CN102603262A - 一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料 - Google Patents

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冯勇
李鸿刚
何金春
晋强
罗立权
朱志伟
吕先标
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Xinjiang Agricultural University
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Baosteel Group Xinjiang Bayi Iron and Steel Co Ltd
Xinjiang Agricultural University
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Abstract

本发明属于环保建筑新材料技术领域，特别是涉及一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料。所述复合建筑材料由下列材料按照重量份数比组成：建筑石膏100份，棉花秸秆碎料8-14份，高炉矿渣和/或钢渣40-60份，生石灰5-10份，水70-80份，缓凝剂0.1-0.6份。本发明的有益效果：不但利用了大量的工业和农业废料，变废为宝，降低了工业成本，而且，这种复合材料各项性能也符合要求，自重轻，隔热性能好，利用这种材料制作的墙板强度可以满足正常使用条件下的要求，可切割，可锯，钻、钉等方式使用。同时，这种复合材料的生产对生产设备的要求也很低，值得在我国大力推广。

Description

一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料
技术领域
本发明属于环保建筑新材料技术领域，特别是涉及一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料。
背景技术
目前，现有技术中以水泥作为胶凝材料与植物秸秆碎料进行混合制作建筑材料已经有很长的历史了。但是，由于植物纤维萃取物对于水泥起到很大的阻凝作用，作为建筑材料的技术效果不是特别的好，同时，由于水泥的用量很大，综合的经济技术指标也不是很理想。
我国是世界棉花的主产国，在我国尤其是新疆地区，每年的棉花产量很大，是新疆地区主要的经济作物，因此每年会产生大量的棉花秸秆，主要是焚烧或者掩埋，棉花秸秆的价值不但没有发挥作用，反而因为焚烧污染环境。
另外，我国是世界第一钢铁大国，钢铁企业也会产生巨量的尾料钢渣和水淬高炉矿渣，一个中型的钢铁企业每年至少产生上百万吨的钢渣和高炉矿渣废弃物。这些工业废弃物如果采取填埋或堆放处理，不但占用大量的土地资源，而且还会造成土壤、地下水及大气的二次污染。如何将上述的农业废弃物棉花秸秆和工业废弃物钢渣或高炉矿渣最大化的变废为宝，发挥其经济价值的同时，还能产生很好的社会价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：1、利用废弃的棉花秸秆和钢渣或高炉矿渣，研制一种复合建筑材料；2、这种复合建筑材料中用量大价廉的石膏替代成本较高的水泥，在降低经济成本的同时，要保证这种复合建筑材料的各项技术指标。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，由下列材料按照重量份数比组成：建筑石膏100份，棉花秸秆碎料8-14份，高炉矿渣和/或钢渣40-60份，生石灰5-10份，水70-80份，缓凝剂0.1-0.6份。其中：所述棉花秸秆碎料制作过程是：先将棉花秸秆进行辗压切断，并用粉碎机械将棉花秸秆纤维粉碎，去除粉尘；再将上述棉花秸秆碎料浸入PH值低于8.0-9.0的AlSO4或Ca(OH)2稀释溶液中，浸泡15-45分钟；最后取出沥干即可。所述棉花秸秆碎料规格为长5-30mm，宽1.0-2.0mm。所述建筑石膏为以天然石膏或工业副产品经脱水处理制得的，β半水硫酸钙为主要成分的建筑石膏，指标均符合国家标准GB/T 9776-2008 建筑石膏的相关要求，市面上可以购得。所述高炉矿渣和/或钢渣需磨细，经粉磨后细度达到60-300目。所述生石灰作为碱性激发剂，经粉磨后细度达到60-120目。所述缓凝剂为蛋白质石膏缓凝剂，比如骨胶蛋白质缓凝剂，或柠檬酸或酒石酸盐或多聚磷酸钠等缓凝剂。
本发明的有益效果：不但利用了大量的工业和农业废料，变废为宝，降低了工业成本，而且，这种复合材料各项性能也符合要求，自重轻，隔热性能好，利用这种材料制作的墙板强度可以满足正常使用条件下的要求，可切割，可锯，钻、钉等方式使用。同时，这种复合材料的生产对生产设备的要求也很低，值得在我国大力推广。
具体实施方式
实施例1、一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，由下列材料按照重量份数比组成：建筑石膏100份，棉花秸秆碎料8份，高炉矿渣36份和钢渣24份，水80份，缓凝剂0.1份。其中：所述棉花秸秆碎料制作过程是：先将棉花秸秆进行辗压切断，并用粉碎机械将棉花秸秆纤维粉碎，去除粉尘；再将上述棉花秸秆碎料浸入PH值为9.0的AlSO4稀释溶液中，浸泡45分钟；最后取出沥干即可。所述棉花秸秆碎料规格为长5mm，宽2.0mm。所述建筑石膏为以天然石膏或工业副产品经脱水处理制得的，β半水硫酸钙为主要成分的建筑石膏，指标均符合国家标准GB/T 9776-2008 建筑石膏的相关要求，市面上可以购得。所述高炉矿渣和钢渣需磨细，经粉磨后细度达到300目。所述生石灰生作为碱性激发剂，经粉磨后细度达到120目。所述蛋白类石膏缓凝剂，例如骨胶蛋白类石膏缓凝剂。
实施例2、一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，由下列材料按照重量份数比组成：建筑石膏100份，棉花秸秆碎料14份，高炉矿渣26份和钢渣14份，水70份，缓凝剂0.6份。其中：所述棉花秸秆碎料制作过程是：先将棉花秸秆进行辗压切断，并用粉碎机械将棉花秸秆纤维粉碎，去除粉尘；再将上述棉花秸秆碎料浸入PH值为8.0的Ca(OH)2稀释溶液中，浸泡15分钟；最后取出沥干即可。所述棉花秸秆碎料规格为长30mm，宽1.0mm。所述建筑石膏为以天然石膏或工业副产品经脱水处理制得的，β半水硫酸钙为主要成分的建筑石膏，指标均符合国家标准GB/T 9776-2008 建筑石膏的相关要求，市面上可以购得。所述高炉矿渣和/或钢渣需磨细，经粉磨后细度达到60目。所述生石灰生作为碱性激发剂，经粉磨后细度达到60目。所述缓凝剂为柠檬酸缓凝剂。
实施例3、一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，由下列材料按照重量份数比组成：建筑石膏100份，棉花秸秆碎料11份，高炉矿渣25份和钢渣25份，水75份，缓凝剂0.4份。其中：所述棉花秸秆碎料制作过程是：先将棉花秸秆进行辗压切断，并用粉碎机械将棉花秸秆纤维粉碎，去除粉尘；再将上述棉花秸秆碎料浸入PH值为8.5的Ca(OH)2稀释溶液中，浸泡30分钟；最后取出沥干即可。所述棉花秸秆碎料规格为长15mm，宽1.5mm。所述建筑石膏为以天然石膏或工业副产品经脱水处理制得的，β半水硫酸钙为主要成分的建筑石膏，指标均符合国家标准GB/T 9776-2008 建筑石膏的相关要求，市面上可以购得。所述高炉矿渣和/或钢渣需磨细，经粉磨后细度达到200目。所述生石灰生作为碱性激发剂，经粉磨后细度达到80目。所述缓凝剂为多聚磷酸钠。

Claims (7)

1.一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，其特征在于：所述复合建筑材料由下列材料按照重量份数比组成：建筑石膏100份，棉花秸秆碎料8-14份，高炉矿渣和/或钢渣40-60份，生石灰5-10份，水70-80份，缓凝剂0.1-0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，其特征在于：所述棉花秸秆碎料规格为长5-30mm，宽1.0-2.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，其特征在于：所述建筑石膏为市售的符合国家标准GB/T9776-2008的石膏。
4.根据权利要求1所述的一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，其特征在于：所述高炉矿渣和/或钢渣规格为60-300目。
5.根据权利要求1所述的一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，其特征在于：所述生石灰规格为60-120目。
6.根据权利要求1所述的一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，其特征在于：所述缓凝剂为蛋白质石膏缓凝剂或柠檬酸或酒石酸盐或多聚磷酸钠。
7.根据权利要求1或2所述的一种以棉花秸秆碎料及石膏为基体的复合建筑材料，其特征在于：所述棉花秸秆碎料制作过程是：先将棉花秸秆进行辗压切断，并用粉碎机械将棉花秸秆纤维粉碎，去除粉尘；再将上述棉花秸秆碎料浸入PH值为8.0-9.0的AlSO4或Ca(OH)2稀释溶液中，浸泡15-45分钟；最后取出沥干即可。
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