本发明属于建筑材料,涉及混晶型高强磷石膏基胶凝材料制备轻质隔墙条板的方法。
背景技术:
1、在当前建筑工程中,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,是当前着重发展的装配式轻质条板之一。
2、与此同时,我国磷石膏堆存量近4亿吨,每年的排放量超过8000万吨,综合利用率低于40%。磷石膏的难以处置已经成为制约了磷化工等相关行业可持续发展的重大问题,亟需探索大规模有效的利用方式。
3、石膏建筑材料本身具有优良的保温隔热、吸声、调湿等特性,在轻质建材的制备与应用上体现巨大的性能优势。使用磷石膏制备装配式轻质隔墙条板,可以实现磷石膏的高附加值、大规模化应用。
4、本发明所要解决的技术问题是磷石膏强度低难以制备装配式轻质隔墙条板。为此,提供一种以磷石膏为原材料制备混晶型高强磷石膏基胶凝材料,并制备轻质隔墙条板的方法。
5、本发明提供的技术方案是:
6、提供了混晶型高强磷石膏基胶凝材料制备装配式轻质隔墙条板的方法,制备方法包括如下步骤:
7、1)制备α型半水磷石膏料浆:将二水磷石膏与电解质溶液混合,再加入媒晶剂,混合搅拌均匀,然后调节浆体ph,经水热反应得到高强石膏料浆。
8、2)制备混晶型磷石膏基高强石膏料浆:将步骤1)所得α型半水磷石膏料浆过滤洗涤,得到α型半水磷石膏湿料浆,并快速测定其固含,将α型半水磷石膏与β型半水磷石膏混合,得到混晶型磷石膏基高强石膏料浆。
9、3)制备装配式轻质隔墙条板:将步骤2)所得混晶型磷石膏基高强石膏料浆与轻集料、外加剂混合,加水搅拌后注入成型磨具,成型后拆模、干燥,得到装配式轻质隔墙条板。
10、优选的,步骤1)所述电解质溶液为氯化钙、氯化钠或硝酸钙得水溶液,质量浓度为10%-30%。
11、优选的,步骤1)所述二水磷石膏与电解质溶液质量比为1:3-5。
12、优选的,步骤1)所述媒晶剂为酒石酸钠或丁二酸钠,媒晶剂得加入量为二水磷石膏质量得0.01%-0.5%。
13、优选的,步骤1)所述水热反应条件为:搅拌速率为100-150 rpm,在96-99℃下反应6-8 h。
14、优选的,步骤2)所述α型半水磷石膏湿料浆的固含为90%-95%。
15、优选的,步骤2)所述β型半水磷石膏的标准稠度需水量为60%-70%。
16、优选的,步骤2)所述β型半水磷石膏与α型半水磷石膏湿料浆的质量比为(6-10):(4-0)。
17、优选的,步骤3)所述轻集料为复合发泡聚苯乙烯颗粒,堆积密度为8-12 kg/m3。
18、优选的,步骤3)所述外加剂由聚羧酸减水剂、柠檬酸钠、羟丙基甲基纤维素醚按照质量比(4.5-5.2):(2.8-3.2):(0.8-1.2)混合得到。
19、优选的,步骤3)所述混晶型高强石膏料浆与轻集料、外加剂与水按重量份计,比例为:混晶型高强石膏料浆550-600份,轻集料5-8份,外加剂1.5-3.5份,水200-350份。
20、优选的,步骤3)所述加水拌合时间为2-10 min,成型时间为8-12h,烘干条件为40-45℃下烘8 h。
21、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,所述装配式轻质隔墙条板密度为700-900 kg/m3,强度为4-7 mpa。
22、本发明的有益效果在于:
23、1、本发明以大宗工业固废磷石膏为原材料,生产制备出混晶型高强磷石膏基胶凝材料,并复合发泡聚苯乙烯轻骨料,在磷石膏100%利用率条件下,制备出装配式轻质隔墙条板,符合大宗工业固体废弃物资源化利用需求。
24、2、本发明制备的装配式高强轻质板材容重低,强度高,能够满足目前装配式建筑要求,在实现磷石膏资源化利用的同时,符合建筑节能的重大需求。
技术实现思路
1、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。
2、本发明实施例中所用二水磷石膏为湖北宜化提供,在45℃条件下烘干至恒重。
3、本发明实施例中所用β型半水磷石膏为湖北宜化提供,标准稠度需水量为69%,初凝时间为8 min,终凝时间为15 min,标准稠度需水量下1 d绝干抗压强度为11.2 mpa。
4、本发明实施例中所用发泡聚苯乙烯颗粒的堆积密度为10 kg/m3。
5、实施例1
6、混晶型高强磷石膏基胶凝材料制备轻质隔墙条板的方法,具体步骤如下:
7、1)制备α型半水石膏料浆:将二水磷石膏与10wt%氯化钙溶液按照质量比1:3混合,再加入二水磷石膏质量0.01%的丁二酸钠,得到反应浆体,调节反应浆体ph=1,在100rpm的搅拌速率下于99℃水热反应7 h,得到高强石膏料浆。
8、2)制备混晶型磷石膏基高强料浆:将上述得到的α型半水磷石膏料浆通过压滤法过滤,用95℃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α型半水磷石膏湿料浆,并快速测定其固含为92%,将α型半水磷石膏湿料浆与β型半水磷石膏按照重量份7:3比例加水拌和,得到混晶型磷石膏基高强石膏料浆。
9、3)制备装配式轻质隔墙条板:将得到的混晶型高强石膏料浆与复合聚苯乙烯发泡颗粒、外加剂与水按重量比例:混晶型高强石膏料浆550份,复合聚苯乙烯发泡颗粒6份,外加剂2.0份,水240份混合搅拌均匀,搅拌时间为5 min。搅拌完成后快速注入模具中,成型10h后脱模,然后置于45℃条件下烘8 h,得到装配式轻质隔墙条板。
10、经检测该轻质隔墙条板性能如下:密度872 kg/m3,抗压强度6.4 mpa,能够满足装配式建筑对力学性能的要求。
11、实施例2
12、混晶型高强磷石膏基胶凝材料制备轻质隔墙条板的方法,具体步骤如下:
13、1)制备α型半水石膏料浆:将二水磷石膏与10wt%硝酸钙溶液按照质量比1:3混合,再加入二水磷石膏质量0.02%的酒石酸钠,得到反应浆体,调节反应浆体ph=1,在100rpm的搅拌速率下于99℃水热反应8 h,得到高强石膏料浆。
14、2)制备混晶型磷石膏基高强料浆:将上述得到的α型半水磷石膏料浆通过压滤法过滤,用95℃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α型半水磷石膏湿料浆,并快速测定其固含为90%,将α型半水磷石膏湿料浆与β型半水磷石膏按照重量份6:4比例加水拌和,得到混晶型磷石膏基高强石膏料浆。
15、3)制备装配式轻质隔墙条板:将得到的混晶型高强石膏料浆与复合聚苯乙烯发泡颗粒、外加剂与水按重量比例:混晶型高强石膏料浆550份,复合聚苯乙烯发泡颗粒8份,外加剂1.8份,水220份混合搅拌均匀,搅拌时间为5 min。搅拌完成后快速注入模具中,成型8h后脱模,然后置于45℃条件下烘8 h,得到装配式轻质隔墙条板。
16、经检测该轻质隔墙条板性能如下:密度756 kg/m3,抗压强度5.3 mpa,能够满足装配式建筑对力学性能的要求。
17、本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。