[发明专利]一种高强度粉煤灰砖及其制备方法

说明书

本发明公开一种高强度粉煤灰砖及其制备方法，属于建筑材料制备技术领域，该粉煤灰砖的制备方法包括如下步骤：第一步、将粉煤灰与石膏、碳酸钙、氯化钙和硫酸钾混合搅拌得到混合物；将混合物与增强剂、水泥、沸石按重量份混合搅拌，并在搅拌过程中加入水，得到混合物料；第二步、将混合物料进行消解处理；压制成型处理得到坯体，将得到的坯体转移至蒸压釜中，养护12h，得到一种高强度粉煤灰砖。该粉煤灰砖原料中的增强剂以水镁石纤维为基体，在水镁石纤维表面包覆一层聚磷酸，聚磷酸和阻燃组分以离子键或配位的形式结合，将阻燃组分引入水镁石纤维表面，形成一层聚磷酰胺包覆层，增强剂的加入在提高力学性能的同时，提高阻燃性能。

技术领域

本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉及一种高强度粉煤灰砖及其制备方法。

背景技术

粉煤灰作为电厂的固体排放物，其处理难度比较大，处理费用高，同时粉煤灰堆放对环境有危害，主要是占地及随风飞扬，污染大气和周围环境。因此开展粉煤灰利用非常重要。在粉煤灰的综合利用中主要是用于粉煤灰建材制品，但是由于粉煤灰的胶凝性和抗冻融性差，不耐久，易起灰砂，因而粉煤灰的用量相对较低。目前市场上使用的蒸压粉煤灰砖主要是对粉煤灰的活化利用，但是目前由于采用的方法不一，导致粉煤灰的活化利用率不高，容易造成在制作过程中造成砖内掺杂有没有被活化利用的粉煤灰，使得最后粉煤灰砖的抗压强度低、抗拉强度弱、抗开裂性能差、稳定性差，容易受环境影响进而影响砖的质量。

发明内容

本发明提供一种高强度粉煤灰砖及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高强度粉煤灰砖，包括如下重量份原料：

粉煤灰42-50份、石膏7-10份、增强剂4-6份、水泥10-15份、碳酸钙2-3.5份、氯化钙1-2份、沸石3-5份、硫酸钾0.2-0.7份；

增强剂通过如下步骤制备：

将水镁石纤维和无水乙醇混合制得浆液，向浆液中加入聚磷酸的乙醇溶液，加热回流反应10min，然后边搅拌边加入阻燃组分，继续反应2h，随后将反应混合物过滤，滤饼用无水乙醇洗涤，洗涤结束后，在50℃真空条件下干燥6h，得到增强剂。

进一步地，浆液中水镁石纤维和无水乙醇的用量比为1g：20mL；聚磷酸的乙醇溶液为聚磷酸和无水乙醇按照1g：5mL混合而成；浆液、聚磷酸的乙醇溶液和阻燃组分的用量比为20mL：2-4mL：0.2-0.3g。

进一步地，阻燃组分通过如下步骤制备：

步骤S11、将羟基苯甲酸甲酯和四氢呋喃混合，在0℃条件下加入三氯氧磷，然后加入吡啶，搅拌反应35min，得到中间体1；其中，羟基苯甲酸甲酯、四氢呋喃、三氯氧磷和吡啶的用量比为0.01mol：0.01mol：20mL：0.5mL；

反应过程如下所示：

步骤S12、将对羟基苯甲醛、二氯甲烷和三乙胺混合，通入氮气保护搅拌降温至0℃，然后加入中间体1，搅拌反应7h，反应结束后，将得到的反应物用去离子水洗涤三遍，然后用氢氧化钠调节pH值为9，再用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，然后用无水硫酸钠干燥，干燥结束后，减压浓缩除去溶剂，得到中间体2；其中，对羟基苯甲醛、二氯甲烷、三乙胺和中间体1的用量比为2.4g：40mL：1mL：2.6g；

反应过程如下所示：

步骤S13、在氮气保护条件下，将9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和甲苯混合，加热至回流，然后加入中间体2，加完后，继续反应4h，反应结束后，将反应液降至室温，然后用甲苯洗涤3遍，然后在60℃干燥至恒重，得到中间体3；其中，9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、甲苯和中间体2的用量比为1g：10mL：1g；