本发明涉及建筑用板材技术领域，特别是涉及一种浮石板及其制备方法。
背景技术：
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是我国当前排放量最大的工业废渣之一，大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，且其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。粉煤灰的颗粒细小，所含的主要成分SiO2和Al2O3是制备建筑材料的重要成分。将粉煤灰掺入制备浮石板的原材料中，不仅可以减少其他资源的使用，还能消耗粉煤灰，减少粉煤灰的危害。因此，制备具有较好力学性能的含有粉煤灰的浮石板可以具有较好的应用前景。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种浮石板，具有较好的力学性能。
本发明的另一目的在于提供一种浮石板制备方法，可以制备具有较好的力学性能的浮石板。
本发明的技术方案如下：
一种浮石板，所述浮石板包括如下重量份的成分：浮石100-200份、粉煤灰60-90份、石灰石40-60份、脱硫石膏5-10份、矾土20-30份、伊利石15-20份、沸石10-20份、第一外加剂3-5份、第二外加剂3-5份，短切碳纤维15-20份、水稻秸秆5～10份和水100-150份。
进一步，所述浮石板包括如下重量份的成分：浮石150-180份、粉煤灰80-90份、石灰石45-50份、脱硫石膏7-9份、矾土粉20-25份、伊利石粉18-20份、沸石粉15-18份、第一外加剂3.5-4份、第二外加剂3-3.5份、短切碳纤维16-19份、水稻秸秆7～8份和水120-130份。
进一步：短切碳纤维的直径为9～12μm，长度为3～15mm；和/或，浮石的粒径为1～1.5mm；和/或，粉煤灰的粒径为30～50μm；和/或，石灰石的粒径为50～100μm；和/或，脱硫石膏的粒径为50～100μm；和/或，矾土的粒径为0.8～1.5mm；和/或，伊利石的粒径为50～80μm；和/或，沸石的粒径为60～100μm；和/或，水稻秸秆的粒径为50～100μm。
进一步，所述第一外加剂包括：碳酸钠和硅酸钠。
进一步：碳酸钠和硅酸钠的质量比为1:2～1:3。
进一步，所述第二外加剂包括：三乙醇胺和羧甲基纤维素钠。
进一步：三乙醇胺和羧甲基纤维素钠的质量比为2:1～3:1。
以及，一种如上所述的浮石板制备方法，包括：将第一外加剂和水溶解成第一溶液；将短切碳纤维、水稻秸秆和第二外加剂混合均匀后加入到所述第一溶液中，混合均匀得到第一浆液；将浮石、粉煤灰、石灰石、脱硫石膏、矾土、伊利石和沸石混合均匀后加入到所述第一浆液中，搅拌均匀得到混合浆料；将所述混合浆料注入模具，静停，压制成型得到坯体；将所述坯体蒸汽养护得到所述浮石板。
进一步：所述静停的时间为2～6h。
进一步：所述压制成型的压力为20-60t/m2。
进一步：所述蒸汽养护的时间为50～60℃，所述蒸汽养护的时间为15～20h。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明的浮石板具有优异的力学性能，抗压强度为15～21MPa，抗吸水率不大于1％，线收缩率不大于0.32％。
2、本发明的浮石板制备方法，可以制备具有优异的力学性能的浮石板，该浮石板的抗压强度为15～21MPa，抗吸水率不大于1％，线收缩率不大于0.32％。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例作进一步详细的说明。
本发明公开了一种浮石板。该浮石板包括如下重量份的成分：
浮石100-200份、粉煤灰60-90份、石灰石40-60份、脱硫石膏5-10份、矾土20-30份、伊利石15-20份、沸石10-20份、第一外加剂3-5份、第二外加剂3-5份，短切碳纤维15-20份、水稻秸秆5～10份和水100-150份。
本发明的浮石板，不仅具有优异的力学性能，而且利用了工业废弃物粉煤灰、水稻秸秆等原料，具有节能、环保、可持性发展、保护生态环境的优点。本发明的原材料的来源广泛，可实现资源的综合利用。
矾土抗酸、碱性熔渣侵蚀的能力强，高温强度高，可以使得制备的浮石板具有较好的抗腐蚀性，以及耐火性。伊利石具有耐热的优越的化学性能，可以提高浮石板的耐火性。沸石具有微孔或者纳米孔结构，适当掺入沸石，不仅可以进一步减轻浮石板的重量，并且可提高浮石板的抗冲击性能。水稻秸秆是一种植物纤维，加入水稻秸秆可以提高浮石板的抗折性能，有利于减小线收缩率。
优选的，该浮石板包括如下重量份的成分：浮石150-180份、粉煤灰80-90份、石灰石45-50份、脱硫石膏7-9份、矾土粉20-25份、伊利石粉18-20份、沸石粉15-18份、第一外加剂3.5-4份、第二外加剂3-3.5份、短切碳纤维16-19份、水稻秸秆7～8份和水120-130份。
更优选的，短切碳纤维的直径为9～12μm，长度为3～15mm。短切碳纤维具有优异的强度，将其作为原料之一制备浮石板，可以提高浮石板的力学性能。随着短切碳纤维的直径和长度的增加，有利于提高浮石板的抗压强度；但是，短切碳纤维的直径和长度太大，使得原料混合不均匀，不利于浮石板的整体的抗压强度，因此，经过反复多次实验，确定本发明的短切碳纤维具有上的直径和长度。
更优选的，浮石的粒径为1～1.5mm。粉煤灰的粒径为30～50μm。石灰石的粒径为50～100μm。脱硫石膏的粒径为50～100μm。矾土的粒径为0.8～1.5mm。伊利石的粒径为50～80μm。沸石的粒径为60～100μm。水稻秸秆的粒径为50～100μm。
通过上述的各原料的粒径的搭配，可以使各原料不仅能发挥其最优的力学性能，还使得各原料之间可以混合均匀；当压制成型后，不同粒径大小的原料相互填充彼此之间产生的空隙，使得制备的浮石板密实、具有较好的抗吸水率，以及较小的线收缩率。
更优选的，第一外加剂包括：碳酸钠和硅酸钠。其中，碳酸钠和硅酸钠的质量比为1:2～1:3。碳酸钠可提高原料的碱度。硅酸钠是一种胶凝材料，有利于将原料胶结在一起。
更优选的，第二外加剂包括：三乙醇胺和羧甲基纤维素钠。其中，三乙醇胺和羧甲基纤维素钠的质量比为2:1～3:1。三乙醇胺可提高浮石板的防冻性。羧甲基纤维素钠加入水中可使水溶液具有粘结性，有利于使各原料胶结在一起。
本发明还公开了一种如上所述的浮石板制备方法。该制备方法具体包括如下的步骤：
步骤S10：将第一外加剂和水溶解成第一溶液。
步骤S20：将短切碳纤维、水稻秸秆和第二外加剂混合均匀后加入到第一溶液中，混合均匀得到第一浆液。
短切碳纤维和水稻秸秆均为纤维类原料，较容易将两者与主要是有机物的第二外加剂混合。
步骤S30：将浮石、粉煤灰、石灰石、脱硫石膏、矾土、伊利石和沸石混合均匀后加入到第一浆液中，搅拌均匀得到混合浆料。
优选的，上述原料通过干混的方法混合均匀。
步骤S40：将混合浆料注入模具，静停，压制成型得到坯体。
其中，静停的时间为2～6h，优选为3～5h。压制成型的压力为20-60t/m2，优选为50-60t/m2。
步骤S50：将坯体蒸汽养护得到浮石板。
其中，蒸汽养护的时间为50～60℃，蒸汽养护的时间为15～20h。
本发明的制备方法简单、合理，可以制备具有优异力学性能的浮石板。
下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
将第一外加剂4.5重量份和水100重量份溶解成第一溶液。其中，第一外加剂包括碳酸钠和硅酸钠。碳酸钠和硅酸钠的质量比为1:2。将短切碳纤维16重量份、水稻秸秆10重量份和第二外加剂5重量份混合均匀后加入到第一溶液中，混合均匀得到第一浆液。其中，第二外加剂包括三乙醇胺和羧甲基纤维素钠。三乙醇胺和羧甲基纤维素钠的质量比为2.7:1。将浮石100重量份、粉煤灰70重量份、石灰石40重量份、脱硫石膏10重量份、矾土27重量份、伊利石16重量份和沸石15重量份混合均匀后加入到第一浆液中，搅拌均匀得到混合浆料。将混合浆料注入模具，静停，压制成型得到坯体。其中，静停的时间为4h。压制成型的压力为30t/m2。将坯体蒸汽养护得到浮石板。其中，蒸汽养护的时间为50℃，蒸汽养护的时间为18h。
实施例1制备得到的浮石板的抗压强度为17MPa，抗吸水率0.85％，线收缩率0.27％。
实施例2
将第一外加剂3重量份和水130重量份溶解成第一溶液。其中，第一外加剂包括碳酸钠和硅酸钠。碳酸钠和硅酸钠的质量比为1:2.5。将短切碳纤维20重量份、水稻秸秆12重量份和第二外加剂5重量份混合均匀后加入到第一溶液中，混合均匀得到第一浆液。其中，第二外加剂包括三乙醇胺和羧甲基纤维素钠。三乙醇胺和羧甲基纤维素钠的质量比为2:1。将浮石180重量份、粉煤灰60重量份、石灰石48重量份、脱硫石膏8重量份、矾土20重量份、伊利石20重量份和沸石10重量份混合均匀后加入到第一浆液中，搅拌均匀得到混合浆料。将混合浆料注入模具，静停，压制成型得到坯体。其中，静停的时间为6h。压制成型的压力为60t/m2。将坯体蒸汽养护得到浮石板。其中，蒸汽养护的时间为55℃，蒸汽养护的时间为20h。
实施例2制备得到的浮石板的抗压强度为18.7MPa，抗吸水率0.83％，线收缩率0.30％。
实施例3
将第一外加剂5重量份和水130重量份溶解成第一溶液。其中，第一外加剂包括碳酸钠和硅酸钠。碳酸钠和硅酸钠的质量比为1:2.8。将短切碳纤维15重量份、水稻秸秆5重量份和第二外加剂3重量份混合均匀后加入到第一溶液中，混合均匀得到第一浆液。其中，第二外加剂包括三乙醇胺和羧甲基纤维素钠。三乙醇胺和羧甲基纤维素钠的质量比为3:1。将浮石200重量份、粉煤灰80重量份、石灰石55重量份、脱硫石膏5重量份、矾土22重量份、伊利石16重量份和沸石18重量份混合均匀后加入到第一浆液中，搅拌均匀得到混合浆料。将混合浆料注入模具，静停，压制成型得到坯体。其中，静停的时间为2h。压制成型的压力为20t/m2。将坯体蒸汽养护得到浮石板。其中，蒸汽养护的时间为60℃，蒸汽养护的时间为16h。
实施例3制备得到的浮石板的抗压强度为15MPa，抗吸水率0.95％，线收缩率0.29％。
实施例4
将第一外加剂4重量份和水150重量份溶解成第一溶液。其中，第一外加剂包括碳酸钠和硅酸钠。碳酸钠和硅酸钠的质量比为1:3。将短切碳纤维18重量份、水稻秸秆6重量份和第二外加剂3.5重量份混合均匀后加入到第一溶液中，混合均匀得到第一浆液。其中，第二外加剂包括三乙醇胺和羧甲基纤维素钠。三乙醇胺和羧甲基纤维素钠的质量比为2.5:1。将浮石120重量份、粉煤灰90重量份、石灰石60重量份、脱硫石膏6重量份、矾土30重量份、伊利石15重量份和沸石20重量份混合均匀后加入到第一浆液中，搅拌均匀得到混合浆料。将混合浆料注入模具，静停，压制成型得到坯体。其中，静停的时间为5h。压制成型的压力为20t/m2。将坯体蒸汽养护得到浮石板。其中，蒸汽养护的时间为60℃，蒸汽养护的时间为15h。
实施例4制备得到的浮石板的抗压强度为15.5MPa，抗吸水率0.78％，线收缩率0.25％。
实施例5
将第一外加剂3.5重量份和水120重量份溶解成第一溶液。其中，第一外加剂包括碳酸钠和硅酸钠。碳酸钠和硅酸钠的质量比为1:2.5。将短切碳纤维16重量份、水稻秸秆8重量份和第二外加剂3.5重量份混合均匀后加入到第一溶液中，混合均匀得到第一浆液。其中，第二外加剂包括三乙醇胺和羧甲基纤维素钠。三乙醇胺和羧甲基纤维素钠的质量比为2.5:1。将浮石150重量份、粉煤灰90重量份、石灰石45重量份、脱硫石膏7重量份、矾土25重量份、伊利石18重量份和沸石18重量份混合均匀后加入到第一浆液中，搅拌均匀得到混合浆料。将混合浆料注入模具，静停，压制成型得到坯体。其中，静停的时间为5h。压制成型的压力为60t/m2。将坯体蒸汽养护得到浮石板。其中，蒸汽养护的时间为50℃，蒸汽养护的时间为17h。
实施例5制备得到的浮石板的抗压强度为20.6MPa，抗吸水率0.75％，线收缩率0.22％。
实施例6
将第一外加剂34重量份和水130重量份溶解成第一溶液。其中，第一外加剂包括碳酸钠和硅酸钠。碳酸钠和硅酸钠的质量比为1:2.5。将短切碳纤维19重量份、水稻秸秆7重量份和第二外加剂3重量份混合均匀后加入到第一溶液中，混合均匀得到第一浆液。其中，第二外加剂包括三乙醇胺和羧甲基纤维素钠。三乙醇胺和羧甲基纤维素钠的质量比为2.5:1。将浮石180重量份、粉煤灰80重量份、石灰石50重量份、脱硫石膏9重量份、矾土20重量份、伊利石20重量份和沸石15重量份混合均匀后加入到第一浆液中，搅拌均匀得到混合浆料。将混合浆料注入模具，静停，压制成型得到坯体。其中，静停的时间为3h。压制成型的压力为50t/m2。将坯体蒸汽养护得到浮石板。其中，蒸汽养护的时间为50℃，蒸汽养护的时间为17h。
实施例6制备得到的浮石板的抗压强度为21MPa，抗吸水率0.73％，线收缩率0.23％。
以上对本发明的技术方案，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明实施例的限制。