本發(fā)明屬于建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種生物環(huán)保墻體材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，我國(guó)正處于城市住宅建設(shè)和新農(nóng)村建設(shè)的“雙高峰”時(shí)期，同時(shí)又是我國(guó)節(jié)能、減排和人類提倡環(huán)保的關(guān)鍵時(shí)期。新型的環(huán)保墻體材料及其生產(chǎn)技術(shù)在社會(huì)上有著廣泛的市場(chǎng)需求及發(fā)展前景。現(xiàn)有技術(shù)中，墻體建筑材料主要還是粘土實(shí)心磚、水泥空心砌塊和混凝土加氣塊，這些墻體材料的原料例如粘土和黃沙均為不可再生資源，大量使用粘土和黃沙不符合節(jié)能、環(huán)保的時(shí)代要求，且粘土實(shí)心磚和水泥空心砌塊的體積大且笨重，保溫、隔熱、隔音效果差，施工不方便，墻面經(jīng)常出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象而影響建筑物的質(zhì)量和使用性能；混凝土加氣塊的制造原材料及工藝要求高，生產(chǎn)成本高且不能保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生物環(huán)保墻體材料及其制備方法，本發(fā)明的生物環(huán)保墻體材料環(huán)保無(wú)污染、成本低、強(qiáng)度高、密度小、保溫隔熱隔音性能好，且具有阻燃性能，既可做墻體材料又可做保溫板。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種生物環(huán)保墻體材料，包括以下重量份的原料制成：主料80-120份、粘結(jié)劑16-24份、水24-36份；所述主料包括水泥、細(xì)砂、茅草和/或秸稈，所述水泥、細(xì)砂、茅草和/或秸稈的質(zhì)量比為16-24:8-12:56-84。本發(fā)明以茅草和/或秸稈、水泥、細(xì)砂作為主料，其中主料中以細(xì)砂為骨料，水泥為水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料，粘結(jié)劑和水泥將細(xì)砂牢固地膠結(jié)在一起，茅草和/或秸稈所占比例最大，如同網(wǎng)狀一樣交織填充在生物環(huán)保墻體材料中，進(jìn)一步提高了生物環(huán)保墻體材料的結(jié)合強(qiáng)度，經(jīng)大功率液壓機(jī)壓縮后強(qiáng)度更高，避免了龜裂現(xiàn)象的發(fā)生；本發(fā)明中的茅草和/或秸稈密度小，交織后撕裂強(qiáng)度大，保溫性和耐久性極好，通過(guò)與水泥、細(xì)砂和粘結(jié)劑進(jìn)行結(jié)合有效的提升了本發(fā)明的阻燃性能。本發(fā)明以上述重量份的茅草和/或秸稈作為主料之一，與水泥、細(xì)砂、粘結(jié)劑和水進(jìn)行結(jié)合形成的生物環(huán)保墻體材料代替了傳統(tǒng)中磚、木等建筑墻體材料，強(qiáng)度高、不變形、不起殼、抗老化，可釘、可鋸、可創(chuàng)、可鉆、握釘力強(qiáng)、可加工性能好，具有優(yōu)良的物理性能，成本低、無(wú)污染、無(wú)放射性、不含甲醛、防火、防水、極佳的環(huán)保性，適用性強(qiáng)；同時(shí)有效地減少了因茅草和/或秸稈焚燒引發(fā)的森林火災(zāi)和對(duì)大氣的污染，給農(nóng)民創(chuàng)收利用農(nóng)村資源脫貧致富，同時(shí)照顧留守老人及兒童，減少了建筑行業(yè)因大量使用黃沙而對(duì)環(huán)境資源所造成的破壞，有效地保護(hù)了耕地和森林資源。細(xì)砂是指粒徑大于0.075mm的顆粒，超過(guò)全重85％細(xì)度模數(shù)為2.2-1.6。優(yōu)選地：一種生物環(huán)保墻體材料，包括以下重量份的原料制成：主料90-110份、粘結(jié)劑18-22份、水27-33份；所述主料包括水泥、細(xì)砂、茅草和/或秸稈，所述水泥、細(xì)砂、茅草和/或秸稈的質(zhì)量比為18-22:9-11:63-77。進(jìn)一步地：一種生物環(huán)保墻體材料，包括以下重量份的原料制成：主料100份、粘結(jié)劑20份、水30份；所述主料包括水泥、細(xì)砂、茅草和/或秸稈，所述水泥、細(xì)砂、茅草和/或秸稈的質(zhì)量比為2：1：7。優(yōu)選地：所述秸稈為小麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、薯類秸稈、油菜秸稈、棉花秸稈或甘蔗秸稈中的一種或幾種。當(dāng)然除了上述秸稈還可以為小樹枝等含有纖維的植物桿莖。優(yōu)選地：所述粘結(jié)劑為植物膠和/或動(dòng)物膠，若為二者混合物時(shí)，以任意比例混合。植物膠(包括田菁膠、瓜爾膠、胡麻膠、香豆膠)是我國(guó)新研制開發(fā)的一類天然植物膠，從盛產(chǎn)植物豆中制得，主要成分是半乳甘露聚糖，還有蛋白質(zhì)、纖維素、水分及少量鈣、鎂等無(wú)機(jī)元素；此外還有從石花菜中提取的石花膠。動(dòng)物膠是以動(dòng)物的皮、骨或筋等為原料，將其中所含的膠原經(jīng)過(guò)部分水解、萃取和干燥制成的蛋白質(zhì)固形物。色淡黃到棕色。能溶于水，微溶于酒精，不溶于有機(jī)溶劑。其水溶液具有表面活性，粘度較高，冷卻后會(huì)凍結(jié)成有彈性的凝膠，受熱后又恢復(fù)為溶液。動(dòng)物膠按原料可分為骨膠和皮膠兩大類。按產(chǎn)品的精制程度分，簡(jiǎn)單加工的粗制品為骨膠和皮膠，精細(xì)加工的精制品為明膠。按產(chǎn)品分為明膠和工業(yè)膠(骨膠和皮膠)兩類。本發(fā)明以植物膠和/或動(dòng)物膠作為粘結(jié)劑，將其與水泥結(jié)合后，可使生物環(huán)保墻體材料更有柔性、塑性同時(shí)防水。一種制備所述生物環(huán)保墻體材料的方法，包括以下步驟：(1)將所述茅草和/或秸稈碾壓為纖維狀，經(jīng)切制和烘制后得到纖維物料；(2)將所述水泥、細(xì)砂、粘結(jié)劑和水按上述重量份進(jìn)行混合調(diào)制，得到漿料；(3)將所述纖維物料與所述漿料攪拌均勻后進(jìn)行模壓成型，得到墻坯；墻坯的厚度可根據(jù)需要自行掌控。(4)將所述墻坯進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)或蒸汽養(yǎng)護(hù)，直至所述墻坯終凝為止，即得所述生物環(huán)保墻體材料。自然養(yǎng)護(hù)的概念是指在自然氣溫(高于5℃)條件下，對(duì)混凝土采取的覆蓋、澆水潤(rùn)濕、擋風(fēng)、保溫等養(yǎng)護(hù)措施。自然養(yǎng)護(hù)可以分為覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)和塑料薄膜養(yǎng)護(hù)兩種：覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)是根據(jù)外界氣溫一般應(yīng)在混凝土澆筑完畢后3-12h內(nèi)用草簾、蘆席、麻袋等適當(dāng)?shù)牟牧蠈⒒炷粮采w，并經(jīng)常澆水保持濕潤(rùn)；塑料薄膜養(yǎng)護(hù)是指以塑料薄膜覆蓋物使混凝土與空氣相隔，水分不被蒸發(fā)，水泥靠混凝土中的水分完成水化作用達(dá)到凝結(jié)硬化。優(yōu)選地：步驟(1)中所述纖維物料的長(zhǎng)度為8-12cm。優(yōu)選地：所述纖維物料的含水量小于10％。本發(fā)明中的纖維物料長(zhǎng)度若大于12cm，則在后期攪拌過(guò)程中容易纏繞，在平鋪過(guò)程中流動(dòng)性能差，若長(zhǎng)度小于8cm，則所得到的生物環(huán)保墻體材料的強(qiáng)度會(huì)降低，易出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象。本發(fā)明將秸稈進(jìn)行了碾壓和烘制，其目的之一在于除去秸稈本身的異味，在環(huán)保的同時(shí)保證產(chǎn)品的品質(zhì)；之二在于更好的控制后期水分的添加量。優(yōu)選地：步驟(3)中所述模壓成型的溫度為180-200℃，壓力為0.8-1MPa，模壓時(shí)間為4-6min，所述墻坯的厚度為6-30cm。當(dāng)然還可以壓制為2-3厘米的厚度，此時(shí)可以作為保溫板使用。優(yōu)選地：步驟(4)中所述蒸汽養(yǎng)護(hù)的溫度大于170℃，壓力為0.8-1MPa，時(shí)間為7-10h。蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后先慢后快進(jìn)行降壓降溫均勻放氣，當(dāng)壓力降至零溫度降至70度以下時(shí)即出釜進(jìn)行切割。本發(fā)明的生物環(huán)保墻體材料可以用來(lái)生產(chǎn)建筑構(gòu)件，所述建筑構(gòu)件包括所述生物環(huán)保墻體材料和墻體網(wǎng)格布，所述墻體網(wǎng)格布包裹在所述生物環(huán)保墻體材料的外側(cè)。所述墻體網(wǎng)格布可以為墻體纖維網(wǎng)，也可以為鋼絲網(wǎng)，墻體網(wǎng)格布的設(shè)置是為了進(jìn)一步增加建筑構(gòu)件的強(qiáng)度。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明以茅草和/或秸稈、水泥、細(xì)砂作為主料，其中主料中以細(xì)砂為骨料，水泥為水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料，水泥和粘結(jié)劑將細(xì)砂牢固地膠結(jié)在一起，茅草和/或秸稈呈網(wǎng)狀交織填充在生物環(huán)保墻體材料中，進(jìn)一步起提高了生物環(huán)保墻體材料的結(jié)合強(qiáng)度，避免了龜裂現(xiàn)象的發(fā)生；另外茅草和/或秸稈密度小，在整個(gè)配比中所占比重最大，因此制備而成的生物環(huán)保墻體材料重量輕，且秸稈交織后撕裂強(qiáng)度大，保溫性和耐久性極好，有效的提升了生物環(huán)保墻體的保溫隔熱隔音性能，通過(guò)與水泥、細(xì)砂和粘結(jié)劑進(jìn)行結(jié)合進(jìn)一步提升了生物環(huán)保墻體材料的阻燃性能；本發(fā)明的生物環(huán)保墻體材料可代替?zhèn)鹘y(tǒng)中磚、木等建筑中的墻體材料，強(qiáng)度高、不變形、不起殼、抗老化，可釘、可鋸、可砍、可鉆、握釘力強(qiáng)、可加工性能好，具有優(yōu)良的物理性能，成本低、無(wú)污染、無(wú)放射性、不含甲醛、防火、防水、極佳的環(huán)保性，適用性強(qiáng)。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。本發(fā)明中1份代指1g。實(shí)施例1一種生物環(huán)保墻體材料，包括以下重量份的原料制成：主料80份、骨膠16份、水24份；所述主料包括水泥、細(xì)砂、小麥秸稈，所述水泥、細(xì)砂、小麥秸稈的質(zhì)量比為16:8:56。一種制備所述生物環(huán)保墻體材料的方法，包括以下步驟：(1)將所述小麥秸稈碾壓為纖維狀，再將纖維狀的小麥秸稈切制為8cm的長(zhǎng)度，然后烘至水量為10％，得到纖維物料；(2)將所述水泥、細(xì)砂、骨膠和水按上述重量份進(jìn)行混合調(diào)制，得到漿料；(3)將上述重量份的纖維物料與所述漿料攪拌均勻后進(jìn)行平鋪，然后送入模具中，在180℃，0.8MPa的條件下液壓壓制4min，得到厚度為6cm墻坯；(4)將所述墻坯進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，直至所述墻坯終凝為止，即可得到所述生物環(huán)保墻體材料。實(shí)施例2一種生物環(huán)保墻體材料，包括以下重量份的原料制成：主料90份、瓜爾膠18份、水27份；所述主料包括水泥、細(xì)砂、茅草，所述水泥、細(xì)砂、茅草的質(zhì)量比為18:9:63。一種制備所述生物環(huán)保墻體材料的方法，包括以下步驟：(1)將所述茅草碾壓為纖維狀，再將纖維狀的茅草切制為9cm的長(zhǎng)度，然后烘至水量為9％，得到纖維物料；(2)將所述水泥、細(xì)砂、瓜爾膠和水按上述重量份進(jìn)行混合調(diào)制，得到漿料；(3)將上述重量份的纖維物料與所述漿料攪拌均勻后進(jìn)行平鋪，然后送入模具中，在185℃，0.85MPa的條件下液壓壓制4min，得到厚度為10cm墻坯；(4)將所述墻坯在溫度為175℃，壓力為0.85MPa的條件下用蒸汽進(jìn)行養(yǎng)護(hù)7h，直至所述墻坯終凝為止，即可得到所述生物環(huán)保墻體材料。實(shí)施例3一種生物環(huán)保墻體材料，包括以下重量份的原料制成：主料100份、石花膠20份、水30份；所述主料包括水泥、細(xì)砂、以等重量混合的秸稈和茅草，所述水泥、細(xì)砂、以等重量混合的秸稈和茅草的質(zhì)量比為2:1:7。一種制備所述生物環(huán)保墻體材料的方法，包括以下步驟：(1)將所述以等重量混合的秸稈和茅草碾壓為纖維狀，再將纖維狀的秸稈和茅草切制為10cm的長(zhǎng)度，然后烘至水量為8％，得到纖維物料；(2)將所述水泥、細(xì)砂、石花膠和水按上述重量份進(jìn)行混合調(diào)制，得到漿料；(3)將上述重量份的纖維物料與所述漿料攪拌均勻后進(jìn)行平鋪，然后送入模具中，在190℃，0.9MPa的條件下液壓壓制5min，得到厚度為15cm墻坯；(4)將所述墻坯進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)或在溫度大于170℃，壓力為0.9MPa的條件下用蒸汽進(jìn)行養(yǎng)護(hù)8h，直至所述墻坯終凝為止，即可得到所述生物環(huán)保墻體材料。實(shí)施例4一種生物環(huán)保墻體材料，包括以下重量份的原料制成：主料110份、明膠22份、水33份；所述主料包括水泥、細(xì)砂、以等重量混合的小麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、薯類秸稈、油菜秸稈、棉花秸稈、甘蔗秸稈和茅草，所述水泥、細(xì)砂、以等重量混合的小麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、薯類秸稈、油菜秸稈、棉花秸稈、甘蔗秸稈和茅草的質(zhì)量比為22:11:77。一種制備所述生物環(huán)保墻體材料的方法，包括以下步驟：(1)將所述以等重量混合的小麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、薯類秸稈、油菜秸稈、棉花秸稈、甘蔗秸稈和茅草碾壓為纖維狀，再將纖維狀的小麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、薯類秸稈、油菜秸稈、棉花秸稈、甘蔗秸稈和茅草切制為10cm的長(zhǎng)度，然后烘至含水量為7％，得到纖維物料；(2)將所述水泥、細(xì)砂、明膠和水按上述重量份進(jìn)行混合調(diào)制，得到漿料；(3)將上述重量份的纖維物料與所述漿料攪拌均勻后進(jìn)行平鋪，然后送入模具中，在195℃，0.95MPa的條件下液壓壓制5min，得到厚度為20cm墻坯；(4)將所述墻坯在溫度為170℃，壓力為0.8MPa的條件下用蒸汽進(jìn)行養(yǎng)護(hù)7h，直至所述墻坯終凝為止，即可得到所述生物環(huán)保墻體材料。實(shí)施例5一種生物環(huán)保墻體材料，包括以下重量份的原料制成：主料120份、香豆膠24份、水36份；所述主料包括水泥、細(xì)砂、以等重量混合的小樹枝和茅草，所述水泥、細(xì)砂、以等重量混合的小樹枝和茅草的質(zhì)量比為24:12:84。一種制備所述生物環(huán)保墻體材料的方法，包括以下步驟：(1)將所述以等重量混合的小樹枝和茅草碾壓為纖維狀，再將纖維狀的小樹枝和茅草切制為12cm的長(zhǎng)度，然后烘至水量為6％，得到纖維物料；(2)將所述水泥、細(xì)砂、香豆膠和水按上述重量份進(jìn)行混合調(diào)制，得到漿料；(3)將上述重量份的纖維物料與所述漿料攪拌均勻后進(jìn)行平鋪，然后送入模具中，在200℃，1MPa的條件下液壓壓制6min，得到厚度為30cm墻坯；(4)將所述墻坯在溫度為200℃，壓力為1MPa的條件下用蒸汽進(jìn)行養(yǎng)護(hù)10h，直至所述墻坯終凝為止，即可得到所述生物環(huán)保墻體材料。下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1-5所得到的生物環(huán)保墻體材料進(jìn)行性能檢測(cè)，以相同面積和厚度的混凝土加氣塊作為對(duì)照試驗(yàn)，其中抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)方法為：GB50010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度。本發(fā)明的生物環(huán)保墻體材料為填充墻體材料，因此檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T11968-2006《蒸壓加氣混凝土切塊》的規(guī)定：將抗壓強(qiáng)度分為七個(gè)級(jí)別A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10.0，各級(jí)別強(qiáng)度應(yīng)符合下表規(guī)定：A1.0A2.0A2.5A3.5A5.0A7.5A10平均值≥1.02.02.53.55.07.510.0最小值≥0.81.622.84.06.08.0檢測(cè)結(jié)果如下：由上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明所制得的生物環(huán)保墻體材料強(qiáng)度不低于混凝土加氣塊，且密度小，質(zhì)量輕，有效減少了建筑材料的重量，本發(fā)明的生物環(huán)保墻體材料導(dǎo)熱系數(shù)小于0.16W/(m·K)，保溫性能良好，且具備阻燃性能，阻燃溫度達(dá)500℃，在4-5m的范圍內(nèi)保溫效果良好。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3