一种秸秆保温板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种秸秆保温板的制备方法，采用了煅烧脱硫石膏、双飞粉、普通硅酸盐水泥、乳胶粉、表面活性剂、农作物秸秆粉、玻化微珠和水等原料，再采用搅拌混合、浇注成型养护等步骤制备。本方法制得的秸秆保温板，具有制备成本低、便于生产、力学性能、耐火性和耐久性良好，以及具有良好抗裂性和热工性能等优点，为广大农村提供一种性能优良的建筑墙体材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于村镇建筑材料和固体废弃物再生利用
，具体涉及一种用于村 镇建筑的墙体围护和保温材料的保温板制备方法。
技术介绍
以前村镇建设中使用农作物秸秆主要是用于夯土墙等生土建筑，传统的生土材料 主要是采用粘土和农作物秸秆制备，利用粘土的絮凝结构特性使生土材料在干燥后产生强 度，同时利用秸秆的纤维增韧特性来提高生土材料的抗裂性。但是随着农村经济的快速发 展，农村居民对住宅的需求也日益增大，农村修建住宅使用的建筑材料主要是粘土砖、石 头、混凝土砌块和木材，基本上摒弃了传统的生土材料，而秸秆也几乎不会用于村镇建设。 生产粘土砖、石头、混凝土砌块不仅能耗很高而且还会破坏环境，同时也导致大量的村镇建 筑成为高能耗建筑，不利于我国的建筑节能和经济的可持续发展。农作物秸秆(以下简称秸秆)产生量大，来源广泛，可以再生，是主要的农业固体 废弃物之一，如果秸秆得到有效利用，将会成为一种丰富的资源，因此秸秆被誉为“第二森 林”。我国农作物秸秆总产量高达疒10亿t，其中稻草秸秆2.3亿t、玉米秸秆2. 2亿t、小 麦秸秆1. 2亿t、豆类和秋杂粮作物秸秆1亿t、花生等作物秸秆1亿t。稻草秸秆量已占世 界产量的37%左右，还有大量的野生植物秸秆，成为宝贵的可再生资源。但是秸秆综合利用 成本高、经济性差、产业化程度低，造成秸秆产生区域性、季节性、结构性过剩。从整体上来 看，我国秸秆利用率和利用水平都比较低。由于秸秆得不到合理利用，一些区县出现大面积 焚烧秸秆的情况，严重污染空气，并威胁航空及高速公路的交通安全。此外，由于技术和观 念问题，秸秆综合利用目前很少考虑将其用于制造建筑材料。根据国内外秸秆综合利用的 发展和现状来看，除了将秸秆作为生物质资源以外，利用秸秆制作板材等建筑材料仍然是 能够大量利用秸秆的有效途径。如果能够有效地利用我国丰富的秸秆资源，制造价格低廉 的可用于村镇建筑的墙体材料，不仅可以降低村镇建筑造价，而且可以推动农作物秸秆的 资源综合利用。目前，秸秆已经被看作是可再生的资源，我国很多省市都已经采取多种措施推进 秸秆的资源综合利用，已经开发出了很多种利用秸秆制造的建筑材料和制品，如用于制作 家具的中低密度秸秆装饰板，可以作为外墙装饰的水泥基秸秆装饰板，还有秸秆纤维增强 硅酸钙板、氯氧镁水泥装饰板，等等。由于制作秸秆人造板时需要添加有机粘接剂，造成秸 秆板材甲醛超标。同时，秸秆板材存在耐久性差、易变形、防火性较差等诸多问题，导致国内 多条秸秆板材生产线大幅减产甚至最终停产。在西方发达国家，由于秸秆资源相对匮乏，很 多秸秆板材生产企业因缺乏秸秆资源，已经倒闭或者转移到其他秸秆资源丰富的国家。除 了用秸秆制造主要用于室内装饰和家具的中低密度秸秆装饰板，目前一些企业也利用秸秆 制造外墙装饰板。秸秆外墙装饰板具有质量轻、易安装、价格低、色调丰富等优点。这些厂 家通常利用氯氧镁水泥作为固结材料制备秸秆板材，但是氯氧镁水泥秸秆板材耐水性差， 易变形翘曲，应用时需要对板材表面进行较为复杂的处理，而且氯氧镁水泥秸秆板材制备成本相对较高，因此用于村镇建筑的外墙装饰必然会增加村镇建筑的建造成本。因此，目前 秸秆外墙装饰板材主要用于别墅等小型建筑。为了提高秸秆外墙装饰板的耐水性，一些研 究人员采用低碱度水泥来制备秸秆板材，如硫铝酸盐水泥，但是硫铝酸盐水泥价格较高，而 且硫铝酸盐水泥水化时，其PH值仍然可以达到11，碱性环境也会使秸秆膨胀并加快秸秆纤 维的降解，造成秸秆装饰板耐久性降低。此外，现有的秸秆装饰板生产工艺仍然较为复杂， 生产设备投入较大，也不利于秸秆装饰板在广大农村推广应用。故如何有效地利用秸秆，开发一种制备成本低、便于生产、综合性能良好的秸秆保 温板，成为本领域有待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对传统村镇建筑能耗很高、建造成本较高，且大量 农作物秸秆无法利用等问题，开发一种制备成本低、便于生产、力学性能、耐火性和耐久性 良好，以及具有良好抗裂性和热工性能的秸秆保温板，为广大农村提供一种性能优良的建 筑墙体材料。为了解决上述技术问题，本专利技术中采用了如下的技术方案，其特征在于，采用了如下配比比例的材料煅烧脱硫石膏70(T900kg双飞粉60l60kg普通硅酸盐水泥2(T35kg乳胶粉3、kg表面活性剂2 llkg农作物秸秆粉2、m3玻化微珠广3m3水1200 2000kg采用如下步骤制备a、将上述质量份比例的煅烧脱硫石膏、双飞粉、乳胶粉和普通硅酸 盐水泥搅拌混合均勻，加水拌合后形成无机胶凝剂待用；b、将上述质量份比例的表面活性 剂，加入按照表面活性剂2(Γ30倍称量的水，混合搅拌至气泡大量生成时待用；C、将b步骤 制得的混合物加入到a步骤制得的无机胶凝剂中，搅拌混合形成可流动的浆体；d、再将农 作物秸秆粉加入到浆体中搅拌混合均勻形成保温材料料浆；e、再将所述保温材料料浆浇注 到模具，静置2 3小时后拆模，室外养护7 14天即可。本技术方案中，采用的煅烧脱硫石膏可以直接从电厂购买，其主要成分为半水石 膏，加水拌合后，很快溶解于水，生成不稳定的过饱和溶液，溶液中的半水石膏经过水化反 应转化为二水石膏；由于二水石膏比半水石膏的溶解度低，所以二水石膏在溶液中处于高 度过饱和状态，二水石膏晶体很快析出，同时浆体中的自由水也因水化和蒸发而逐渐减少， 使得浆体逐渐减少，结晶颗粒之间的距离减小，晶体形成凝聚结构，具有凝结硬化快、早期 强度发展快的特点，使本专利技术涉及的秸秆保温板在生产时可以快速脱模。同时半水石膏凝 结硬化过程的微膨胀特性也有助于显著降低秸秆保温板的干燥收缩率，提高秸秆保温板的 抗裂性。其中采用的双飞粉为重质碳酸钙粉体，此处采用双飞粉可以起到提高新拌料浆流动性的作用。其中采用的普通硅酸盐水泥是作为凝胶材料，同时作为防水剂以有效地提高石膏 秸秆装饰板的耐水性；实施时优先采用42. 5级普通硅酸盐水泥使得效果更好。其中采用的乳胶粉为日常化工产品，添加它后可以显著改善半水石膏等无机胶凝 材料与农作物秸秆的界面粘结强度，提高成型秸秆保温板的密实度和耐水性，并有助于提 高秸秆保温板的抗裂性；实施时优选采用可再分散性乳胶粉，可使得效果更好。其中采用的表面活性剂，是指能形成吸附界面膜，降低表面张力的物质；表面活性 剂具有润湿和分散作用并且在水-半水石膏体系中搅拌时能够捕获大量空气，使半水石膏 浆体搅拌后，形成含气量极大的水_空气泡_半水石膏胶凝材料体系，由于水_空气泡具有 良好的滚珠润滑作用，使原材料经过短时间搅拌后就可以形成流变性极好的类似于微沫的 轻质料浆，以确保保温板更容易成型。由于料浆中含有大量的空气泡，料浆凝结硬化以后， 保温板中会含有大量的封闭孔，将显著改善保温板的热工性能，有助于降低村镇建筑的建 筑使用能耗。实施时优选采用皂角苷非离子型表面活性剂，可使得效果更好。其中采用的农作物秸秆粉，是指选自水稻、小麦和玉米等农作物秸秆，再破碎为长 度广5mm的纤维状秸秆粉；添加秸秆粉可以有效地提高保温板的抗裂性，通过半水石膏的 微膨胀和秸秆纤维的增韧，从而有效抑制保温板的开裂问题，提高村镇建筑的热工性能和 美观性。其中采用的玻化微珠是现有的化工原料，通过掺加玻化微珠可以显著降低保温板 的干密度和导热系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆保温板的制备方法，其特征在于，采用了如下配比比例的材料：煅烧脱硫石膏：７００～９００ｋｇ双飞粉：６０～２６０ｋｇ普通硅酸盐水泥：２０～３５ｋｇ乳胶粉：３～９ｋｇ表面活性剂：２～１１ｋｇ农作物秸秆粉：２～４ｍ↑［３］玻化微珠：１～３ｍ↑［３］水：１２００～２０００ｋｇ采用如下步骤制备：ａ、将上述质量份比例的煅烧脱硫石膏、双飞粉、乳胶粉和普通硅酸盐水泥搅拌混合均匀，加水拌合后形成无机胶凝剂待用；ｂ、将上述质量份比例的表面活性剂，加入按照表面活性剂２０～３０倍称量的水，混合搅拌至气泡大量生成时待用；ｃ、将ｂ步骤制得的混合物加入到ａ步骤制得的无机胶凝剂中，搅拌混合形成可流动的浆体；ｄ、再将农作物秸秆粉加入到浆体中搅拌混合均匀形成保温材料料浆；ｅ、再将所述保温材料料浆浇注到模具，静置２～３小时后拆模，室外养护７～１４天即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾兴文，马英，钱觉时，张亚杰，唐祖全，范英儒，腾跃，张立敏，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]