一种利用高强石膏浆料制备装配式高强轻质板材的方法与流程

文档序号:15510595发布日期:2018-09-22 00:04阅读:483来源:国知局

本发明属于建筑材料技术领域,涉及一种利用高强石膏浆料制备装配式高强轻质板材的方法。



背景技术:

在当前的建筑工程中,非承重墙体需要尽量减轻墙体砌块的重量,以减轻墙体对承重结构的压力,另外,还需要墙体具有结构稳定性及保温隔热效果,因此,研发优质的可装配式的轻质板材具有重大意义。石膏板是一种重量轻、强度较高、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料,是当前着重发展的轻质板材之一。

工业副产石膏是工业生产的固体废弃物,随意堆放污染土壤、地下水等自然资源,破坏生态环境,因此工业副产石膏的大规模资源化利用迫在眉睫。但目前以工业副产石膏为原料生产轻质石膏板的方法还未见报道,主要难点在于难以获得足够高的强度及抗裂性能。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种以工业副产石膏为原料制备装配式高强轻质板材的方法。

为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:

提供一种利用高强石膏浆料制备装配式高强轻质板材的方法,具体步骤如下:

1)制备高强石膏浆料:将工业副产石膏与电解质溶液混合,再加入媒晶剂,混合得到反应浆体,调节反应浆体ph值为1-5,经水热反应得到高强石膏料浆;

2)制备装配式高强轻质板材:将步骤1)所得高强石膏浆料过滤洗涤,得到高强石膏湿料,并快速测定其含水率,将高强石膏湿料直接与轻集料、石膏晶须、外加剂混合,加水拌和后注入石膏板成型模具中,成型后拆模、烘干,得到装配式高强轻质板材。

按上述方案,步骤1)所述工业副产石膏为磷石膏、脱硫石膏、氟石膏中的一种。

按上述方案,步骤1)所述电解质溶液为氯化钙、氯化钠或硝酸钙的水溶液,质量浓度为10-30%。

按上述方案,步骤1)所述工业副产石膏与电解质溶液质量比为1:3-5。

按上述方案,步骤1)所述媒晶剂为酒石酸钠或丁二酸钠,媒晶剂的加入量为工业副产石膏质量的0.01-0.5%。

按上述方案,步骤1)所述水热反应条件为:搅拌速率为60-100rpm,在93-99℃下反应4-6h。

按上述方案,步骤2)所述过滤洗涤的方法为:采用压滤法过滤,以90℃热水冲洗,每次用水量等于高强石膏浆料质量,每次洗涤时间3-5min。

按上述方案,步骤2)所述轻集料为聚苯乙烯泡沫。

按上述方案,步骤2)所述石膏晶须为无水石膏晶须,长径比为4-36,粒径为13-47μm。

按上述方案,步骤2)所述外加剂由聚羧酸系减水剂、柠檬酸、羟丙基甲基纤维素醚按照质量比5:3:1混合得到。

按上述方案,步骤2)所述高强石膏湿料、轻集料、石膏晶须、外加剂与水按重量份计,比例为:高强石膏(以干基计)1000份,建筑石膏200份,轻集料100-200份,石膏晶须10份,外加剂10-30份,水400-500份。

按上述方案,步骤2)所述加水拌和时间为2-10min,成型时间为4-8h,烘干条件为40-60℃下烘8h。

本发明还包括根据上述方法制备得到的装配式高强轻质板材,所述装配式高强轻质板材密度为700-860kg/m3,拆模初始强度为4-6mpa,烘干抗压强度为7-10.5mpa,软化系数为0.83-0.85。

本发明的有益效果在于:1、本发明以工业副产石膏为原料生产制备出装配式高强轻质板材,并且工艺简单,能耗低,有工业推广价值;2、本发明制备的装配式高强轻质板材密度低,强度高,抗裂性能好,符合目前装配式高强轻质板材的使用要求(要求装配式高强轻质板材密度为600-1000kg/m3,拆模初始强度≥3mpa,烘干抗压强度≥3.5mpa,软化系数≥0.8)。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例中所用工业副产石膏磷石膏、脱硫石膏、氟石膏均为化工厂副产废弃物,于50-60℃烘干至恒重备用;所用石膏晶须有三种规格(参考专利cn201710322103.3方法制备),无水晶须a:长径比范围4-15,粒径为13-32μm,无水晶须b:长径比范围8-22,粒径为18-36μm,无水晶须c:长径比范围26-36,粒径为28-47μm。

实施例1

利用高强石膏浆料直接制备装配式高强轻质板材,具体步骤如下:

1)制备高强石膏浆料:将磷石膏与10wt%氯化钙溶液按照质量比1:3混合,再加入磷石膏质量0.01%的丁二酸钠,得到反应浆体,调节反应浆体ph=1,在60rpm的搅拌速率下于93℃水热反应5h,得到高强石膏料浆;

2)制备装配式高强轻质板材:将上述得到的高强石膏浆料通过压滤法过滤,用90℃热水洗涤三次,每次用水量等于料浆质量,每次洗涤时间为3min,过滤洗涤之后得到高强石膏湿料,并快速测定其含水率为18.6wt%,将高强石膏湿料与其他材料按照下述重量份比例加水拌和:高强石膏(以干基计)1000份,建筑石膏200份,轻集料聚苯乙烯泡沫100份,无水石膏晶须a10份,混合外加剂(聚羧酸系减水剂、柠檬酸、羟丙基甲基纤维素醚按照质量比5:3:1混合得到)10份,水400份;加水拌和时间为2min,搅拌完成后,快速注入装配式轻质板材模板,测得材料的初凝时间为43min,4h后拆模,于40℃温度下烘8h,得到装配式高强轻质板材。

经检测该轻质板材性能如下:密度853kg/m3,拆模初始强度5.7mpa,烘干抗压强度10.3mpa,软化系数0.85。

实施例2

利用高强石膏浆料直接制备装配式高强轻质板材,具体步骤如下:

1)制备高强石膏浆料:将脱硫石膏与20wt%氯化钙溶液按照质量比1:4混合,再加入磷石膏质量0.1%的酒石酸钠,得到反应浆体,调节反应浆体ph=3,在90rpm的搅拌速率下于95℃水热反应5h,得到高强石膏料浆;

2)制备装配式高强轻质板材:将上述得到的高强石膏浆料通过压滤法过滤,用90℃热水洗涤三次,每次用水量等于料浆质量,每次洗涤时间为4min,过滤洗涤之后得到高强石膏湿料,并快速测定其含水率为21.3wt%,将高强石膏湿料与其他材料按照下述重量份比例加水拌和:高强石膏(以干基计)1000份,建筑石膏200份,轻集料聚苯乙烯泡沫150份,无水石膏晶须b10份,混合外加剂(聚羧酸系减水剂、柠檬酸、羟丙基甲基纤维素醚按照质量比5:3:1混合得到)20份,水460份;加水拌和时间为5min,搅拌完成后,快速注入装配式轻质板材模板,测得材料的初凝时间为46min,6h后拆模,于40℃温度下烘8h,得到装配式高强轻质板材。

经检测该轻质板材性能如下:密度786kg/m3,拆模初始强度为4.9mpa,烘干抗压强度为8.4mpa,软化系数为0.83。

实施例3

利用高强石膏浆料直接制备装配式高强轻质板材,具体步骤如下:

1)制备高强石膏浆料:将氟石膏与30wt%氯化钙溶液按照质量比1:5混合,再加入磷石膏质量0.5%的酒石酸钠,得到反应浆体,调节反应浆体ph=5,在100rpm的搅拌速率下于99℃水热反应5h,得到高强石膏料浆;

2)制备装配式高强轻质板材:将上述得到的高强石膏浆料通过压滤法过滤,用90℃热水洗涤三次,每次用水量等于料浆质量,每次洗涤时间为5min,过滤洗涤之后得到高强石膏湿料,并快速测定其含水率为24.2wt%,将高强石膏湿料与其他材料按照下述重量份比例加水拌和:高强石膏(以干基计)1000份,建筑石膏200份,轻集料聚苯乙烯泡沫200份,无水石膏晶须c10份,混合外加剂(聚羧酸系减水剂、柠檬酸、羟丙基甲基纤维素醚按照质量比5:3:1混合得到)30份,水500份;加水拌和时间为10min,搅拌完成后,快速注入装配式轻质板材模板,测得材料的初凝时间为38min,8h后拆模,于60℃温度下烘8h,得到装配式高强轻质板材。

经检测该轻质板材性能如下:密度736kg/m3,拆模初始强度为4.6mpa,烘干抗压强度为7.3mpa,软化系数为0.84。

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