本發(fā)明涉及建材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌高強硅酸鹽水泥及其制備方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，水泥是建筑凝膠材料之一，水泥是由石灰石、礦鐵石和粘土等礦物質(zhì)原料混合后制成的硅酸鹽熟料，再在熟料中加入石膏經(jīng)磨細制成的。隨著我國的經(jīng)濟的快速發(fā)展，高強水泥作為一種新的建筑材料，以其抗壓強度高、抗變形能力強、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在各種建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。進入新世紀，抗菌建筑材料在公共衛(wèi)生消毒、預(yù)防疾病擴散、保護公共衛(wèi)生安全方面發(fā)揮了越來越重要作用，逐漸成為抗菌應(yīng)用的主流，其中抗菌水泥的研制也應(yīng)運而生，成為抗菌建筑材料的新型產(chǎn)品?？咕嗍窃谄胀ㄋ嘀屑尤肟咕鷦┒苽涞木哂锌咕δ艿慕ㄖ牧希粡V泛地應(yīng)用于建筑物的抹面砂漿，以及共用污水槽、公共走廊、下水道。有機抗菌劑殺菌速度快、抗菌效果好，但壽命短；無機抗菌劑作用壽命長，在使用場合和條件有很大的限制，因此各類抗菌劑各有優(yōu)劣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種抗菌高強硅酸鹽水泥，將有機和無機抗菌劑相結(jié)合，通過協(xié)同作用和優(yōu)勢互補，大大提高抗菌性和適用范圍；將纖維和礦物質(zhì)晶須組合應(yīng)用于水泥增強，解決水泥抗壓強度的問題。

技術(shù)方案：一種抗菌高強硅酸鹽水泥，由以下成分按重量份制備而成：石灰石60-75份、粘土10-15份、鐵礦石0.5-1.5份磨細、石膏2.5-3.5份、粉煤灰5-12份、硫酸鈣晶須2-4份、α-氧化鋁微粉2-4份、硅微粉2-4份、碳化硅纖維2-4份、細磨沸石粉2-6份、土荊皮提取物1.5-2.5份、川黃柏提取物1.5-2.5份、十二烷基三甲基氯化銨0.8-2.5份。

進一步優(yōu)選的，所述的一種抗菌高強硅酸鹽水泥，由以下成分按重量份制備而成：石灰石65-70份、粘土11-14份、鐵礦石0.8-1.2份磨細、石膏2.8-3.2份、粉煤灰7-10份、硫酸鈣晶須3-4份、α-氧化鋁微粉3-4份、硅微粉2.5-3.5份、碳化硅纖維2.5-3.5份、細磨沸石粉3-5份、土荊皮提取物1.8-2.2份、川黃柏提取物1.8-2.2份、十二烷基三甲基氯化銨1-2份。

進一步的，所述的一種抗菌高強硅酸鹽水泥，所述的土荊皮提取物和川黃柏提取物分別通過稱取土荊皮和川黃柏，加入10倍量的70%的乙醇溶液中，加熱回流提取兩次，每次2h，最后過濾干燥得到。

上述抗菌高強硅酸鹽水泥的制備方法包括以下步驟：

（1）將石灰石、粘土、鐵礦石磨細，經(jīng)高溫煅燒，煅燒溫度為1400-1500℃；

（2）將細磨的石膏和步驟（1）中得到的水泥熟料入輥壓預(yù)擠壓粉碎；

（3）加入粉煤灰、硫酸鈣晶須、α-氧化鋁微粉、硅微粉經(jīng)過球磨機粉磨；

（4）加入碳化硅纖維、細磨沸石粉、土荊皮提取物、川黃柏提取物、十二烷基三甲基氯化銨攪拌30-60分鐘，得到粉狀混合物。

進一步的，所述的一種抗菌高強硅酸鹽水泥的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述煅燒溫度為1450℃。

進一步的，所述的一種抗菌高強硅酸鹽水泥的制備方法，其特征在于：步驟（4）所述碳化硅纖維長度為0.5-2厘米。。

進一步的，所述的一種抗菌高強硅酸鹽水泥的制備方法，其特征在于：步驟（4）所述攪拌時間為40-50分鐘。

進一步的，所述的一種抗菌高強硅酸鹽水泥的制備方法，其特征在于：步驟（4）所述粉狀物的粒子尺寸小于150微米。

有益效果：本抗菌高強硅酸鹽水泥具有很高的抗壓強度，3天的抗壓強度為23.5MPa，28天的抗壓強度為58.7MPa；通過大腸桿菌和霉菌測試發(fā)現(xiàn)，其對大腸桿菌的存活率為5.5%，黑霉菌的存活率為6.2%，經(jīng)過90天，大腸桿菌的存活率為7.6%，黑霉菌的存活率為7.9%。

具體實施方式

下述的實施例和對比例中，本發(fā)明的所述土荊皮提取物和川黃柏提取物分別通過稱取土荊皮和川黃柏，加入10倍量的70%的乙醇溶液中，加熱回流提取兩次，每次2h，最后過濾干燥得到。

實施例1

一種抗菌高強硅酸鹽水泥，由以下成分按重量份制備而成：石灰石60份、粘土10份、鐵礦石1.5份磨細、石膏2.5份、粉煤灰12份、硫酸鈣晶須2份、α-氧化鋁微粉2份、硅微粉2份、碳化硅纖維4份、細磨沸石粉2份、土荊皮提取物2.5份、川黃柏提取物2.5份、十二烷基三甲基氯化銨0.8份。

上述抗菌高強硅酸鹽水泥的制備方法為：（1）將石灰石、粘土、鐵礦石磨細，經(jīng)高溫煅燒，煅燒溫度為1400℃；（2）將細磨的石膏和步驟（1）中得到的水泥熟料入輥壓預(yù)擠壓粉碎；（3）加入粉煤灰、硫酸鈣晶須、α-氧化鋁微粉、硅微粉經(jīng)過球磨機粉磨；（4）加入碳化硅纖維、細磨沸石粉、土荊皮提取物、川黃柏提取物、十二烷基三甲基氯化銨攪拌60分鐘，得到粉狀混合物。

實施例2

一種抗菌高強硅酸鹽水泥，由以下成分按重量份制備而成：石灰石75份、粘土15份、鐵礦石0.5份磨細、石膏3.5份、粉煤灰5份、硫酸鈣晶須4份、α-氧化鋁微粉4份、硅微粉4份、碳化硅纖維2份、細磨沸石粉6份、土荊皮提取物1.5份、川黃柏提取物1.5份、十二烷基三甲基氯化銨2.5份。

上述抗菌高強硅酸鹽水泥的制備方法為：（1）將石灰石、粘土、鐵礦石磨細，經(jīng)高溫煅燒，煅燒溫度為1500℃；（2）將細磨的石膏和步驟（1）中得到的水泥熟料入輥壓預(yù)擠壓粉碎；（3）加入粉煤灰、硫酸鈣晶須、α-氧化鋁微粉、硅微粉經(jīng)過球磨機粉磨；（4）加入碳化硅纖維、細磨沸石粉、土荊皮提取物、川黃柏提取物、十二烷基三甲基氯化銨攪拌30分鐘，得到粉狀混合物。

實施例3

一種抗菌高強硅酸鹽，由以下成分以重量份制備而成：石灰石65份、粘土14份、鐵礦石1.2份磨細、石膏2.8份、粉煤灰10份、硫酸鈣晶須4份、α-氧化鋁微粉3份、硅微粉2.5份、碳化硅纖維2.5份、細磨沸石粉3份、土荊皮提取物1.8份，川黃柏提取物2.2份、十二烷基三甲基氯化銨1份。

上述抗菌高強硅酸鹽的制備方法為：（1）將石灰石、粘土、鐵礦石磨細，經(jīng)高溫煅燒，煅燒溫度為1450℃；（2）將細磨的石膏和步驟（1）中得到的水泥熟料入輥壓預(yù)擠壓粉碎；（3）加入粉煤灰、硫酸鈣晶須、α-氧化鋁微粉、硅微粉經(jīng)過球磨機粉磨；（4）加入碳化硅纖維、細磨沸石粉、土荊皮提取物、川黃柏提取物、十二烷基三甲基氯化銨攪拌50分鐘，得到粉狀混合物。

實施例4

一種抗菌高強硅酸鹽，由以下成分以重量份制備而成：石灰石70份、粘土11份、鐵礦石0.8份磨細、石膏3.2份、粉煤灰7份、硫酸鈣晶須3份、α-氧化鋁微粉4份、硅微粉3.5份、碳化硅纖維3.5份、細磨沸石粉5份、土荊皮提取物2.2份、川黃柏提取物1.8份、十二烷基三甲基氯化銨2份。

上述抗菌高強硅酸鹽的制備方法為：（1）將石灰石、粘土、鐵礦石磨細，經(jīng)高溫煅燒，煅燒溫度為1450℃；（2）將細磨的石膏和步驟（1）中得到的水泥熟料入輥壓預(yù)擠壓粉碎；（3）加入粉煤灰、硫酸鈣晶須、α-氧化鋁微粉、硅微粉經(jīng)過球磨機粉磨；（4）加入碳化硅纖維、細磨沸石粉、土荊皮提取物、川黃柏提取物、十二烷基三甲基氯化銨攪拌40分鐘，得到粉狀混合物。

實施例5

一種抗菌高強硅酸鹽，由以下成分以重量份制備而成：石灰石68份、粘土12份、鐵礦石1份磨細、石膏3份、粉煤灰8.5份、硫酸鈣晶須3.5份、α-氧化鋁微粉3.5份、硅微粉3份、碳化硅纖維3份、細磨沸石粉4份、土荊皮提取物2份、川黃柏提取物2份、十二烷基三甲基氯化銨1.5份。

上述抗菌高強硅酸鹽的制備方法為：（1）將石灰石、粘土、鐵礦石磨細，經(jīng)高溫煅燒，煅燒溫度為1400℃；（2）將細磨的石膏和步驟（1）中得到的水泥熟料入輥壓預(yù)擠壓粉碎；（3）加入粉煤灰、硫酸鈣晶須、α-氧化鋁微粉、硅微粉經(jīng)過球磨機粉磨；（4）加入碳化硅纖維、細磨沸石粉、土荊皮提取物、川黃柏提取物、十二烷基三甲基氯化銨攪拌50分鐘，得到粉狀混合物。

對比例1

一種抗菌高強硅酸鹽水泥，由以下成分按重量份制備而成：石灰石60份、粘土10份、鐵礦石1.5份磨細、石膏2.5份、粉煤灰12份、細磨沸石粉2份、土荊皮提取物2.5份、川黃柏提取物2.5份、十二烷基三甲基氯化銨0.8份。

上述抗菌高強硅酸鹽水泥的制備方法為：（1）將石灰石、粘土、鐵礦石磨細，經(jīng)高溫煅燒，煅燒溫度為1400℃；（2）將細磨的石膏和步驟（1）中得到的水泥熟料入輥壓預(yù)擠壓粉碎；（3）加入粉煤灰經(jīng)過球磨機粉磨；（4）加入細磨沸石粉、土荊皮提取物、川黃柏提取物、十二烷基三甲基氯化銨攪拌60分鐘，得到粉狀混合物。

對比例2

一種抗菌高強硅酸鹽水泥，由以下成分按重量份制備而成：石灰石75份、粘土15份、鐵礦石0.5份磨細、石膏3.5份、粉煤灰5份、硫酸鈣晶須4份、α-氧化鋁微粉4份、硅微粉4份、碳化硅纖維2份、細磨沸石粉6份。

上述抗菌高強硅酸鹽水泥的制備方法為：（1）將石灰石、粘土、鐵礦石磨細，經(jīng)高溫煅燒，煅燒溫度為1500℃；（2）將細磨的石膏和步驟（1）中得到的水泥熟料入輥壓預(yù)擠壓粉碎；（3）加入粉煤灰、硫酸鈣晶須、α-氧化鋁微粉、硅微粉經(jīng)過球磨機粉磨；（4）加入碳化硅纖維、細磨沸石粉攪拌30分鐘，得到粉狀混合物。

本發(fā)明材料的各項性能指標(biāo)見下表，我們可以看到本抗菌高強硅酸鹽水泥具有很高的抗壓強度，3天的抗壓強度為23.5MPa，28天的抗壓強度為58.7MPa；通過大腸桿菌和霉菌測試發(fā)現(xiàn)，其對大腸桿菌的存活率為5.5%，黑霉菌的存活率為6.2%，經(jīng)過90天，大腸桿菌的存活率為7.6%，黑霉菌的存活率為7.9%。

表1 抗菌高強硅酸鹽水泥的各項性能指標(biāo)