一种轻质保温墙体材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种墙体材料，具体涉及一种轻质保温墙体材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 墙体材料目前主要使用实心粘土砖、水泥砂浆格子砖、加气混凝土砌块、泡沫混凝 土砌块等，然而这些材料不仅消耗大量的粘土、水泥、骨料等自然资源，此外还普遍存在重 量大、吸水率高、导热系数大等缺陷，不符合现代建筑材料轻质、保温等性能要求，因此急需 开发新型的墙体材料。
[0003] 在以铝土矿为原料生产氧化铝的过程中会产生大量的赤泥，其不仅存放困难， 而且还会污染环境。目前，有将赤泥作为墙体材料原料的相关研宄。例如，公告号为CN 102503507B的中国专利公开了一种赤泥轻质墙体材料的新型制备方法，将废玻璃粉1~ 10wt%、岩棉废料1~10wt%、粉煤灰1~10wt%、煤矸石1~20wt%、抛光砖废料1~ 10wt%、废瓷砖粉料1~10wt%、赤泥94~30wt%，外加煤粉5~10wt%混合研磨后烧制 成型。该方法虽然在一定程度上解决了工业废料赤泥的存放和污染问题，然而通过添加赤 泥所制备的墙体材料的强度较低，仅为3MPa左右。
[0004] 此外，随着我国铝土矿资源的日益短缺，利用高铝粉煤灰、煤矸石等工业固体废弃 物提取氧化铝越来越受到人们的重视。粉煤灰提取氧化铝较为成熟的生产方法是碱法，而 碱法又分为石灰石烧结法和碱石灰烧结法，相比石灰石烧结法而言，碱石灰烧结法物料流 量及能耗物耗更低，因此更适合于工业化推广。然而，碱石灰烧结法在每生产1吨氧化铝的 同时将产生2~2. 5吨硅钙渣和0. 7~0. 8吨活性硅酸钙，如此大量的硅钙渣和活性硅酸 钙不仅占用大量土地资源，而且会对环境产生二次污染，因此对其进行有效利用不仅有利 于节约土地资源，同时还可以提高经济效益。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种轻质保温墙体材料及其制备方法，用于解决现有技术中的墙体材 料强度低、吸水率高、导热系数大等技术缺陷。
[0006] 本发明提供一种轻质保温墙体材料，将50~90重量份的硅钙渣、10~50重量份 的活性娃酸妈、5~20重量份的娃酸盐水泥、2~5重量份的脱硫石膏和50~100重量份 的水混合、成型、养护而成。
[0007] 本发明对所采用的原料硅钙渣的来源不作严格限定，例如可以是利用粉煤灰碱石 灰烧结法提取氧化铝后得到的硅钙渣。在一实施方式中，采用公开号CN102249253A的发 明专利中形成的硅钙渣；该硅钙渣中各成份的质量含量为：CaO50~58%，Si022 2~28%， Al2032 ~7%，Fe203l. 52 ~3%，MgO1 ~3%，（Na20+0. 66K20)〈2. 0% ;特别是，该硅钙渣中 的矿物成分主要为硅酸二钙（0_Ca2SiO4，简称0-C2S)，其质量含量>70%，此外还含 有钙铝榴石（3CaO?A1203 ?xSi02)、方解石（CaC03)、铝酸三钙（3CaO?A1203 ?nH20)等其它 矿物成分。
[0008] 本发明对所采用的原料活性硅酸钙的来源不作严格限定，在一实施方式中，采用[0009] 进一步地，所述活性硅酸钙可以通过如下方法制备得到：
[0010] 将高铝粉煤灰与氢氧化钠溶液进行脱硅反应，然后固液分离得到脱硅液；
[0011] 将所述脱硅液与石灰乳进行反应，然后过滤、脱碱、洗涤、干燥，得到活性硅酸钙。
[0012] 本发明对所采用的硅酸盐水泥不作严格限制，例如可以采用GB175-2007标准中 的普通硅酸盐水泥，该硅酸盐水泥中熟料与石膏的总质量含量多80%且< 95%。此外，本 发明对所采用的脱硫石膏不作严格限制，例如可以为火力发电厂除硫而得到的脱硫石膏， 该脱硫石膏中三氧化硫（S03)的质量含量> 38%。
[0013] 本发明还提供上述任一所述的轻质保温墙体材料的制备方法，包括如下步骤：
[0014] 按照重量份将所述硅钙渣、活性硅酸钙、硅酸盐水泥、脱硫石膏和水混合，制得混 合浆料；
[0015] 将所述混合浆料注入模具，静停，制得成型坯体；
[0016] 对所述成型坯体进行蒸汽养护，制得轻质保温墙体材料。
[0017] 进一步地，将所述硅钙渣、活性硅酸钙、硅酸盐水泥、脱硫石膏和水混合后搅拌 5~lOmin;可以采用本领域常规的搅拌装置实施所述搅拌。
[0018] 进一步地，控制所述静停的时间可以为2~6h。
[0019] 此外，在一实施方式中，所述蒸汽养护为在150~200°C的温度和0. 9~1. 3MPa的 压力（绝对压力）下养护6~10小时。特别是，进行所述蒸汽养护后，再将成型坯体置于 常温常压下养护3~5天；该方式能够排除材料内部的水分，从而使材料的质量更加稳定。
[0020] 本发明的实施，至少具有以下优势：
[0021] 1、本发明对高铝粉煤灰、煤矸石等提取氧化铝所形成的硅钙渣和活性硅酸钙进行 有效利用，不仅有效解决了其存放和环境污染等问题，此外还有利于节约粘土、水泥、骨料 等墙体材料原料，极大地提高了经济效益。
[0022] 2、本发明的轻质保温墙体材料的抗压强度可达10~25MPa，能够较好地满足建筑 材料的实际应用要求，并且其体积密度仅为〇. 6~1.Og/cm3,可使建筑物结构重量大为减 轻；此外，其导热系数为0. 12~0. 18WAm*K)，符合目前新建建筑物50%的节能标准，综合 应用效果良好。
[0023] 3、本发明轻质保温墙体材料的制备方法所采用的原料来源广泛、成本低廉，制备 工艺简单、易于操作、能耗低，并且无"三废"排放，具有良好的推广应用前景。
【附图说明】
[0024]图1为本发明一实施例轻质保温墙体材料制备方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0025] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图和实施 例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026] 实施例1
[0027] 本实施例所采用的硅钙渣和活性硅酸钙取自内蒙古呼和浩特地区一氧化铝厂，其 化学成分分别见表1和表2,脱硫石膏取自内蒙古呼和浩特地区一燃煤电厂，其化学成分见 表3 ;硅酸盐水泥为GB175-2007标准中的普通硅酸盐水泥。
[0028] 表1硅钙渣的化学成分
[0029]
【主权项】
1. 一种轻质保温墙体材料，其特征在于，将50~90重量份的硅钙渣、10~50重量份 的活性娃酸妈、5~20重量份的娃酸盐水泥、2~5重量份的脱硫石膏和50~100重量份 的水混合、成型、养护而成。
2. 根据权利要求1所述的轻质保温墙体材料，其特征在于，所述硅钙渣中各成份的质 量含量为：CaO50 ~58%，Si022 2 ~28%，Al2032 ~7%，Fe2O3L52 ~3%，MgO1 ~3%， (Na20+0. 66K20)〈2. 0%。
3. 根据权利要求1所述的轻质保温墙体材料，其特征在于，所述活性硅酸钙中各成份 的质量含量为：CaO35 ~40%，Si023 5 ~40%，Al2O3I~3%，Fe2O3O. 5~L5%，MgO1 ~ 2%，Na2O1 ~2% 〇
4. 根据权利要求1所述的轻质保温墙体材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥中熟料与 石霄的总质量含量^ 80%且< 95%。
5. 根据权利要求1所述的轻质保温墙体材料，其特征在于，所述脱硫石膏中三氧化硫 的质量含量> 38%。
6. 权利要求1至5任一所述的轻质保温墙体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步 骤： 按照重量份将所述硅钙渣、活性硅酸钙、硅酸盐水泥、脱硫石膏和水混合，制得混合浆 料； 将所述混合浆料注入模具，静停，制得成型坯体； 对所述成型坯体进行蒸汽养护，制得轻质保温墙体材料。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将所述硅钙渣、活性硅酸钙、硅酸盐 水泥、脱硫石膏和水混合后搅拌5~IOmin。
8. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，控制所述静停的时间为2~6h。
9. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述蒸汽养护为在150~200°C的温 度和0? 9~I. 3MPa的压力下养护6~10小时。
10. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，进行所述蒸汽养护后，再将成型坯 体置于常温常压下养护3~5天。
【专利摘要】本发明提供一种轻质保温墙体材料及其制备方法。本发明的轻质保温墙体材料是将50～90重量份的硅钙渣、10～50重量份的活性硅酸钙、5～20重量份的硅酸盐水泥、2～5重量份的脱硫石膏和50～100重量份的水混合、成型、养护而成。本发明的轻质保温墙体材料以高铝粉煤灰、煤矸石等提取氧化铝所形成的硅钙渣和活性硅酸钙为原料，其成本低、来源广泛，利用该原料制得的轻质保温墙体材料抗压强度高、体积密度小、导热系数低，综合性能良好，能够较好地满足建筑材料的实际应用要求，便于推广应用。
【IPC分类】C04B28-14, C04B18-14
【公开号】CN104761231
【申请号】CN201510139878
【发明人】洪景南, 孙俊民, 张战军, 杨会宾, 许学斌
【申请人】大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月27日