一种基于膨化处理的玉米秸秆制备再生保温砖的方法

本发明属于固废再生材料领域，具体涉及再生保温砖制造领域，尤其涉及一种基于膨化处理的玉米秸秆制备再生保温砖的方法。

背景技术：

1、秸秆是重要的生物资源，目前我国秸秆资源总量已位居世界第一，现有的固废再生砖使用建筑垃圾矿物废渣作为原料，循环利用资源。也有添加秸秆增强保温性能的建材，但秸秆和水泥、建筑固废等密度相差大，结合力弱，秸秆占比低，生产的再生保温砖阻热效果一般，力学性能差。因此，必须开发一种新型再生保温砖，以解决保温砖存在秸秆和建筑固废结合力差的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，所得的再生保温砖的抗压强度为12mpa，传热系数低于0.7 w/㎡·k，且生产过程能耗低，对环境友好度高。

2、为解决现有技术的不足，本发明采取的技术方案为：

3、一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1，收集玉米秸秆，粗筛其他杂物后，用饲草揉碎机粗剪至4-10cm的条状；

5、步骤2，利用膨化机将条状的玉米秸秆进行膨化，再在85℃下干燥处理，直至含水率降至5%及以下；

6、步骤3，去除碎玻璃片、电线、塑料、钢筋杂质，筛选保留混凝土块和砖渣建筑固体废弃物，并破碎至3mm的粒径；

7、步骤4，以质量份数计，将建筑固废颗粒、硅酸盐水泥、膨化玉米秸秆纤维、水泥增强剂、水按照75:20:1:1:8的质量比进行混配搅拌约20min获得混合液；

8、步骤5，将混合液注入挤压成型制砖机料仓，经挤压成型制砖机挤压3min成粗坯；

9、步骤6，将粗坯转入烘干房中烘干得到半成品坯，对半成品坯每天淋水，保持表面湿润，养护28天，得再生保温砖。

10、作为改进的是，步骤1中所述的杂物包括：受潮或受涝的玉米秸秆、沙石土渣、粪便和/或昆虫。

11、作为改进的是，步骤2所述膨化机为双螺杆膨化机，稻秸秆膨化一次完成秸秆表面改性，长径比为20-200。

12、作为改进的是，步骤3中除去建筑固废里的铁丝、塑胶管道等金属或塑料，保留混凝土块及砖渣和碎玻璃片等无机非金属材料，且需使用颚式破碎机和球磨机将其粒径粉碎至3mm。

13、作为改进的是，步骤4中混料顺序为：建筑固废颗粒、硅酸盐水泥、膨化玉米秸秆纤维、水泥增强剂、水。

14、作为改进的是，步骤6中烘干房的温度为65℃-75℃。

15、作为改进的是，步骤6中每天淋水的次数为3次。

16、有益效果

17、与现有技术相比，本发明一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，具有如下优势：

18、（1）本发明利用膨化玉米秸秆纤维制备的再生保温砖，玉米秸秆与建筑固体废弃物结合良好，整体物理性能得到了提升，其中，相对于同等条件未膨化处理制备的玉米秸秆再生保温砖，抗压强度提高了6.1%，抗折强度强度则提高了5.7%，其传热系数得到了9.6%的提升；

19、（2）本发明使用建筑固体废弃物作为再生保温砖的细骨料，由膨化玉米秸秆纤维作为隔热填充料同时担当生物钢筋，所制备的产品作为室内保温建材使用时，干燥环境下长时间不腐蚀，且有保温效果，本发明的膨化玉米秸秆再生保温砖传热系数为0.66w/㎡·k，低于现有技术中膨化稻秸秆保温砖的0.68 w/㎡·k，降低了生产成本和能耗，具有良好的环保效益；

20、（3） 本发明采用膨化技术对玉米秸秆进行处理，选用的玉米秸秆表观密度更低，相比其他种类的秸秆砖拥有更好的保温性，同时添加了水泥增强剂以提高水泥本身的强度和抗冻性，用水需求降低10%，其抗压强度提高约20%，抗冻性降低10%。

技术特征：

1.一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，其特征在于：所述的再生保温砖由普通硅酸盐水泥、膨化处理的玉米秸秆纤维、水泥增强剂、建筑固体废弃物、水混合制备而成；具体的制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，其特征在于：步骤1中所述的杂物包括：受潮或受涝的玉米秸秆、沙石土渣、粪便和/或昆虫。

3.根据权利要求1所述的一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，其特征在于：步骤2所述膨化机为双螺杆膨化机，稻秸秆膨化一次完成秸秆表面改性，长径比为20-200。

4.根据权利要求1所述的一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，其特征在于：步骤3中粉粹后的建筑固体废弃物的粒径为3mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，其特征在于：步骤4中混料顺序为：建筑固废颗粒、硅酸盐水泥、膨化玉米秸秆纤维、水泥增强剂、水。

6.根据权利要求1所述的一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，其特征在于：步骤6中烘干房的温度为65℃-75℃。

7.根据权利要求1所述的一种基于膨化玉米秸秆的再生保温砖制备方法，其特征在于：步骤6中每天淋水的次数为3次。

技术总结
本发明公开了一种基于膨化处理的玉米秸秆制备再生保温砖的方法，其原料组分为：普通硅酸盐水泥、膨化的玉米秸秆纤维、建筑固体废弃物颗粒、水泥增强剂、水；其按质量比为：20:1:75:1:8。采用本配方制备的再生保温砖，传热系数低于未膨化的秸秆基再生保温砖，抗压强度和抗折强度优于普通玉米秸秆砖，玉米秸秆的膨化改性过程无需化学试剂，建筑固体废弃物的再利用则减少了环境污染，同时膨化后玉米秸秆密度变小，在保温砖中体积占比较大，能进一步减少生产原料用量且节省成本和能耗。

技术研发人员：张世玉,陈集双,金磊磊,候煜阳,邱悦,张本厚,胡燕花,卢炳明
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12