CN101279831A

CN101279831A - 一种硅酸钙板及其制备方法

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Publication number: CN101279831A
Application number: CNA2008100284845A
Authority: CN
Inventors: 廖合堂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2008-10-08

Abstract

本发明公开了一种硅酸钙板及其制备方法，其组分及其质量百分比为：河沙或海沙30～50％、膨胀珍珠岩1～5％、云母0.5～1.5％、石棉7～10％、纸纤维2～5％、白棉纤维1～2％、电石泥按干重计15～18％、水泥10～30％、粉煤灰2～13％；其制备方法为：将上述组分按质量百分比配备后制浆、脱水、压制成型、蒸养、干燥、打磨得硅酸钙板。本发明的硅酸钙板实行废物利用、成本低、工艺简单、密度较小，能锯，能刨，能钉，易加工，可广泛应用于化工和加热机械设备行业，作为地板、防火门、隔墙等。

Description

一种硅酸钙板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，特别涉及一种硅酸钙板及其制备方法。

背景技术

硅酸钙板是现代建筑中重要的墙体材料之一，因其具有防火、防潮等特性，广泛应用于现代的各类建筑中，作为室内隔墙、间墙、地板、吊顶。现有的硅酸钙板生产主要采用大量的原矿物质及其加工材料，如石英石、消石灰粉等，由于矿物质价格不断攀升，生产成本高，产品市场竞争力不强，而且原矿物质的大量消耗，也不符合环保的要求。有的生产企业采用高岭土取代大部分或全部石英石来节约成本，但此种方法生产的硅酸钙板外观不够细腻美观，质量也不能满足人们追求高品质生活的需要。同时由于硅酸钙板的原料中的水泥、石英石等均具有较大比重，因此硅酸钙板的密度较大，不仅运输成本高，对施工技术和配套龙骨要求高，而且增加了建筑物自身的负重。

为适应不同的建筑需求，有生产企业尝试使用膨胀珍珠粉和石膏来生产密度较低的硅酸钙板，由于原料使用了石膏，生产出来的硅酸钙板强度不够，板材容易变形，一般只能生产规格较小的产品，已不能适应硅酸钙板在建筑中广泛应用的需要。而且制造时要求先将膨胀珍珠粉和石膏粉单独混合搅拌均匀，需要额外地增加设备和人力，不仅提高成本，工艺也比较繁琐。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种原料来源丰富、成本低、符合环保要求、密度较低、强度较好的硅酸钙板及其制备方法。

为实现本发明的目的，采用如下的技术方案：一种硅酸钙板，由如下组分及其质量百分比组成：

河沙或海沙 30～50％

膨胀珍珠岩 1～5％

云母 0.5～1.5％

石棉 7～10％

纸纤维 2～5％

白棉纤维 1～2％

电石泥按干重计 15～18％

水泥 10～30％

粉煤灰 2～13％。

为了更好地实现本发明，所述河沙或海沙是指SiO₂的质量百分比含量≥88％的河沙或海沙。

所述电石泥由如下组分及其质量百分比组成：烧失量23.65％、SiO₂ 3.74％、Fe₂O₃ 0.45％、CaO 69.2％、MgO 0.8％、Al₂O₃ 2.16％。

所述粉煤灰由如下组分及其质量百分比组成：SiO₂ 40～60％、Al₂O₃ 17～35％、Fe₂O₃ 2～15％、CaO 1～10％、MgO 0.5～2％、SO₃ 0.1～2％、Na₂O 0.2～1.1％、K₂O 0.3～2.9％、烧失量1～26％。

一种上述硅酸钙板的制备方法，包括如下步骤：

第一步：按如下组分及其质量百分比配备原料：河沙或海沙30～50％、膨胀珍珠岩1～5％、云母0.5～1.5％、石棉7～10％、纸纤维2～5％、白棉纤维1～2％、电石泥按干重计15～18％、水泥10～30％、粉煤灰2～13％；

第二步：将所述河沙或海沙球磨至150目～300目，加水稀释、搅拌至河沙或海沙的质量百分比浓度为25～60％，得河沙或海沙浆；将所述电石泥球磨至细度≥70目，过筛、加水稀释、搅拌成质量百分比浓度为40％～80％的电石泥浆；将所述纸纤维和白棉纤维打成浆；通过将电石泥球磨，过筛，可以除去电石泥中的杂质，不仅使生产出来的硅酸钙板表面光滑、美观而且产品质量稳定，韧性大；

第三步：在所述电石泥浆中加入所述石棉、云母，加水稀释、搅拌，进行松解0.2～0.3小时，加入的水与所述石棉的质量比为：6～8∶1；然后加入所述河沙或海沙浆、膨胀珍珠岩、水泥、粉煤灰、纸纤维浆和白棉纤维浆，搅拌混合后制成浆料；由于电石泥浆呈碱性，在电石泥浆中加入石棉可以加快石棉的松解过程；石棉通过松解，可以使石棉纤维均匀地分布在板体中，使板体强度均匀；

第四步：将所述浆料真空脱水至质量百分比浓度为70％～75％、由成型桶压制成型、切边定型，得硅酸钙板板坯；

第五步：将所述硅酸钙板板坯上模，干燥2～4小时，置入蒸养釜中进行高压养护，得硅酸钙板半成品；

第六步：将所述硅酸钙板半成品烘干至含水率为5％～10％，然后进行表面砂光处理，磨边倒角，得硅酸钙板。

上述步骤中，所述第四步中由成型桶压制成型是指用滚筒层叠式成型桶压制成型，所述成型桶压力为1.5～3.0兆帕。

所述第五步中干燥是指静置自然风干。

所述第五步中高压养护的工艺参数是：送气升温升压4小时，恒温恒压12～14小时，蒸养釜内压力为1.2～1.6兆帕，高压养护时间为16～18小时。

所述第六步中烘干是指用梳式烘干机夏季在90～110℃、冬季在100～130℃进行烘干。

本发明相对于现有技术的优点和效果是：

一、使用原料环保，生产成本显著降低

1、采用河沙或海沙完全代替石英石来生产硅酸钙板，是本发明的一个显著优点。河沙和海沙在我国资源丰富，因此原材料的来源非常广泛。以同等细度的石英石和河沙或海沙的价格比较，每吨河沙或海沙可以较石英石便宜40～50元。同时，由于河沙或海沙的用量大，对生产成本的降低和减少原矿物资的消耗，效果十分显著。

2、本发明的硅酸钙板使用废水泥袋等废纸品打浆得到纸纤维，实现了废物利用，十分环保；而且用白棉纤维代替部分纸纤维，减少了纸浆的用量，由于白棉纤维主要是由白棉纤维布的边料制成，废物利用，也符合当今的环保要求；白棉纤维的价格约为1200元/吨，纸纤维2500～3000元/吨，使用白棉纤维，进一步降低了成本。

3、由于电石泥是化工行业生产聚氯乙烯消解电石排放的废渣，废物利用，减少了原矿物质的消耗，符合当今环保的要求。

4、我国以煤为主要能源，电力的76％是由煤炭产生的，每年用煤达4亿多吨，煤燃烧发电后产生了大量的粉煤灰，目前全国燃煤电厂和低热值电厂排放的粉煤灰已占全国固体废弃物的40％。粉煤灰如不加以处理，会产生扬尘，污染大气；排入河道水系会造成河流淤塞，污染水质；采用土地填埋、贮灰池存储等传统的处置方法，灰中潜在毒性物质，又会对土壤、地下水造成污染。因此，对粉煤灰加以利用，具有重大的环保和经济意义。利用粉煤灰来代替部分水泥，是本发明的另一个显著优点。本发明的硅酸钙板，不仅减少了水泥的用量，降低了生产成本，实现废物利用，而且粉煤灰可增强水泥的凝结，进一步加强硅酸钙板的硬度。

5、在生产、加工、运输或安装过程中损坏的硅酸钙板可以打成粉末加入浆料中循环使用，实现废弃品的100％回收利用。

二、产品密度较低，不易变形、外观美观

1、膨胀珍珠岩的密度很小，因此使用膨胀珍珠岩制造的硅酸钙板密度可比常用的硅酸钙板降低10％左右，但强度等性能较好，不易变形，可以制成规格较大的板。运输成本低，施工技术和配套龙骨的要求低。

2、由于使用了白棉纤维和膨胀珍珠岩，生产出来的硅酸钙板外观比较白且具有珍珠光泽。

3、原料中采用云母，不仅可以进一步增强硅酸钙板的耐热、耐火性能，而且能够提高产品外观的光泽度。由于云母的密度较低，进一步降低了生产出来的硅酸钙板的密度。

三、生产工艺简单，用途广泛；本发明的硅酸钙板生产可使用现有的生产设备，工艺流程简单，原料中的膨胀珍珠岩可直接和其他原料混合，制备方便；生产出来的硅酸钙板能锯，能刨，能钉，易加工，可广泛应用于化工和加热机械设备行业，作为地板、防火门、隔墙等。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

制备1000公斤硅酸钙板

第一步：取500公斤河沙(其中SiO₂的质量百分比含量为88％)、10公斤的膨胀珍珠岩、5公斤云母、80公斤石棉、20公斤纸纤维(废水泥袋)、10公斤白棉纤维、电石泥(干重)170公斤(其中烧失量23.65％、SiO₂ 3.74％、Fe₂O₃ 0.45％、CaO 69.2％、MgO 0.8％、Al₂O₃ 2.16％)、185公斤水泥(普通525#)、20公斤粉煤灰(其中SiO₂ 40％、Al₂O₃ 25％、Fe₂O₃ 10％、CaO 10％、MgO 2％、SO₃ 2％、Na₂O 1.1％、K₂O 2.9％、烧失量7％)；

第二步：将500公斤河沙用球磨机球磨至150目，加水稀释、搅拌至河沙的质量百分比浓度为40％，得1250公斤河沙浆；将干重170公斤的电石泥球磨至70目，过筛、加水稀释、搅拌至质量百分比浓度为80％，得212.5公斤电石泥浆；将20公斤纸纤维、10公斤白棉纤维打成浆；

第三步：将212.5公斤电石泥浆、80公斤石棉、5公斤云母，投入石棉松解池加水640公斤，搅拌进行松解0.2小时，将松解后的料浆通过抽浆泵输送到中心搅拌罐，再依次加入1250公斤河沙浆、10公斤膨胀珍珠岩、185公斤水泥、20公斤粉煤灰、20公斤纸纤维浆、10公斤白棉纤维浆搅拌混合后打制成浆料，输送到斗式储浆池；

第四步：浆料通过斗式储浆池出口直接流入流浆制板机，经过真空脱水至质量百分比浓度为70％，再经滚筒层叠式成型桶压制成型(成型桶压力2.0兆帕)、切边定型(尺寸为1225mm×2445mm×10mm)，得硅酸钙板板坯；

第五步：用上模机将板坯定位于模板小车上，每两张板坯之间放置一张铺垫板，一模一坯堆垛，静置自然风干4小时后，板坯开始硬化。将自然静养后的板坯置入蒸养釜中进行高压养护18小时，蒸养釜送气升温升压4小时，恒温恒压12小时，内压力为1.2兆帕，得硅酸钙板半成品；

第六步：将硅酸钙板半成品用梳式烘干机夏季在90℃、冬季在100℃烘干至含水率为5％，然后进行表面砂光处理，磨边倒角，得硅酸钙板。

所得硅酸钙板(样品1)物理性能测定数据如表1，防火性能检测见表2。

实施例2

制备1000公斤硅酸钙板

第一步：取300公斤海沙(其中SiO₂的质量百分比含量为93％)、50公斤膨胀珍珠岩、15公斤云母、100公斤石棉、50公斤纸纤维(废纸袋)、20公斤白棉纤维、干重180公斤的电石泥(电石泥的成分同实施例1)、155公斤水泥(普通525#)、130公斤粉煤灰(其中SiO₂ 60％、Al₂O₃ 17％、Fe₂O₃ 2％、CaO 1％、MgO 0.5％、SO₃ 0.1％、Na₂O 0.2％、K₂O 0.3％、烧失量18.9％)；

第二步：将300公斤海沙用球磨机球磨至300目，加水稀释、搅拌至海沙的质量百分比浓度为60％，得500公斤海沙浆；将干重180公斤的电石泥球磨至80目，过筛、加水稀释至电石泥的质量百分比浓度为40％，得450公斤电石泥浆；将50公斤纸纤维、20公斤白棉纤维打成浆；

第三步：将450公斤电石泥浆、100公斤石棉、15公斤云母，投入石棉松解池加水600公斤，搅拌进行松解0.3小时，将松解后的料浆通过抽浆泵输送到中心搅拌罐，再依次加入500公斤海沙浆、50公斤膨胀珍珠岩、155公斤水泥、130公斤粉煤灰、50公斤纸纤维浆、20公斤白棉纤维浆搅拌混合后打制成浆料，输送到斗式储浆池；

第四步：浆料通过斗式储浆池出口直接流入流浆制板机，经过真空脱水至质量百分比浓度为75％，再经滚筒层叠式成型桶压制成型(成型桶压力3.0兆帕)、切边定型(尺寸为1225mm×2445mm×5mm)，得硅酸钙板板坯；

第五步：用上模机将板坯定位于模板小车上，每两张板坯之间放置一张铺垫板，一模一坯堆垛，静置自然风干2小时后，板坯开始硬化。将自然静养后的板坯置入蒸养釜中进行高压养护16小时，蒸养釜送气升温升压4小时，恒温恒压14小时，内压力为1.6兆帕，得硅酸钙板半成品；

第六步：将硅酸钙板半成品用梳式烘干机夏季在110℃、冬季在130℃烘干至含水率为10％，然后进行表面砂光处理，磨边倒角，得硅酸钙板。

所得硅酸钙板(样品2)物理性能测定数据如表1，防火性能检测见表2。

实施例3

制备1000公斤硅酸钙板

第一步：取400公斤河沙(其中SiO₂的质量百分比含量为90％)、25公斤膨胀珍珠岩、10公斤云母、70公斤石棉、30公斤纸纤维(废水泥纸袋)、15公斤白棉纤维、干重150公斤电石泥(电石泥的成分同实施例1)、250公斤水泥(普通525#)、50公斤粉煤灰(其中SiO₂ 50％、Al₂O₃ 25％、Fe₂O₃ 5％、CaO 3％、MgO 1％、SO₃ 1％、Na₂O 1％、K₂O 1％、烧失量13％)；

第二步：将400公斤河沙用球磨机球磨至200目，加水稀释、搅拌至河沙的质量百分比浓度为25％，得1600公斤河沙浆；将150公斤电石泥球磨至100目，过筛、加水稀释至质量百分比浓度为50％，得300公斤电石泥浆；将30公斤纸纤维、15公斤白棉纤维打成浆；

第三步：将300公斤电石泥浆、70公斤石棉、10公斤云母，投入石棉松解池加水420公斤，搅拌进行松解0.3小时，将松解后的料浆通过抽浆泵输送到中心搅拌罐，再依次加入1600公斤河沙浆、25公斤膨胀珍珠岩、250公斤水泥、50公斤粉煤灰、30公斤纸纤维浆、15公斤白棉纤维浆搅拌混合后打制成浆料，输送到斗式储浆池；

第四步：浆料通过斗式储浆池出口直接流入流浆制板机，经过真空脱水至质量百分比浓度为73％，再经滚筒层叠式成型桶压制成型(成型桶压力1.5兆帕)、切边定型(尺寸为1225mm×2445mm×6mm)，得硅酸钙板板坯；

第五步：用上模机将板坯定位于模板小车上，每两张板坯之间放置一张铺垫板，一模一坯堆垛，静置自然风干3小时后，板坯开始硬化。将自然静养后的板坯置入蒸养釜中进行高压养护17小时，蒸养釜送气升温升压4小时，恒温恒压13小时，内压力为1.4兆帕，得硅酸钙板半成品；

第六步：将硅酸钙板半成品用梳式烘干机夏季在100℃、冬季在120℃烘干至含水率为6％，然后进行表面砂光处理，磨边倒角，得硅酸钙板。

所得硅酸钙板(样品3)物理性能测定数据见表1，防火性能检测见表2。

表1

对照建材行业标准JC/TC564-2000《纤维增强硅酸钙板》的物理力学性能指标规定，可以看出，按照本发明的组分及其质量百分比和工艺生产出来的硅酸钙板，强度完全达到了较好的质量。而且本发明的硅酸钙板，不容易变形。由于电石泥细腻并具有较好的亲和力，因此生产出来的硅酸钙板质地细腻，加上原材料中有白棉纤维、膨胀珍珠岩和云母，使得本发明的硅酸钙板外观较白且具有珍珠光泽，视觉效果十分理想。

表2

对照建材行业标准GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》，本发明生产出来的硅酸钙板是燃烧性能等级A1级(防火、耐火性能最佳)的制品，安全性能良好。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种硅酸钙板，其特征是，由如下组分及其质量百分比组成：

河沙或海沙 30～50％

膨胀珍珠岩 1～5％

云母 0.5～1.5％

石棉 7～10％

纸纤维 2～5％

白棉纤维 1～2％

电石泥按干重计 15～18％

水泥 10～30％

粉煤灰 2～13％。

2.根据权利要求1所述硅酸钙板，其特征是，所述河沙或海沙是指SiO₂的质量百分比含量≥88％的河沙或海沙。

3.根据权利要求1所述硅酸钙板，其特征是，所述电石泥由如下组分及其质量百分比组成：烧失量23.65％、SiO₂ 3.74％、Fe₂O₃ 0.45％、CaO 69.2％、MgO 0.8％、Al₂O₃ 2.16％。

4.根据权利要求1所述硅酸钙板，其特征是，所述粉煤灰由如下组分及其质量百分比组成：SiO₂ 40～60％、Al₂O₃ 17～35％、Fe₂O₃ 2～15％、CaO 1～10％、MgO 0.5～2％、SO₃ 0.1～2％、Na₂O 0.2～1.1％、K₂O 0.3～2.9％、烧失量1～26％。

5.一种权利要求1所述硅酸钙板的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

第二步：将所述河沙或海沙球磨至150目～300目，加水稀释、搅拌至河沙或海沙的质量百分比浓度为25～60％，得河沙或海沙浆；将所述电石泥球磨至细度≥70目，过筛、加水稀释、搅拌成质量百分比浓度为40％～80％的电石泥浆；将所述纸纤维和白棉纤维打成浆；

第三步：在所述电石泥浆中加入所述石棉、云母，加水稀释、搅拌，进行松解0.2～0.3小时，加入的水与所述石棉的质量比为：6～8∶1；然后加入所述河沙或海沙浆、膨胀珍珠岩、水泥、粉煤灰、纸纤维浆和白棉纤维浆，搅拌混合后制成浆料；

6.根据权利要求5所述硅酸钙板的制备方法，其特征是，所述第四步中由成型桶压制成型是指用滚筒层叠式成型桶压制成型，所述成型桶压力为1.5～3.0兆帕。

7.根据权利要求5所述硅酸钙板的制备方法，其特征是，所述第五步中干燥是指静置自然风干。

8.根据权利要求5所述硅酸钙板的制备方法，其特征是，所述第五步中高压养护的工艺参数是：送气升温升压4小时，恒温恒压12～14小时，蒸养釜内压力为1.2～1.6兆帕，高压养护时间为16～18小时。

9.根据权利要求5所述硅酸钙板的制备方法，其特征是，所述第六步中烘干是指用梳式烘干机夏季在90～110℃、冬季在100～130℃进行烘干。