本发明涉及一种胶凝材料及其应用，具体涉及一种脱硫石膏基复合胶凝材料及其应用，属于建筑材料
技术领域：
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背景技术：
：脱硫石膏是燃煤或燃油的工业企业在治理烟气中的二氧化硫后得到的工业副产品，其应用领域广泛，在建筑、建材、工业模具和艺术模型、化学工业及农业、食品加工和医药美容等都有较好的利用。每年脱硫石膏的总产量巨大，利用率低，大量的脱硫石膏堆积成山，既占用大量的土地资源，又对环境造成了二次污染。另外，目前沙漠化日益严重，沙漠砂资源储量异常丰富，但其利用率却很低，并未得到很好的利用。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种脱硫石膏基复合胶凝材料及其应用。为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种脱硫石膏基复合胶凝材料，其特征在于，包括：主料、骨料、辅料、添加剂和适量的水，其中：主料选用的是煅烧后的脱硫石膏，骨料选用的是沙漠砂，主料的用量为65wt％-85wt％，骨料的用量为15wt％-35wt％，二者的用量合计100wt％；辅料包括铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和粉煤灰，其中，铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的总用量为主料和骨料总用量的5wt％-13wt％，粉煤灰的用量为主料和骨料总用量的1wt％-9wt％；添加剂包括石膏缓凝剂、减水剂、分散剂、保水剂和消泡剂，其中，石膏缓凝剂的用量为主料和骨料总用量的0.05wt％-0.12wt％，减水剂的用量为主料和骨料总用量的0.55wt％-1.35wt％，分散剂的用量为主料和骨料总用量的0.2wt％-1.0wt％，保水剂的用量为主料和骨料总用量的0.15wt％-0.35wt％，消泡剂的用量为主料和骨料总用量的0.08wt％-0.36wt％。前述的脱硫石膏基复合胶凝材料，其特征在于，前述煅烧后的脱硫石膏是采用如下方法得到的：将热电厂的工业残渣投入电阻炉中，以室温为初始温度，以11℃/min的速度升温至350℃，煅烧3h，自然降温，即得。前述的脱硫石膏基复合胶凝材料，其特征在于，前述铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的用量比例为10:7:3。前述的脱硫石膏基复合胶凝材料，其特征在于，前述石膏缓凝剂选用的是柠檬酸。前述的脱硫石膏基复合胶凝材料，其特征在于，前述减水剂选用的是萘磺酸减水剂。前述的脱硫石膏基复合胶凝材料，其特征在于，前述分散剂选用的是建筑速溶胶粉。前述的脱硫石膏基复合胶凝材料，其特征在于，前述保水剂选用的是羟丙基甲基纤维素。前述的脱硫石膏基复合胶凝材料，其特征在于，前述消泡剂选用的是油脂类消泡剂。前述的脱硫石膏基复合胶凝材料在制作石膏板中的应用，其特征在于，利用该脱硫石膏基复合胶凝材料制作石膏板的方法包括以下步骤：step1：按照配方称取各原料；step2：将铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥倒入到搅拌锅a中，低速搅拌60s；step3：将煅烧后的脱硫石膏和沙漠砂倒入到搅拌锅b中，低速搅拌60s；step4：将搅拌锅a中的物料倒入到搅拌锅b中，低速搅拌60s；step5：将粉煤灰倒入到搅拌锅b中，低速搅拌60s；step6：将石膏缓凝剂倒入到搅拌锅b中，低速搅拌30s；step7：将减水剂倒入到搅拌锅b中，低速搅拌30s；step8：将保水剂倒入到搅拌锅b中，低速搅拌30s，与此同时，将水和分散剂倒入到搅拌锅c中，低速搅拌30s；step9：将搅拌锅c中的物料倒入到搅拌锅b中；step10：将消泡剂倒入到搅拌锅b中，先低速搅拌60s，再高速搅拌30s，之后倒入模具中，振捣成型，自然养护。本发明的有益之处在于：(1)以脱硫石膏为主料，可大大减少天然石膏开采量、节约石膏矿产资源，减少开采、运输过程对生态的破坏，减少二氧化硫的排放量，通过对固体废弃物脱硫石膏的利用，减少了脱硫石膏废料堆放所带来的二次污染及占用土地，保护了环境和土地资源；(2)以沙漠砂为骨料，既提高了脱硫石膏制品的强度，又开发利用了沙漠砂资源，为沙漠砂的综合利用开辟了新的途径；(3)将铝酸盐水泥和白色硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥一起掺配后会出现闪凝现象，可以和脱硫石膏的凝结速度相匹配，不至于出现脱硫石膏已经产生初凝而水泥才凝结硬化并在脱硫石膏中产生体积膨胀导致脱硫石膏开裂破坏的现象，并且脱硫石膏板在浸水之后不会出现溃散，提高了脱硫石膏板的耐水性，改善了目前脱硫石膏板耐水性差的问题；(4)以该配方制得的石膏板自重较轻、强度较高，符合石膏板材的使用要求，具有非常好的推广利用价值及应用前景。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。煅烧脱硫石膏：脱硫石膏来源于新疆石河子天富热电厂的工业残渣，将工业残渣放入电阻炉中，以室温为初始温度，以11℃/min的速率升温至350℃，煅烧3h，自然降温后进行筛制。实施例1称取主料——煅烧后的脱硫石膏和骨料——沙漠砂，其中，煅烧后的脱硫石膏的用量为75wt％，沙漠砂的用量为25wt％，二者的用量合计100wt％。称取辅料——铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和粉煤灰，其中，铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥三者的混合比例(质量比)为10:7:3，铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥三者的总用量为主料和骨料总用量的9wt％，粉煤灰的用量为主料和骨料总用量的5wt％。称取添加剂——柠檬酸(石膏缓凝剂)、萘磺酸减水剂、建筑速溶胶粉(分散剂)、羟丙基甲基纤维素(保水剂)和油脂类消泡剂，其中，柠檬酸的用量为主料和骨料总用量的0.08wt％，萘磺酸减水剂的用量为主料和骨料总用量的0.95wt％，建筑速溶胶粉的用量为主料和骨料总用量的0.6wt％，羟丙基甲基纤维素的用量为主料和骨料总用量的0.25wt％，油脂类消泡剂的用量为主料和骨料总用量的0.22wt％。称取实验室用水，实验室用水的用量为主料和骨料总用量的60wt％。脱硫石膏：煤炭火力发电产生的脱硫石膏性能大致与天然石膏一致，用脱硫石膏替换天然石膏不仅不会影响复合凝胶材料的性能，还会减少脱硫石膏的排放堆积场地面积，同时还会降低脱硫石膏对环境造成的污染，真正实现了变废为宝。沙漠砂：以沙漠砂为骨料，既提高了脱硫石膏制品的强度，又开发了沙漠资源，提高了沙漠砂的利用率，为沙漠砂的开发利用开辟了新途径。铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥：自身强度较高，属水硬性胶凝材料，与其他材料混合时，能与其他材料较好的相融，并进一步提高自身强度。将铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥倒入到搅拌锅a中，低速搅拌60s；将煅烧后的脱硫石膏和沙漠砂倒入到搅拌锅b中，低速搅拌60s，然后将搅拌锅a中的物料倒入到搅拌锅b中，低速搅拌60s；将粉煤灰倒入到搅拌锅b中，低速搅拌60s，然后将柠檬酸倒入到搅拌锅b中，低速搅拌30s，之后将萘磺酸减水剂倒入到搅拌锅b中，低速搅拌30s；将羟丙基甲基纤维素倒入到搅拌锅b中，低速搅拌30s，与此同时，将水和建筑速溶胶倒入到搅拌锅c中，低速搅拌30s，然后将搅拌锅c中的物料倒入到搅拌锅b中，之后将油脂类消泡剂倒入到搅拌锅b中，先低速搅拌60s，再高速搅拌30s，搅拌结束后将搅拌锅b中的物料倒入到40mm×40mm×160mm的模具中，随后振捣成型，最后在实验室条件下自然养护7d。根据gb/t17669.3—1999《建筑石膏力学性能测定》对制得的石膏板进行了力学性能的测试，所测得的结果如表1所示。表1脱硫石膏基石膏板力学性能技术参数项目表观密度抗折强度抗压强度参数1.23g/cm32.45mpa6.55mpa由表1可知，利用本发明提供的脱硫石膏基复合胶凝材料制作得到的石膏板自重较轻、强度较高，符合石膏板材的使用要求，具有非常好的推广利用价值及应用前景。实施例2称取主料——煅烧后的脱硫石膏和骨料——沙漠砂，其中，煅烧后的脱硫石膏的用量为70wt％，沙漠砂的用量为30wt％，二者的用量合计100wt％。称取辅料——铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和粉煤灰，其中，铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥三者的混合比例(质量比)为10:7:3，铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥三者的总用量为主料和骨料总用量的7wt％，粉煤灰的用量为主料和骨料总用量的3wt％。称取添加剂——柠檬酸(石膏缓凝剂)、萘磺酸减水剂、建筑速溶胶粉(分散剂)、羟丙基甲基纤维素(保水剂)和油脂类消泡剂，其中，柠檬酸的用量为主料和骨料总用量的0.08wt％，萘磺酸减水剂的用量为主料和骨料总用量的0.75wt％，建筑速溶胶粉的用量为主料和骨料总用量的0.4wt％，羟丙基甲基纤维素的用量为主料和骨料总用量的0.2wt％，油脂类消泡剂的用量为主料和骨料总用量的0.15wt％。称取实验室用水，实验室用水的用量为主料和骨料总用量的60wt％。按照与实施例1相同的方法进行石膏板的制作，同样在实验室条件下自然养护7d。按照与实施例1相同的方法对制得的石膏板进行力学性能的测试，所测得的结果如表2所示。表2脱硫石膏基石膏板力学性能技术参数项目表观密度抗折强度抗压强度参数1.26g/cm32.05mpa5.46mpa由表2可知，利用本发明提供的脱硫石膏基复合胶凝材料制作得到的石膏板自重较轻、强度较高，符合石膏板材的使用要求，具有非常好的推广利用价值及应用前景。实施例3称取主料——煅烧后的脱硫石膏和骨料——沙漠砂，其中，煅烧后的脱硫石膏的用量为65wt％，沙漠砂的用量为35wt％，二者的用量合计100wt％。称取辅料——铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和粉煤灰，其中，铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥三者的混合比例(质量比)为10:7:3，铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥三者的总用量为主料和骨料总用量的5wt％，粉煤灰的用量为主料和骨料总用量的1wt％。称取添加剂——柠檬酸(石膏缓凝剂)、萘磺酸减水剂、建筑速溶胶粉(分散剂)、羟丙基甲基纤维素(保水剂)和油脂类消泡剂，其中，柠檬酸的用量为主料和骨料总用量的0.08wt％，萘磺酸减水剂的用量为主料和骨料总用量的0.55wt％，建筑速溶胶粉的用量为主料和骨料总用量的0.2wt％，羟丙基甲基纤维素的用量为主料和骨料总用量的0.15wt％，油脂类消泡剂的用量为主料和骨料总用量的0.08wt％。称取实验室用水，实验室用水的用量为主料和骨料总用量的60wt％。按照与实施例1相同的方法进行石膏板的制作，同样在实验室条件下自然养护7d。按照与实施例1相同的方法对制得的石膏板进行力学性能的测试，所测得的结果如表3所示。表3脱硫石膏基石膏板力学性能技术参数项目表观密度抗折强度抗压强度参数1.29g/cm31.60mpa4.08mpa由表3可知，利用本发明提供的脱硫石膏基复合胶凝材料制作得到的石膏板自重较轻、强度较高，符合石膏板材的使用要求，具有非常好的推广利用价值及应用前景。由表1、表2和表3给出的参数可知，与现有的石膏板相比，采用本发明提供的复合胶凝材料的配方以及利用该复合胶凝材料制作石膏板的方法制备得到的石膏板自重较轻，强度较高，具有非常好的推广利用价值及应用前景。需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。当前第1页1 2 3