[發明專利]一種秸稈纖維復合混凝土磚及其加工工藝

在審

• 申請號: 202211588371.7
• 申請日: 2022-12-09
• 公開（公告）號: CN115849795A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 張中昊;鄧宏宇;付強;李長青
• 申請（專利權）人: 東北農業大學;黑龍江中科新材料有限公司
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02;C04B40/00;C04B40/02
• 代理公司: 哈爾濱奧博專利代理事務所(普通合伙) 23220
• 代理人: 葉以方

本申請公開了一種秸稈纖維復合混凝土磚及其加工工藝，所述混凝土磚包括如下質量份的組分：水泥350~400份、粉煤灰35~40份、細砂600~800份、粗骨料1000~1200份、秸稈纖維50~60份、玻璃纖維0.2~0.3份和水150~180份；所述秸稈纖維采用氫氧化鈉表面改性以及采用硅酸鋰系處理劑做耐久改性；本申請在已摻加秸稈纖維的混凝土拌和物中，添加玻璃纖維，由于玻璃纖維單絲直徑僅為幾微米，質量輕，起到很好的填充作用；并對秸稈纖維進行改性，可使秸稈纖維與混凝土拌和物之間有效連結，因此，可顯著提高混凝土磚的抗壓強度。

技術領域

本申請涉及建筑墻體砌筑材料技術的領域，尤其是涉及一種秸稈纖維復合混凝土磚及其加工工藝。

背景技術

隨著全球氣候變暖以及地球資源的短缺，人類生存環境日益惡化，環境的可持續發展越來越受到世界各國人民的關注。目前我國農村住宅主要結構形式是砌體結構，傳統的燒結粘土磚仍是砌筑墻體的主要材料，其中以實心粘土磚為主。然而每年我國燒制粘土磚浪費大量寶貴的耕地資源，同時燒制粘土磚消耗大量能源，產生大量CO₂，污染環境，我國禁止生產傳統的實心粘土磚的工作在2003年就已經開始，在未來的建筑市場中，新型的建筑材料將替代粘土燒結磚被廣泛運用。

我國作為農業大國，每年產生各類農作物秸稈達9億噸，居世界秸稈產量之首。其中黑龍江省秸稈資源全國最多，約占全國總量的八分之一，每年秸稈資源量達到1.3億噸，可收集量超過1億噸。隨著經濟發展，秸稈作為農村生活燃料的需求正逐步減少，加之秸稈產量的逐年增長，秸稈運輸成本、綜合利用成本較高，經濟性能差，因此每年出現地區性、季節性的秸稈處理困難。目前僅有少量的秸稈被開發用于造紙、發電、食用菌種植和動物飼料，大部分情況下，農民為了趕農時、圖方便，在田間對秸稈直接進行就地焚燒，造成了嚴重的空氣污染和大量的社會、經濟和生態問題。隨著經濟的發展和人們節能環保意識的不斷提高，世界各國紛紛開始研究將農作物秸稈作為可利用資源運用到生態建筑中，并開始應用和推廣。目前，國內外已有大量研究人員將秸稈制成建筑材料來使用，如秸稈水泥砌塊、秸稈人造板、秸稈紙面草板等，研究表明秸稈建筑材料具有保溫隔熱性能、隔音性能以及良好的抗震性能等優點。

秸稈纖維復合混凝土磚充分利用農業廢棄物秸稈，提高秸稈資源的利用率，很大程度上改善中國的資源與能源短缺，解決了很多農村環境污染的問題，但是，目前我國還沒有相對統一的秸稈纖維復合混凝土磚的建筑規范和施工工藝，同時，秸稈纖維復合磚與傳統墻體砌筑材料相比，存在抗壓強度低，易受潮，使用壽命低等問題。

發明內容

基于上述缺點，本申請提供一種秸稈纖維復合混凝土磚及其加工工藝，以混凝土為主要原料，向混凝土中添加秸稈纖維、玻璃纖維，制備出高抗壓強度的秸稈纖維復合混凝土磚。

第一方面，本申請提供一種秸稈纖維復合混凝土磚，采用如下技術方案：

一種秸稈纖維復合混凝土磚，所述混凝土磚每立方米包括如下質量份的組分：水泥350～400份、粉煤灰35～40份、細砂600～800份、粗骨料1000～1200份、秸稈纖維50～60份、玻璃纖維0.2～0.3份和水150～180份；所述秸稈纖維采用氫氧化鈉表面改性以及采用硅酸鋰系處理劑做耐久改性。

本申請是向混凝土拌和物中添加秸稈纖維和玻璃纖維，其中秸稈纖維中的纖維素和半纖維素在堿性環境中會轉化為糖酸，與混凝土拌和物中的游離鈣離子結合生成糖酸鈣，包裹在水泥顆粒周圍，阻礙水泥的水化反應；玻璃纖維是由葉臘石、石英砂、石灰石、白云石、硼鈣石、硼鎂石七種礦石為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝制成的一種性能優異的無機非金屬材料，具有絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高等優點。由于玻璃纖維單絲直徑僅為幾微米，質量輕，當玻璃纖維添加在摻有秸稈纖維的混凝土拌和物中時，起到很好的填充作用；并且對秸稈纖維進行氫氧化鈉以及采用硅酸鋰系處理劑進行改性，可使秸稈纖維與混凝土拌和物之間有效連結，因此，可顯著提高混凝土磚的抗壓強度。