一种采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法与流程

本发明涉及混凝土砌块技术领域，尤其涉及一种采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法，及一种混凝土砌块。

背景技术：

能源枯竭与经济发展是当今世界共同面对的重要课题。随着能源形势的紧张以及建筑能耗的飞速增长，建筑节能日益重要。近年来在国家政策和相关政府部门大力支持下，特别是2003年全国170个大中城市禁止使用实心粘土红砖政策的出台，新型砖体材料以节能、节土、利废、环保及功能性为发展方向得到了迅猛发展。

随着新型砖体材料的发展，混凝土砌块在生产过程中的节能技术大大提高。在交通、水利工程的建设中，目前的护岸和道路护坡技术主要采用浇筑普通混凝土或采用普通混凝土砌块进行铺装，这样会破坏大自然原有的土壤植被等区域生态坏境，从而影响该区域动植物的生长。植物之所以能在土壤中生长，在于土壤具有较高的空隙率，同时土壤具有透气性和保水性，能够提供植物生长所需的空间和必要的养分，有些场合采用格状混凝土砌块，在格状砌块的方孔中充填泥土，播种草种，但这种技术不宜用于水位变化的护岸。

随着农业生产的发展，中国自20世纪80年代以来，粮食产量大幅提高，稻草秸秆数量也多，加之省柴节煤技术的推广，烧煤和使用液化气的普及，使农村中有大量富余秸秆，稻草的秸秆纤维的比表面积较大，砌块中的粘合剂无法对其表面完全封闭，这将导致稻草秸秆容易腐变，容易在运输或者吊挂过程中发生折裂而导致砌块损坏。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法，及一种混凝土砌块。

一种采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法，包括如下步骤：

s1、将42.5级硅酸盐水泥、s95细磨矿粉、粉煤灰、炉渣、高效减水剂、水混合，室温搅拌15-35min，搅拌速度为120-200r/min，得到预混料a；

s2、将预混料a进行搅拌，搅拌速度为30-60r/min，搅拌温度为70-80℃，搅拌状态下向其中加入预处理稻草秸秆、玄武岩纤维、陶瓷纤维，继续搅拌2-5min，得到预混料b；

s3、向预混料b中加入发泡剂搅拌10-20s，倒入模具中成型，送入静养室常压蒸汽养护4-10h，养护温度为40-50℃，养护湿度为82-88％，升压至1.2-1.6mpa，继续蒸压养护2-4h，降至常压室温，得到混凝土砌块。

优选地，s1中，42.5级硅酸盐水泥、s95细磨矿粉、粉煤灰、炉渣、高效减水剂的质量比为10-20：20-50：20-34：5-15：1-2。

优选地，s2中，预混料a、预处理稻草秸秆、玄武岩纤维、陶瓷纤维的质量比为80-100：15-25：4-12：1-5。

优选地，s2中，预处理稻草秸秆采用如下工艺制备：将稻草秸秆进行粉碎，氮气保护下320-400℃煅烧2-6min，空冷至室温，加入氢氧化钠溶液中，搅拌状态下加入纳米二氧化硅、聚乙二醇，超声处理10-20min，超声功率为100-160w，过滤，加入粉状脲醛树脂、硬脂酸锌搅拌10-20min，搅拌速度为200-300r/min，搅拌温度为80-100℃，送入双螺杆挤出机中熔融加工处理1-2min，熔融加工温度为150-160℃，螺杆转速为20-40r/min，干燥，粉碎得到预处理稻草秸秆。

优选地，稻草秸秆粉碎至粒径≤1mm。

优选地，氢氧化钠溶液质量分数为15-35％，稻草秸秆、氢氧化钠溶液、纳米二氧化硅、聚乙二醇、粉状脲醛树脂、硬脂酸锌的质量比为20-40：60-100：10-16：1-2：2-5：0.1-0.5。

优选地，熔融加工处理时间为1-2min，熔融加工温度为150-160℃。

优选地，s3中，预混料b、发泡剂的质量比为100-120：2-4。

优选地，s3中，发泡剂为铝粉、过氧化氢或碳化钙。

一种混凝土砌块，采用上述采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法制得。

本发明的技术效果如下所示：

本发明采用稻草秸秆作为混凝土砌块的原料，不仅可实现废弃稻草秸秆的再利用，可大大节约成本，而且可有效防止混凝土砌块中的秸秆纤维素、半纤维素和木质素构成的细胞结构被有害菌破坏，较大程度提高秸秆再生混凝土砖及砌块的耐久性及可靠性，并可促使混凝土砌块形成均一的整体且内部均匀混参不同的增韧纤维，加固了整体的结构，既降低生产成本，提高资源利用率，又能制备出轻质、高强度、韧性好的混凝土砌块，有效避免在运输或者吊挂过程中发生折裂；

在预处理稻草秸秆中，稻草秸秆氮气保护下经过热处理，可有效去除稻草秸秆中的养分，使其使用过程中不会发生霉变和虫蛀现象，但是纤维力学性能下降明显，采用纳米二氧化硅进行填充，在聚乙二醇的配合下经过超声处理，纳米二氧化硅可充分结合在纤维表面的缺陷处，进一步配合粉状脲醛树脂经过熔融处理，可改善与42.5级硅酸盐水泥、s95细磨矿粉、粉煤灰及炉渣的分散性，同时与武岩纤维、陶瓷纤维的相容性好，使得混凝土混合物更加均匀，更易成型，并且由于植物纤维增强作用，在运输或者吊挂过程中时不易出现裂缝或破碎现象。

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

一种采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法，包括如下步骤：

s1、将10kg42.5级硅酸盐水泥、50kgs95细磨矿粉、20kg粉煤灰、15kg炉渣、1kg聚羧酸减水剂、60kg水混合，室温搅拌15min，搅拌速度为200r/min，得到预混料a；

s2、将20kg稻草秸秆粉碎至粒径≤1mm，送入煅烧炉中，氮气保护下400℃煅烧2min，空冷至室温，加入100kg质量分数为15％氢氧化钠溶液中，搅拌状态下加入16kg纳米二氧化硅、1kg聚乙二醇，超声处理20min，超声功率为100w，过滤，加入5kg粉状脲醛树脂、0.1kg硬脂酸锌搅拌20min，搅拌速度为200r/min，搅拌温度为100℃，送入双螺杆挤出机中熔融加工处理1min，熔融加工温度为160℃，螺杆转速为20r/min，干燥，粉碎得到预处理稻草秸秆；

将100kg预混料a进行搅拌，搅拌速度为30r/min，搅拌温度为80℃，搅拌状态下向其中加入15kg预处理稻草秸秆、12kg玄武岩纤维、1kg陶瓷纤维，继续搅拌5min，得到预混料b；

s3、向100kg预混料b中加入4kg铝粉搅拌10s，倒入模具中成型，送入静养室常压蒸汽养护10h，养护温度为40℃，养护湿度为88％，升压至1.2mpa，继续蒸压养护4h，降至常压室温，得到混凝土砌块。

实施例2

一种采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法，包括如下步骤：

s1、将20kg42.5级硅酸盐水泥、20kgs95细磨矿粉、34kg粉煤灰、5kg炉渣、2kg聚羧酸减水剂、30kg水混合，室温搅拌35min，搅拌速度为120r/min，得到预混料a；

s2、将40kg稻草秸秆粉碎至粒径≤1mm，送入煅烧炉中，氮气保护下320℃煅烧6min，空冷至室温，加入60kg质量分数为35％氢氧化钠溶液中，搅拌状态下加入10kg纳米二氧化硅、2kg聚乙二醇，超声处理10min，超声功率为160w，过滤，加入2kg粉状脲醛树脂、0.5kg硬脂酸锌搅拌10min，搅拌速度为300r/min，搅拌温度为80℃，送入双螺杆挤出机中熔融加工处理2min，熔融加工温度为150℃，螺杆转速为40r/min，干燥，粉碎得到预处理稻草秸秆；

将80kg预混料a进行搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌温度为70℃，搅拌状态下向其中加入25kg预处理稻草秸秆、4kg玄武岩纤维、5kg陶瓷纤维，继续搅拌2min，得到预混料b；

s3、向120kg预混料b中加入2kg过氧化氢搅拌20s，倒入模具中成型，送入静养室常压蒸汽养护4h，养护温度为50℃，养护湿度为82％，升压至1.6mpa，继续蒸压养护2h，降至常压室温，得到混凝土砌块。

实施例3

一种采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法，包括如下步骤：

s1、将12kg42.5级硅酸盐水泥、40kgs95细磨矿粉、24kg粉煤灰、12kg炉渣、1.3kg粉体聚羧酸减水剂(sp409)、50kg水混合，室温搅拌20min，搅拌速度为180r/min，得到预混料a；

s2、将25kg稻草秸秆粉碎至粒径≤1mm，送入煅烧炉中，氮气保护下380℃煅烧3min，空冷至室温，加入90kg质量分数为20％氢氧化钠溶液中，搅拌状态下加入14kg纳米二氧化硅、1.3kg聚乙二醇，超声处理18min，超声功率为120w，过滤，加入4kg粉状脲醛树脂、0.2kg硬脂酸锌搅拌18min，搅拌速度为220r/min，搅拌温度为95℃，送入双螺杆挤出机中熔融加工处理1.3min，熔融加工温度为157℃，螺杆转速为25r/min，干燥，粉碎得到预处理稻草秸秆；

将95kg预混料a进行搅拌，搅拌速度为40r/min，搅拌温度为77℃，搅拌状态下向其中加入18kg预处理稻草秸秆、10kg玄武岩纤维、2kg陶瓷纤维，继续搅拌4min，得到预混料b；

s3、向105kg预混料b中加入3.5kg铝粉搅拌12s，倒入模具中成型，送入静养室常压蒸汽养护8h，养护温度为43℃，养护湿度为86％，升压至1.3mpa，继续蒸压养护3.5h，降至常压室温，得到混凝土砌块。

实施例4

一种采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法，包括如下步骤：

s1、将18kg42.5级硅酸盐水泥、30kgs95细磨矿粉、30kg粉煤灰、8kg炉渣、1.7kg粉体聚羧酸减水剂(sp409)、40kg水混合，室温搅拌30min，搅拌速度为140r/min，得到预混料a；

s2、将35kg稻草秸秆粉碎至粒径≤1mm，送入煅烧炉中，氮气保护下340℃煅烧5min，空冷至室温，加入70kg质量分数为30％氢氧化钠溶液中，搅拌状态下加入12kg纳米二氧化硅、1.7kg聚乙二醇，超声处理12min，超声功率为140w，过滤，加入3kg粉状脲醛树脂、0.4kg硬脂酸锌搅拌12min，搅拌速度为280r/min，搅拌温度为85℃，送入双螺杆挤出机中熔融加工处理1.7min，熔融加工温度为153℃，螺杆转速为35r/min，干燥，粉碎得到预处理稻草秸秆；

将85kg预混料a进行搅拌，搅拌速度为50r/min，搅拌温度为73℃，搅拌状态下向其中加入22kg预处理稻草秸秆、6kg玄武岩纤维、4kg陶瓷纤维，继续搅拌3min，得到预混料b；

s3、向115kg预混料b中加入2.5kg过氧化氢搅拌18s，倒入模具中成型，送入静养室常压蒸汽养护6h，养护温度为47℃，养护湿度为84％，升压至1.5mpa，继续蒸压养护2.5h，降至常压室温，得到混凝土砌块。

实施例5

一种采用稻草秸秆制备混凝土砌块的方法，包括如下步骤：

s1、将15kg42.5级硅酸盐水泥、35kgs95细磨矿粉、27kg粉煤灰、10kg炉渣、1.5kg粉体聚羧酸减水剂(sp409)、45kg水混合，室温搅拌25min，搅拌速度为160r/min，得到预混料a；

s2、将30kg稻草秸秆粉碎至粒径≤1mm，送入煅烧炉中，氮气保护下360℃煅烧4min，空冷至室温，加入80kg质量分数为25％氢氧化钠溶液中，搅拌状态下加入13kg纳米二氧化硅、1.5kg聚乙二醇，超声处理15min，超声功率为130w，过滤，加入3.5kg粉状脲醛树脂、0.3kg硬脂酸锌搅拌15min，搅拌速度为260r/min，搅拌温度为90℃，送入双螺杆挤出机中熔融加工处理1.5min，熔融加工温度为155℃，螺杆转速为30r/min，干燥，粉碎得到预处理稻草秸秆；

将90kg预混料a进行搅拌，搅拌速度为45r/min，搅拌温度为75℃，搅拌状态下向其中加入20kg预处理稻草秸秆、8kg玄武岩纤维、3kg陶瓷纤维，继续搅拌3.5min，得到预混料b；

s3、向110kg预混料b中加入3kg碳化钙搅拌15s，倒入模具中成型，送入静养室常压蒸汽养护7h，养护温度为45℃，养护湿度为85％，升压至1.4mpa，继续蒸压养护3h，降至常压室温，得到混凝土砌块。

按照《蒸压加气混凝土砌块》(gb11968-2006)标准，将实施例3-5所得混凝土砌块进行性能测试，其结果如下：

由上表可知：本发明所得混凝土砌块的强度高，干燥收缩值小，不易在运输或者吊挂过程中发生折裂。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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