本發明屬于建筑材料的制備
技術領域:
,具體涉及一種新型高韌性建筑材料的制備方法。
背景技術:
:在建筑物中使用的材料統稱為建筑材料,是土木工程和建筑工程中使用的材料的統稱。建筑材料可分為結構材料、裝飾材料和某些專用材料。結構材料包括:木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、復合材料等;裝飾材料包括:各種涂料、油漆、鍍層、貼面、各色瓷磚、具有特殊效果的玻璃等;專用材料指:用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔熱、保溫、密封等。但目前專用建筑材料中仍然存在抗拉強度低、韌性差和開裂后裂縫寬度難以控制等缺點,而由此造成的建筑裂縫導致工程事故的發生。建筑材料的裂縫直接影響著結構的耐久性和工程的使用壽命,最終導致其過早地劣化甚至完全喪失使用功能。有研究將聚丙烯纖維和鋼纖維添加在建筑材料的制備過程當中,雖然一定程度上起到了減輕建筑材料早期開裂,提高材料抗彎韌度等作用,但在直接拉伸荷載作用下仍發生應變軟化破壞,開裂后裂縫馬上進入局部化擴展階段。此外,國內也十分重視環保節能型建材,逐步開始被應用推廣。中國目前已開發的“綠色建材”有纖維水泥板、硅酸鈣板、陶瓷、玻璃、管材、復合地板、地毯、涂料、壁紙等,同時也是天然石材木材的最佳替代產品,大大降低了環境污染和資源浪費造成的危害,得到了建筑裝飾行業的追捧。綜上所述,因此,需要一種既具有高韌性,又能綠色環保、節能減排的建筑材料,來改善現有技術的不足。技術實現要素:本發明的目的是提供一種新型高韌性建筑材料的制備方法,本發明制備的建筑材料具有抗折強度高、抗壓強度高的性能,從而具有高韌性的特性,通過對現有建筑材料的工藝及成分進行改進,有效的改善了其強度、韌性,進而解決了常規的建筑材料強度低、韌性差等具有一定的安全隱患的問題。本發明提供了如下的技術方案:一種新型高韌性建筑材料的制備方法,包括以下制備步驟:一、將碳酸鎂鈣、高爐礦渣、膨潤土、硅藻土、長石粉和硼酸鈣混合,導入球磨機中進行球磨,球磨時間均為40-60min,得到混合物一;二、將碳纖維和氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纖維混合在一起,浸入在環氧樹脂和醇酸樹脂的混合液中攪拌并加熱,溫度140-180℃,反應時間在30-50min,冷卻后得到混合物二;三、將羥丙基甲基纖維素、聚-4-甲基-1-戊烯、聚苯乙烯磺酸和丁基橡膠混合在120-180℃下熔煉2-3h后加入到混合物二中,攪拌均勻得到混合物三;四、將混合物一和混合物三進行壓制成型,即可得到成品。優選的,所述新型高韌性建筑材料包括以下重量份的原料:碳酸鎂鈣34-45份、高爐礦渣38-42份、膨潤土30-45份、硅藻土28-33份、長石粉18-24份、硼酸鈣22-26份、碳纖維17-21份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纖維18-27份、環氧樹脂22-29份、醇酸樹脂31-38份、羥丙基甲基纖維素14-22份、聚-4-甲基-1-戊烯15-18份、聚苯乙烯磺酸22-24份和丁基橡膠19-26份。優選的,所述步驟一的球磨機中球料比為21:1-12:1。優選的,所述步驟一的高爐礦渣為篩子數500-800目的高爐水渣和500-600目的轉爐鋼渣中的任意一種或者兩種的混合物。優選的,所述步驟一的膨潤土為篩子數680-750目的原礦土或改性后的凹凸棒土在800-1000℃環境中煅燒4-6h所得。優選的,所述步驟二的碳纖維的纖維直徑為32-40μm,纖度為380dtex-420dtex,氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纖維的纖維直徑為15-22μm,纖度為460dtex-500dtex。優選的,所述步驟二的攪拌速度為1200-1450r/min,攪拌過程中再加入環氧樹脂和醇酸樹脂的混合液重量份的2-5%的消泡劑。優選的,所述消泡劑為十二烷基甜菜堿、椰油脂肪酸二乙醇酰胺和椰油脂肪酸單乙醇酰胺中的任一種或者多種混合物。優選的,所述步驟四的壓制成型的壓力為22-35mpa,加壓時間為20-30min。本發明的有益效果是:本發明制備的建筑材料具有抗折強度高、抗壓強度高的性能,從而具有高韌性的特性,通過對現有建筑材料的工藝及成分進行改進,有效的改善了其強度、韌性,進而解決了常規的建筑材料強度低、韌性差等具有一定的安全隱患的問題。本發明制備的的高韌性建筑材料具有優良的延伸性,較高的沖擊強度、拉伸強度、撕裂強度,除了具有不燃、隔音、防水、重量輕以及隔熱等特點外,還有除濕、除臭、凈化室內空氣等作用,是優良的環保型室內外裝修材料,有效的降低裝飾材料的脆性,提高裝飾材料的韌性。本發明材料成本低廉,制備方法簡單、操作簡單,適合工業化大規模生產制造。具體實施方式實施例1一種新型高韌性建筑材料的制備方法,包括以下制備步驟:一、將碳酸鎂鈣、高爐礦渣、膨潤土、硅藻土、長石粉和硼酸鈣混合,導入球磨機中進行球磨,球磨時間均為40min,得到混合物一;二、將碳纖維和氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纖維混合在一起,浸入在環氧樹脂和醇酸樹脂的混合液中攪拌并加熱,溫度180℃,反應時間在30min,冷卻后得到混合物二;三、將羥丙基甲基纖維素、聚-4-甲基-1-戊烯、聚苯乙烯磺酸和丁基橡膠混合在180℃下熔煉3h后加入到混合物二中,攪拌均勻得到混合物三;四、將混合物一和混合物三進行壓制成型,即可得到成品。新型高韌性建筑材料包括以下重量份的原料:碳酸鎂鈣45份、高爐礦渣38份、膨潤土30份、硅藻土33份、長石粉18份、硼酸鈣22份、碳纖維21份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纖維18份、環氧樹脂22份、醇酸樹脂31份、羥丙基甲基纖維素14份、聚-4-甲基-1-戊烯18份、聚苯乙烯磺酸24份和丁基橡膠26份。步驟一的球磨機中球料比為12:1。步驟一的高爐礦渣為篩子數800目的高爐水渣和500目的轉爐鋼渣組成的混合物。步驟一的膨潤土為篩子數680目的原礦土在1000℃環境中煅燒6h所得。步驟二的碳纖維的纖維直徑為32μm,纖度為420dtex,氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纖維的纖維直徑為22μm,纖度為500dtex。步驟二的攪拌速度為1200r/min,攪拌過程中再加入環氧樹脂和醇酸樹脂的混合液重量份的5%的消泡劑。消泡劑為十二烷基甜菜堿、椰油脂肪酸二乙醇酰胺和椰油脂肪酸單乙醇酰胺組成的混合物。步驟四的壓制成型的壓力為35mpa,加壓時間為30min。實施例2一種新型高韌性建筑材料的制備方法,包括以下制備步驟:一、將碳酸鎂鈣、高爐礦渣、膨潤土、硅藻土、長石粉和硼酸鈣混合,導入球磨機中進行球磨,球磨時間均為40min,得到混合物一;二、將碳纖維和氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纖維混合在一起,浸入在環氧樹脂和醇酸樹脂的混合液中攪拌并加熱,溫度180℃,反應時間在50min,冷卻后得到混合物二;三、將羥丙基甲基纖維素、聚-4-甲基-1-戊烯、聚苯乙烯磺酸和丁基橡膠混合在120℃下熔煉2h后加入到混合物二中,攪拌均勻得到混合物三;四、將混合物一和混合物三進行壓制成型,即可得到成品。新型高韌性建筑材料包括以下重量份的原料:碳酸鎂鈣34份、高爐礦渣38份、膨潤土45份、硅藻土28份、長石粉18-24份、硼酸鈣26份、碳纖維21份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纖維18份、環氧樹脂22-29份、醇酸樹脂31份、羥丙基甲基纖維素14份、聚-4-甲基-1-戊烯18份、聚苯乙烯磺酸22份和丁基橡膠19份。步驟一的球磨機中球料比為21:1。步驟一的高爐礦渣為篩子數500目的高爐水渣和600目的轉爐鋼渣組成的混合物。步驟一的膨潤土為篩子數680目改性后的凹凸棒土在1000℃環境中煅燒4h所得。步驟二的碳纖維的纖維直徑為40μm,纖度為420dtex,氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纖維的纖維直徑為22μm,纖度為460dtex。步驟二的攪拌速度為1450r/min,攪拌過程中再加入環氧樹脂和醇酸樹脂的混合液重量份的2%的消泡劑。消泡劑為十二烷基甜菜堿、椰油脂肪酸二乙醇酰胺和椰油脂肪酸單乙醇酰胺組成的混合物。步驟四的壓制成型的壓力為35mpa,加壓時間為30min。表一:項目實施例1實施例2斷裂伸長率(%)2528抗彎強度(mpa)469483沖擊強度(kj/㎡)142137以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12