CN103467057A - 一种自保温防潮石膏砌块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种自保温防潮石膏砌块及其制备方法。所述自保温防潮石膏砌块包括以下重量比的配方成分，经煅烧后的半水石膏52-55%；水42-45%，生石灰粉2~4%；减水增强剂0.05~0.1%；有机硅防水剂0.1~0.5%；引气剂0.005~0.01%；稳泡剂0.005~0.01%；颜料0.005~0.01%。还保护了其的制备方法。本发明的自保温防潮石膏砌块可提高墙体保温，抗裂、抗渗、隔音、防火性能，墙体不发生霉变，减少了抹灰工序，可直接进行面层装饰，提高施工效率，节约人工；墙体保温效果好，可达到自保温效果，无需再做保温层，减少施工环节，降低综合造价，保证工程质量。2小时吸水率低于5%。

Description

一种自保温防潮石膏砌块及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑墙体材料领域。具体涉及一种自保温防潮石膏砌块及其制备方法。

背景技术

随着国家对建筑50%节能强制要求，传统墙体材料不能满足保温要求，出现了外保温、内保温形式，其中外保温如要达到好的保温效果，如考虑防火性，综合造价非常好，且保温材料多为有机材料，材料的耐久性差；内保温由于易出现冷热桥问题，目前仅在少数南方地区应用。

由于外保温造价高，施工复杂，因此在应用过程中出现以次充好、偷工减料造成保温效果达不到设计要求，在全国多次出现外保温层燃烧、脱落、粘贴瓷砖层掉落伤人等严重质量问题。

近年来出现了一些自保温的墙体材料，如加气混凝土自保温砌块（板）、陶粒混凝土自保温砌块、复合自保温砌块等，这些自保温砌块在市场应用后出现众多问题，如保温效果不好，或保温效果达到要求，强度较低，造成墙体吊挂力差发生开裂、渗漏等问题，因而设计师在外墙墙体材料设计过程中非常难以选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自保温墙体的石膏砌块。

为实现上述目的，本发明提供一种自保温防潮石膏砌块，其特征在于，包括以下重量比的配方成分，

经煅烧后的半水石膏                52~55% ；

水                                                42~45%

生石灰粉                                     2~4%；     

减水增强剂                                  0.05~0.1%；  

有机硅防水剂                              0.1~0.5% ；     

引气剂                                          0.005~0.01%；

稳泡剂                                         0.005~0.01% ； 

颜料                                             0.005~0.01%。

所述经煅烧后的半水石膏成品相组成稳定；2小时抗折3.5MPa，凝结石膏6~8min，标稠70%。

所述经煅烧后的半水石膏是纯度达到90%以上的天然石膏、脱硫石膏或磷石膏通过添加生石灰粉保持pH值为6.5-7.0，在135-155摄氏度进行煅烧30分钟所得。

所述生石灰粉中的CaO含量大于等于85%。

所述减水增强剂是三聚氰胺类。比如三聚氰胺。

所述有机硅防水剂是含氢硅油或高沸硅酸钠或高沸硅酸钾或甲基硅醇钠或甲基硅醇钾。

所述引气剂是十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。

所述稳泡剂是硅树脂聚醚乳液类。比如硅树脂聚醚乳液。

所述颜料是无机颜料。

本发明还保护所述保温防潮石膏砌块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

纯度达到90%以上的天然石膏、脱硫石膏或磷石膏通过添加生石灰粉保持pH值为6.5-7.0，在135-155摄氏度条件下煅烧30分钟，转变为半水石膏，按比例添加水、生石灰粉、减水增强剂、防水剂、引气剂、稳泡剂、颜料等到所得到的的半水石膏中，经搅拌均匀后，浇注在固定的模具里，待半水石膏终凝后，采用自动液压顶将自保温防潮石膏砌块顶起后，于干燥室干燥或堆场自然晾晒至含水率达到8%以下；优选的，所述干燥室干燥为在不超过60摄氏度的干燥室里干燥48小时左右；所述自然晾晒为在不低于0摄氏度，没有积水的自然条件。

脱硫石膏、脱硫石膏或磷石膏为二水石膏，在煅烧过程中，严格控制煅烧温度（145摄氏度），波动范围不超过10摄氏度，保证二水石膏生成高转化率、高纯度和组成稳定的半水石膏。在低于或者高于135-145摄氏度的温度范围内，可能会有较多的二水或者无水石膏，不是本发明要求的半水石膏，同时，会有较多的杂质产生，影响纯度，不稳定，进而影响沉降率，收缩率等等，进一步影响生产效率。在低于135摄氏度的情况下，转化率低，纯度低于80%，有较多杂质，属于欠烧；高于155摄氏度，可能会生成无水石膏，导致过烧。正常情况下所得到的的无水石膏凝集时间为5分钟左右，在过烧或者欠烧时，就可能是10分钟或者3分钟，影响后续步骤的质量。

本发明所述半水石膏指标要求：2小时抗折≥3.5MPa，2小时抗压≥10MPa，凝结石膏6~8min，标稠70%。

本发明所要求的生石灰粉中的CaO含量大于等于85%，石灰品质好，杂质少，反应效果好；若低于85%，会有不清楚成分的杂质影响质量和效果。

本发明二水石膏的纯度达到90%以上，使得石膏的保温、隔热、隔音、防火等性能更好的保持。

本发明在煅烧过程所加入的生石灰粉，作用是调节pH值。在pH值控制在6.5~7，半水石膏的转化率最高。所加入的生石灰粉的量以pH值控制在6.5~7为宜。

 本发明的有益效果：

1、 提高了墙体保温效果，墙体的导热系数低（0.11~0.15w/mk）；（1）采用均匀搅拌技术及引气技术的工艺使得石膏材料的微孔结构得以最大程度完整保存；（2）独立空心的不连通的孔结构保证导热系数平均值低；

2、提高墙体抗裂、抗渗效果，墙体不发生霉变，内装饰层破坏的现象；（1）石膏材料的特性收缩值小；（2）采用防潮技术，水份不易被墙体吸收，因此不会产生霉变、渗漏问题；

3、提高墙体的隔音性能；（1）石膏建材的微孔结构决定了石膏砌块是优良的吸声、隔声材料；（2）独立空心的不连通的孔结构保证；

4、提高了墙体的防火性能；（（1）石膏化学成分为CaSO4·2H2O，富含结晶水，在800~1000度高温时会释放出大量水份，起到阻燃的作用；（2）石膏的导热系数低，温度不会从墙体的一侧传递到另一侧，防止火势蔓延。）

5、提高墙体的吊挂力，方便吊挂；（煅烧出来的高强度石膏粉，产品的强度高，吊挂力好）；

6、自保温砌块采用四面榫槽结构，并采用专用粘结剂施工，墙体整体性非常好，抗震性能优越；

7、减少了抹灰工序，可直接进行面层装饰（瓷砖、涂料等），提高施工效率，节约人工；（表面平整度1mm，无需抹灰）；

8、采用干法作业，提高施工文明程度，并能保证墙体最佳性能；

9、降低建筑物重量，节约人工，降低建筑物整体综合造价。（是其他墙体材料重量的1/3~1/2,节约人工50~80%，可降低建筑物综合造价3~5%。）；

10、墙体自保温，无需再做保温层，减少施工环节，降低综合造价，保证工程质量；

11、2小时吸水率低于5%，优于传统的各类墙体材料，外墙不开裂、不渗漏。传统的墙体材料吸水率大于20%，易开裂，在雨水较多的地区极易发生渗漏问题；

12、采用高强石膏粉（天然石膏、脱硫石膏、磷石膏等均可），强度高，抗压强度达10MPa，是传统自保温墙体材料（加气混凝土砌块3.5MPa）强度200%；

13、采用合理的孔结构，根据不同建筑形式对保温要求的不同，常用自保温砌块规格为150mm厚、180mm、200mm厚、240mm厚；

14、通过良好的工艺控制（均匀搅拌，搅拌时间30秒，采用引气剂及稳泡剂），使得石膏材料的微孔结构得以最大程度保存，墙体的导热系数低（0.13~0.16w/mk）；

15、自保温防潮石膏砌块的2小时吸水率低于5%，软化系数大于0.8，可满足潮湿环境的使用（如外墙、厨房、卫生间等）。 

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1： 自保温防潮石膏砌块的制备

成分为：（重量百分比）

经煅烧后的半水石膏                 52% ；

水                                                43.5%

生石灰粉                                     4%；     

三聚氰胺                                      0.05%；  

高沸硅酸钠                                 0.425% ；     

十二烷基苯磺酸钠                      0.005%；

硅树脂聚醚乳液                          0.01% ； 

颜料                                              0.01%。

制备方法：

纯度大于90%的天然石膏，添加生石灰粉使pH值为6.5-7.0，在145摄氏度条件下煅烧30分钟，得到经煅烧后的半水石膏；采用ZL201210220446.6（一种工业副产石膏的锻烧生产线及其煅烧方法）进行煅烧。

按上述比例添加水、生石灰粉、减水增强剂、防水剂、引气剂、稳泡剂、颜料到经煅烧后的半水石膏中，经搅拌均匀后，浇注在模具里，待半水石膏终凝后，采用自动液压顶将自保温防潮石膏砌块顶起后，再利用夹具把产品调到运输车，拉至干燥室干燥至含水率达到8%以下。干燥室温度为58摄氏度。

实施例2： 自保温防潮石膏砌块的制备方法

成分为：（重量百分比）

经煅烧后的半水石膏                55% ；

水                                                42%

生石灰粉                                     2.5%；     

三聚氰胺类                                 0.1%；  

高沸硅酸钠                                  0.38% ；     

十二烷基苯磺酸钠                       0.01%；

硅树脂聚醚乳液类                       0.005% ； 

颜料                                             0.005%。

制备方法：

纯度大于90%的脱硫石膏，添加生石灰粉使pH值为6.5-7.0，在145摄氏度条件下煅烧30分钟，得到经煅烧后的半水石膏；

按上述比例添加水、生石灰粉、减水增强剂、防水剂、引气剂、稳泡剂、颜料到经煅烧后的半水石膏中，经搅拌均匀后，浇注在模具里，待半水石膏终凝后，采用自动液压顶将自保温防潮石膏砌块顶起后，再利用夹具把产品调到运输车，拉至干燥室干燥至含水率达到8%以下。干燥室温度为58摄氏度。

实施例3：自保温防潮石膏砌块的制备方法

成分为：（重量百分比）

经煅烧后的半水石膏                 52.795% ；

水                                                45%

生石灰粉                                     2%；     

三聚氰胺类                                  0.08%；  

高沸硅酸钠                                  0.1% ；     

十二烷基苯磺酸钠                     0.008%；

硅树脂聚醚乳液类                      0.009% ； 

颜料                                             0.008%。

制备方法：

纯度大于90%的磷石膏，添加生石灰粉使pH值为6.5-7.0，在145摄氏度条件下煅烧30分钟，得到经煅烧后的半水石膏；

按上述比例添加水、生石灰粉、减水增强剂、防水剂、引气剂、稳泡剂、颜料到经煅烧后的半水石膏中，经搅拌均匀后，浇注在模具里，待半水石膏终凝后，采用自动液压顶将自保温防潮石膏砌块顶起后，再利用夹具把产品调到运输车，拉至干燥室干燥至含水率达到8%以下。干燥室温度为58摄氏度。

实施例4：自保温防潮石膏砌块的制备方法

成分为：（重量百分比）

经煅烧后的半水石膏                 53% ；

水                                                43.404%

生石灰粉                                    3%；     

三聚氰胺                                     0.07%；  

高沸硅酸钠                                  0.5% ；     

十二烷基苯磺酸钠                      0.009%；

硅树脂聚醚乳液                          0.008% ； 

颜料                                             0.009%。

制备方法：

纯度大于90%的磷石膏，添加生石灰粉使pH值为6.5-7.0，在145摄氏度条件下煅烧30分钟，得到经煅烧后的半水石膏；

按上述比例添加水、生石灰粉、减水增强剂、防水剂、引气剂、稳泡剂、颜料到经煅烧后的半水石膏中，经搅拌均匀后，浇注在模具里，待半水石膏终凝后，采用自动液压顶将自保温防潮石膏砌块顶起后，再利用夹具把产品调到运输车，拉至干燥室干燥至含水率达到8%以下。干燥室温度为58摄氏度。

实施例5：效果检测试验

将实施例1-4所得的自保温防潮石膏砌块进行检测；

1）抗压强度

按40mm×40mm×40mm尺寸切割，实际尺寸测量精确至0.1mm；

试验方法

参照表征GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法》抗压强度测试方法进行测试，以（1.0±0.2）kN/S的速度连续均匀地加荷，直至样品破坏，记录破坏时的最大荷载FC。

计算公式

式中：

    Fc ── 破坏时的最大荷载（N）；

     A ── 受压部分面积（mm2）；

2）断裂荷载

将样品放置于温度为（40±2）℃的烘箱或温度为（25±3）℃、相对湿度为（50±5）%的室内至恒重（间隔24h称量，两次称重质量差小于0.2%即为恒重）。将干燥后的样品平放在抗折机的圆形平行枝干上，支距为500mm，在跨距中央平行于枝干方向施加荷载，加荷速度为20N/S，直至样品断裂。结果取三个样品断裂荷载的算术平均值（R1），精确至1N。

仲裁试验条件为（40±2）℃干燥至恒重；

3）软化系数

将三块防潮石膏砌块样品，在（20±3）℃的水中浸泡24小时，用湿毛巾擦干样品表面，按7.6方法测定断裂荷载，结果取三个样品断裂荷载的算术平均值（R2），精确至1N。用下式计算软化系数：

? ── 软化系数；

R1 ── 样品烘干至恒重的断裂荷载，单位为牛顿（N）；

R2 ── 样品饱水后的断裂荷载，单位为牛顿（N）；

4）2小时吸水率

用没有进行物理、化学和力学测试的另外三个砌块。将样品放置于温度为（40±2）℃的烘箱或温度为（25±3）℃、相对湿度为（50±5）%的室内至恒重（间隔24小时称量，两次称重质量差小于0.2%即为恒重），称重M3。将砌块放置在装满（20±3）℃水的水槽中，像一座桥梁似的平放在两个支撑件上，使其底表面不能与水槽底部接触，石膏砌块整体浸泡在高出其上表面50±10mm的水中。泡120分钟后从水中拿出，晾5分钟，称重M4。用下式计算吸水率，结果取三个样品2小时吸水率的算术平均值，精确至0.1%；

；

式中：

Wx ── 样品2小时吸水率，单位为百分数（%）；

M3 ── 处理至恒重的样品质量，单位为千克(kg)；

M4 ── 吸水2小时的样品质量，单位为千克(kg)；

5）干燥收缩值

干燥收缩值的试验按GB/T11972《加气混凝土干燥收缩试验方法》的规定进行；

6）抗冻性

抗冻性的试验按GB/T11973《加气混凝土抗冻性试验方法》的规定进行；

7）传热系数

传热系数的试验按GB/T 13475《绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法》的规定进行。

按照以上方法所检测得到的实施例1-4的结果分别为：

表1

从表1可以看出，本发明的实施例的抗压强度、断裂荷载、软化系数、2小时吸水率、干燥收缩值、传热系数、抗冻性均达到目前的建筑需求。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种自保温防潮石膏砌块，其特征在于，包括以下重量比的配方成分，

经煅烧后的半水石膏                52~55% ；

水                                                42~45%

生石灰粉                                    2~4%；     

减水增强剂                                0.05~0.1%；  

有机硅防水剂                             0.1~0.5% ；     

引气剂                                         0.005~0.01%；

稳泡剂                                        0.005~0.01% ； 

颜料                                            0.005~0.01%。

2.权利要求1所述自保温防潮石膏砌块，其特征在于，所述经煅烧后的半水石膏成品相组成稳定；2小时抗折3.5MPa，凝结石膏6~8min，标稠70%。

3.权利要求1或2所述自保温防潮石膏砌块，其特征在于，所述经煅烧后的半水石膏是纯度达到90%以上的天然石膏、脱硫石膏或磷石膏通过添加生石灰粉保持pH值为6.5-7.0，在135-155摄氏度进行煅烧30分钟所得。

4.权利要求1所述自保温防潮石膏砌块，其特征在于，所述生石灰粉中的CaO含量大于等于85%。

5.权利要求1所述自保温防潮石膏砌块，其特征在于，所述减水增强剂是三聚氰胺类。

6.权利要求1所述自保温防潮石膏砌块，其特征在于，所述有机硅防水剂是含氢硅油或高沸硅酸钠或高沸硅酸钾或甲基硅醇钠或甲基硅醇钾。

7.权利要求1所述自保温防潮石膏砌块，其特征在于，所述引气剂是十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。

8.权利要求1所述自保温防潮石膏砌块，其特征在于，所述稳泡剂是硅树脂聚醚乳液类。

9.权利要求1所述自保温防潮石膏砌块，其特征在于，所述颜料是无机颜料。

10.权利要求1-9任一所述保温防潮石膏砌块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 纯度达到90%以上的天然石膏、脱硫石膏或磷石膏通过添加生石灰粉保持pH值为6.5-7.0，在135-155摄氏度条件下煅烧30分钟，转变为半水石膏，按比例添加水、生石灰粉、减水增强剂、防水剂、引气剂、稳泡剂、颜料等到所得到的的半水石膏中，经搅拌均匀后，浇注在固定的模具里，待半水石膏终凝后，采用自动液压顶将自保温防潮石膏砌块顶起后，于干燥室干燥或堆场自然晾晒至含水率达到8%以下；优选的，所述干燥室干燥为在不超过60摄氏度的干燥室里干燥48小时左右；所述自然晾晒为在不低于0摄氏度，没有积水的自然条件。