一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法，其原料组分为：粉煤灰硅酸盐水泥、膨化稻秸秆纤维、砂、石子、水；其按质量比为：36:1:74.5:74.5:14。采用本配方制备的粉煤灰保温砖，抗压强度相比未膨化的秸秆保温砖高，保温效果比未膨化的秸秆保温砖更好，膨化秸秆的生产过程不需要进行氢氧化钠处理就可以完成表面改性，减少了环境污染，同时更低密度膨化秸秆的也降低了更多生产成本。更低密度膨化秸秆的也降低了更多生产成本。更低密度膨化秸秆的也降低了更多生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法


[0001]本专利技术属于保温建筑材料领域，具体涉及保温砖制造领域，尤其涉及一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法。

技术介绍

[0002]广大的农村地区存在较多无法高效利用的秸秆资源，而传统保温建材使用的隔热物质充当填料则造成了隔热物质生产过程的高能耗和污染。目前，保温墙体材料的隔热物质一般是使用人工合成的填料如聚氨酯泡沫，但此方法生产成本高，能耗大。或用秸秆作为隔热填料，但需要解决密度相差大结合力差的问题，一般使用化学试剂如4%氢氧化钠处理，实际生产往往会产生污染同时也增加了生产成本。因此，必须选用低廉质优的天然隔热填料做其他处理，开发一种新型复合保温砖，以解决保温砖存在的生产成本高、能耗大、存在污染、力学性能差、保温性一般的问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法，所得粉煤灰保温砖力学性能好、保温性性强，经济环保，具有良好的应用场景。
[0004]为解决现有技术的不足，本专利技术采取的技术方案为：一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法，所述粉煤灰保温砖包括以下材料：粉煤灰硅酸盐水泥、膨化处理的水稻秸秆、砂子、石子、水，所述方法包括以下步骤：步骤1，收集的水稻秸秆粗筛去除杂物后，用饲草揉碎机粗剪至2~8cm的条状；步骤2，粗剪后的水稻秸秆经膨化机进行水稻秸秆纤维的表面改性处理，膨化后在80℃环境下进行干燥至含水率为5%以下；步骤3，筛选粉碎过后的砂子和石子；步骤4，以质量份数计，按顺序依次将粉粹后的石子、粉煤灰硅酸盐水泥、膨化后水稻秸秆纤维、粉粹后的砂子、水按照36:1:74.5:74.5:14进行混配搅拌30min；步骤5，将混配液注入液压成型制砖机料仓，经液压成型制砖机挤压5min成为第一砖坯;步骤6，将第一砖坯进行烘干，得到第二砖坯，对第二砖坯每天淋水，自然条件下养护28天，获得保温砖。
[0005]作为改进的是，步骤1中所述的杂物包括沙石土渣、昆虫尸体、禽畜粪便。
[0006]作为改进的是，步骤2所述膨化机为双螺杆膨化机，稻秸秆需膨化2次完成秸秆表面改性，长径比约为26~150。
[0007]作为改进的是，步骤3中粉粹后的石子和粉粹后的砂子的粒径为2mm。
[0008]作为改进的是，步骤6中烘干温度为70℃。
[0009]作为改进的是，步骤6中第一砖坯烘干后，每天淋水2
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3次。
[0010]有益效果：与现有技术相比，本专利技术一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法，具有如下优势：（1）本专利技术利用膨化水稻秸秆纤维制备的粉煤灰保温砖，作为室内保温墙体材料时，相比传统秸秆保温砖，抗压强度高出约10.5%，传热系数低11.7%；（2）本专利技术原材料水稻秸秆作为农村随处可见的天然隔热物质，膨化后充当填料，不仅消除了传统秸秆保温砖中秸秆经化学试剂改性的过程，也降低了污染，更降本增效，解决了废弃秸秆出路难的问题，具有良好的社会经济效益和环保效益；（3）本专利技术采用膨化技术进行处理，改性过程中未使用任何化学试剂，且同等条件下膨化稻秸秆保温砖比未膨化稻秸秆制备的粉煤灰保温砖，抗压强度高了约10%，且秸秆资源的成本仅为运费和处理费用，远低于现有其他隔热填料或涂料均价的120元每千克；本专利技术的膨化稻秸秆保温砖传热系数为0.68W/
㎡
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K，低于现有技术中未膨化秸秆保温砖的0.75 W/
㎡
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K。
附图说明
[0011]图1为一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法的生产流程。
具体实施方式
[0012]下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。
[0013]实施例1一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法，以质量份数计，包含以下步骤：1.将东北地区收集来的水稻秸秆粗筛其他杂物（其他的杂物包括沙石土渣、昆虫尸体、禽畜粪便），防止破坏制备过程中的相关设备，同时有效避免杂质随水稻秸秆一同粉碎膨化，影响秸秆作为隔热物质的阻热效果。用饲草揉碎机粗剪至条状，长短为4cm，秸秆材料化利用中秸秆本身的纤维长径比直接决定了与基体材料的结合强度，在4cm左右经实验论证复合材料结合良好；2.将筛杂粗剪后的水稻秸秆经双螺杆膨化机进行秸秆纤维表面改性处理，在膨化机高温高压的挤压环境下，水稻秸秆表面的腊膜质被破坏，表面粗糙增加结合力，其上附着的微生物在此过程被消毒杀菌，秸秆内部高压经过喷出后进入常压由内到外的膨胀，降低了稻秸秆纤维的密度，扩大了孔径，增大了隔热能力，再在80℃环境下进行6h左右的干燥，控制其含水率为5%，进一步降低秸秆的密度，降低了微生物存在条件；3.筛选粉碎过后粒径为2mm的砂子、石子；4.以质量份数计，按顺序依次将粉碎后的石子、32.5R等级的粉煤灰硅酸盐水泥、膨化水稻秸秆纤维、粉碎后砂子、水配合比为36:1:74.5:74.5:14进行混配，搅拌时长为半小时，此配合比主要原因为秸秆密度远低于轻质混凝土，以质量分数计秸秆不可过高，以免引起水泥砖的力学性能大幅下降，搅拌时长越长，混配约长越均匀，但过长会带来生产成本的提高，经试验确定，搅拌半小时即可达到均匀；
5.将混配液注入液压成型制砖机料仓，使用的是免烧型制砖机，机器传送自动浇注；6.经液压成型制砖机挤压震动循环5分钟成坯，通过震动使得保温砖坯压实，避免出现空洞的次品砖坯；7.将砖坯上垛后置于70℃的烘干房内进行烘干，所制的砖坯需经过一天的烘干成型；8.在混凝土硬化过程中，因为水化反应水分减少，导致表面干缩裂开，每天淋水3次保持砖块表面湿润，可有效防止膨化稻秸秆保温砖开裂，一般粉煤灰硅酸盐水泥早期强度低，后期增进率大，养护28天，可达到最大设计值强度。
[0014]制备的粉煤灰保温砖按复合保温砖GB/T 29060
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2012要求进行吸水性的测定。
[0015]其中，力学性能使用UTM
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1422标准电子万能试验机进行抗压强度和抗折强度测定。根据国标GB/T 2542
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2012的方法，将其锯成半截砖叠合灌浆制样，放置试验机以2 KN/s的加荷速度进行抗压强度测定。抗折强度同样遵循国标GB/T 2542
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2012的方法，换用抗折夹具，采用三点加荷方式进行测定。抗冻性测定遵循国标GB/T 2542
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2012方法，低温冰箱5次冻融循环后，用万能试验机进行检测冻后强度。保温性（传热系数）的测量参考国标GB/T 13475
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2008防护热箱法。所有性能测试结果均在常温下取10个重复式样的平均值。
[0016]结果表明膨化秸秆保温砖的平均抗压强度为13.24Mpa,平均抗折强度为20.12Mpa,平均传热系数为0.68W/m2·
K，平均吸水性为14.28%，平均冻后损失率为21.33%，符合国标要求。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用膨化水稻秸秆纤维制备粉煤灰保温砖的方法，其特征在于：所述粉煤灰保温砖包括以下材料：粉煤灰硅酸盐水泥、膨化处理的水稻秸秆、砂子、石子、水，所述方法包括以下步骤：步骤1，收集的水稻秸秆粗筛去除杂物后，用饲草揉碎机粗剪至2~8cm的条状；步骤2，粗剪后的水稻秸秆经膨化机进行水稻秸秆纤维的表面改性处理，膨化后在80度环境下干燥至含水率为5%以下；步骤3，筛选粉碎过后的砂子和石子；步骤4，以质量份数计，按顺序依次将粉粹后的石子、粉煤灰硅酸盐水泥、膨化后水稻秸秆纤维、粉粹后的砂子、水按照36:1:74.5:74.5:14进行混配搅拌30min；步骤5，将混配液注入液压成型制砖机料仓，经液压成型制砖机挤压5min成为第一砖坯步骤6，将第一砖坯烘干得到第二砖坯，对第二砖坯每天淋水，自然条件下养护28天，得粉煤灰保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世玉，陈集双，金磊磊，候煜阳，邱悦，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：