[发明专利]一种高强度的秸秆砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及秸秆建筑材料技术领域，尤其涉及一种高强度的秸秆砖及其制备方法。

背景技术

我国建筑总能耗(包括建材生产和建筑能耗)巨大，约占全国能耗的30％，其中建材生产能耗约占全国总能耗的12％以上，为此推进墙体材料革新和推广节能建筑是节约能源的有效措施。我国作为农业大国，秸秆资源丰富，利用秸秆加工的建材产品具有广阔的应用空间，一方面可解决大量秸秆焚烧造成环境污染问题；另一方面给农作物秸秆找到了新的出路，能够变废为宝，为农民创收新增渠道。并且该类产品的生产成本较低，产品性能优越等优点，必将导致该类产品有较强的市场竞争力。

由于秸秆的形状复杂无规律，秸秆间的空隙很大，且秸秆表面含有不利于胶合的物质，难以得到满意的胶合强度。植物纤维水泥基材料在当今建筑行业并未得到广泛应用，就在于天然植物纤维与水泥基体之间的界面粘结很差，植物纤维与水泥基体之间的界面层松散或留有间隙，从而导致材料的综合力学强度较低。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高强度的秸秆砖及其制备方法，制备的砖体密实度高，具有很好的强度和耐水性，以及保温、抗震、隔音、抗开裂等优异性能。

本发明提出的一种高强度的秸秆砖及其制备方法，其技术方案如下：

一种高强度的秸秆砖，包括以下重量份的原料制成：改性秸秆60-80份、水泥20-30份、改性脲醛树脂7-15份、石粉7-15份、陶粒2-5份、氯化铵0.05-0.5份、聚苯硫醚粉0.5-2份。

优选地，所述改性秸秆的制备方法如下：将农作物秸秆晾干、碾压、加入到碱液中静置浸泡5-8h，捞出，洗涤至中性，烘干，切割成2-6mm的秸秆段，将切割后的秸秆段加入到蒸汽爆破罐中，通入水蒸气至罐内，保压，进行汽爆处理，泄压喷放，得改性秸秆。

优选地，所述蒸汽爆破罐中的压力为1.5-2.0MPa，保压4-8min。

优选地，所述改性脲醛树脂的制备方法如下：将甲醛溶液加入到反应器中，调节pH至8.0-9.0，升温至80-90℃，加入第一批尿素，混合均匀，保温反应30-40min，反应结束，降温至70-80℃，调节pH至5-5.5，保温20-30min，再调节pH至7-8，加入第二批尿素，混合均匀，保温反应20-30min，降温至30-40℃，调节pH至4.5-5，加入2,2-双二羟甲基苯胺，保温反应30-40min，反应结束后，调节pH至7.0-8.0，得到改性脲醛树脂。

优选地，所述甲醛和尿素的质量比为1：1-3，所述第一批尿素和第二批尿素的质量比为1-3：1。

优选地，所述2,2-双二羟甲基苯胺的加入量为反应体系质量的2-5％。

一种高强度的秸秆砖的制备方法，步骤如下：将改性秸秆、石粉、陶粒、聚苯硫醚粉和水泥混合，搅拌均匀，加适量水搅拌均匀，加入改性脲醛树脂，搅拌均匀，再加入氯化铵搅拌均匀，得混合料；将混合料铺装到模具中，压制成型，凝结养护，固化脱模，晾干，即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明中将农作物秸秆碾压后放入碱液中浸泡处理，能够改善秸秆表面润湿性，再经高温高压的蒸汽进行爆破处理后，秸秆降解产生各种低聚糖、糠醛、酚等天然黏性物质，利于秸秆纤维之间相互粘结在一起，提高其粘结性能，且改性后的秸秆韧性提高；在脲醛树脂制备过程中加入多羟基有机化合物2,2-双二羟甲基苯胺进行改性，2,2-双二羟甲基苯胺和甲醛反应，改善脲醛树脂的结构，降低脲醛树脂中亲水基团游离羟甲基的含量，提高耐水性，并且提高其与秸秆之间的粘结性能；改性后的脲醛树脂和改性秸秆之间有很好的胶合强度，与水泥进行复合时，改性脲醛树脂的有机成分能够与水泥水产产物相互扩散，从而改善秸秆纤维之间、秸秆纤维与水泥之间的界面粘合性能，压制后得到的砖体内部结构紧密，密实度增加，强度和耐水性都有很大程度的提高；石粉的添加减少了砖体硬化后的体积收缩，减少裂缝产生；采用孔隙率高、导热系数小的陶粒作为轻质隔热材料，能够在砖体内部形成多孔结构，降低砖体的导热系数，起到抗震保温隔热的作用；聚苯硫醚粉的加入一定程度上提高了材料的耐高温、阻燃性能；本发明采用隔热保温的秸秆为基材，经水泥和改性脲醛树脂粘结后，制得的砖体密实度高，具有很好的强度和耐水性，以及保温、抗震、隔音、抗开裂等性能，可替代红砖用于建筑材料，从而降低建筑能耗。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1