CN1067356C - 矿渣刚性釉光建筑材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用粉煤灰、硫酸厂矿渣、磷肥厂矿渣及锅炉煤渣与无机化工原料为原材料复合成型的一种矿渣刚性釉光建筑构件材料。具有耐腐蚀、不燃烧、无污染、防冻、防水、保温、吸水率低及外表美观的特点，用于成型波纹瓦、地板砖、墙面砖、厨具贴面材料，其强度高于同类产品。还可用于制作输水、排烟、排污、排气的低压管道，实施本发明可变废为宝，并改进和治理污染的环境。

Description

矿渣刚性釉光建筑材料
本发明涉及以矿渣、无机化工原料为原材料加工成的构件建筑材料。
在建筑业中，用于建筑屋面的瓦，贴墙砖、地板砖等，以其应用的要求、原材料和外形的不同，有多种多样的类型；如用于临时工棚、活动房等临时建筑屋的瓦，是以具有不燃烧、防冻、防火、保温，便于装卸和价格低廉的石棉水泥波纹瓦用得最多，但目前已经证明石棉是一种对人体有害(含放射性物质)，一些发达国家早已停止使用了，其应用已逐渐受到限制，人们正在寻找其代用品。此外烧制的陶瓷贴墙面砖及地板砖也因其强度低易破碎、和烧制成本高，价格较昂贵等缺陷而不够理想。
本发明的目的，充分利用某些工矿企业排放的废矿渣及部分化工原料配制加工成一种刚性釉光建筑构件材料的波纹瓦，且不燃烧、价格低廉的新型贴墙砖和地板砖，不仅使某些废矿渣，得到充分利用，“变废为宝”，而且使其对环境的污染得到治理。
经过对多种不同性质的废矿渣的研究分析和反复试验的基础上，本发明的内容是采用科学的配方，选用了多种无机化工原料为粘结剂和成型助剂与废矿渣复合胶凝制成一种新型矿渣刚性釉光建筑构件材料，并通过简单易行的工艺制作方法。用以加工成型为具有不燃烧、刚性的波纹瓦、贴墙面砖、地板砖、厨房操作台面板构件材料。本发明的建筑材料，是以废矿渣、轻烧镁、成型助剂A为原料复合成型的矿渣刚性釉光构件材料。其原料的组成(重量)为废矿渣22-60％，轻烧镁(Mgo)20-43％，成型助剂A18-37％。成型助剂A由下列无机化工原料配制成的，其成份配比(重量)是由下述组合物氯化镁(Mgcl2、Mg含量46％)90-94％正磷酸钠或-水正磷酸钠(Na3Po4或Na3Po4·H2o1-2％
防水粉(100目)        1-2％
三氧化铁(工业级)     1-2％
水玻璃(泡花碱)                   1-2％
草酸(工业级)                     1-2％
明矾(工业级)                     1-2％
与以组合物重量100％的水组成。    100％
所述废矿渣可以是火力发电厂的粉煤灰、硫酸厂生产硫酸后的废矿渣、磷肥厂生产磷肥后的废矿渣，各种烧煤锅炉的锅炉煤渣等的任一种。轻烧镁(Mgo)，含镁量为70-85％。为增加材料的抗折强度，在复合成型时可加增强层——玻璃纤维布或无纺布，因此本发明的矿渣刚性釉光建筑材料可以含有玻璃纤维布(即瓦基玻璃布)或无纺布的增强层。本发明的矿渣刚性釉光构件材料是矿渣刚性釉光波纹瓦地板砖、贴墙面砖、厨具面板。也可加工成型为排污、排气、排烟及排水管。
本发明的新型建筑矿渣刚性釉光构件材料的成型工艺流程是：配料-搅拌-复合-制作成型-固化-脱模-切割-成品。现说明如下：
(1)按上述配比，将氯化镁、正磷酸钠或-水正磷酸钠(Na3Po4或Na3Po4·H2o)、防水粉、三氧化铁、水玻璃(泡花碱)，草酸、明矾与水配制成成型剂A；
(2)按原料组成比将成型剂A倒入已粉碎的20-120目的废矿渣(粉煤灰和硫酸厂矿粉已经是粉状，只需过筛取20-120目粉)及轻烧镁中，在砂浆搅拌机中，搅拌8-10分钟，成均匀的糊状混料；
(3)复合，制作成型。根据不同成型产品，选用不同的模具；如波纹瓦模具、地板砖模具、贴墙面砖模具、厨具面板(包括如厨房炉灶及操作台面、厨房贮柜的面板等)模具及管材模具等，脱模用的聚脂薄膜，用作增强的玻璃纤维布等即可将上述混料进行波纹瓦，地面砖、贴墙面砖、厨具面板及管材(用于排烟、排污、排气、排水)等任一种构件材料的复合，也可在表面复合各种所需色料，使其具有漂亮的外观，制作成型；
(4)在18℃以上的室温，固化8-14小时；
(5)脱模，按规定尺寸进行切割修整为成品。
本发明的矿渣刚性釉光波纹瓦原料的最佳组成(重量)为硫酸厂废矿渣50％，轻烧镁29％，成型助剂A21％；地板砖、贴墙面砖原料的最佳组成(重量)为硫酸厂废矿渣34％，轻烧镁33％，成型助剂A33％；管材的原料的最佳组成(重量)为硫酸厂废矿渣25％，轻烧镁42％，成型助剂A33％。
本发明的矿渣刚性釉光建筑构件材料，具有耐腐蚀，不燃烧，无污染，防冻，防水，保温，吸水率低，外表美观的特点；由于原料成本低、工艺简便，成品率高，因而大大降低材料的成本；成型的矿渣刚性釉光波纹瓦，其强度高于或相当于石棉水泥波纹瓦(表Ⅰ)完全可以替代石棉水泥波纹瓦；由于无毒无害，表面光亮，耐靡性能好，易清刷及上述特点，所生产的地板砖、贴墙面砖及其它建筑构件材料，其价格比现有的陶瓷产品低1/3，是目前最理想的室内装饰材料之一。此外，以上述混料加工复合成型的矿渣刚性管材，可用作低压管道输水，农田灌溉，及工农业和民用排污、排气、排烟管道，具有强度高，达到及超过了国家规定的低压输水耐水压标准，具有一定的抗冲击性能；而且轻便，耐高温200℃不变形。其价格低于一般硬塑料管1/2到1/3，比金属管便宜2/3一1/2。适用于农田输水灌溉。本发明的实施，不仅可将大量占地堆放和污染环境的废矿渣变成了有用的新型建筑材料，而且使污染的环境得到治理，因此具有较大的社会效益和经济效益。
表Ⅰ矿渣刚性釉光波纹瓦与石棉水泥波纹瓦强度对比
波纹瓦(小波纹瓦)抗拆力 *石棉水泥 **硫酸矿粉 **粉煤灰
优等 一等 合格
横向N／m 3200 2800 2400 3318 2490
纵向N 420 360 300 767 315
*G89772-88
**由国家建筑材料测试中心检测
实例1
称取氯化镁(镁含量46％)47kg，正磷酸钠0.5kg，防水粉(100目)0.5kg，三氧化铁(工业级)0.5kg，水玻璃0.5kg，草酸(工业级)0.5kg，明矾0.5kg加入到50kg水中，配成100kg的成型助剂A。将成型助剂A88.2kg、80目的硫酸厂废矿渣粉210kg、轻烧镁(含镁量：80％)121.8kg混在一起，用砂浆搅拌机搅拌8分钟，成糊状混料，每块瓦取21kg糊状混料部分倒入操作平台上平行放置的1800mm×720mm×8mm的固定框架内(混料未倒入之前，在框架内先铺一层比框架大一倍的聚脂薄膜，铺平薄膜，不能有皱纹)，用抹子抹平，使空气充分跑出，(最好用振动平台振动)，再铺一层瓦基玻璃布、将剩余混料全部倒入框内，再抹平。使气跑掉，然后将宽出框架的聚酯薄膜沿框架边缘包拆，使混料全部被包在薄膜中，将包好混料连同薄膜平行移至水平放置地上的小波纹瓦模板(可用现有的水泥石棉瓦代替)上，上面再平放一层同样的波纹模板，上下模板波纹方向一致。将此波纹模板作第二块瓦的模板将已混好料，每21kg/瓦按此顺序步骤重复操作20次，复合的20块波纹瓦，平行重叠在一起，在室温18℃条件固化12小时，取去波纹模板，脱模，按每瓦1800mm×720mm×8mm尺寸标准进行切割修整，所制得20块硫酸厂矿渣刚性釉光波纹瓦，对波纹瓦的抗折强度进行检测；抗拆强度：3318N/m，纵向767N
实例2
氯化镁(镁含量46％)47kg，一水正磷酸钠(工业)0.5kg，防水粉(100目)0.5kg，三氧化铁(工业级)0.5kg，水玻璃0.5kg，草酸0.5kg，明矾0.5kg，加入到50kg的水中配成成型助剂A100kg，取成型助剂88.2kg与轻烧镁121.8kg及磷酸厂矿渣粉(100目)21kg按例1的操作步骤，制得20张矿渣刚性釉光波纹瓦。
实例3
按例1配方和操作以粉煤灰代替硫酸厂矿渣粉，制得20张粉煤灰刚性釉光波纹瓦，抗折强度；横向：2490N/m，纵向：315N。
实例4
称取氯化镁(镁含量46％)1112kg，正磷酸钠1.2g，防水粉(100目)1.2g，三氧化铁(工业级)1.2g，草酸(工业级)1.2g，明矾(工业级)1.2g加入到2kg水中，配成4kg的成型助剂A。将成型助剂A0.6kg、轻烧镁0.8kg，硫酸厂矿渣粉0.6kg混合，用砂浆搅抖机搅成糊状混料例人250mm×250mm×8mm的活动(可手工装卸)的塑料模具内，通过振动排气、抹平、振实后，送人18℃的养护间内，8小时后脱模，制得8块矿渣刚性釉光地板砖。(规格为250mm×250mm×8mm)
实例5
配方和混料及操作步骤同实例4，用150mm×15mm×4mm的PVC塑料模具代替地板砖模具，制得内墙面砖(规格150mm×15mm×4mm)6块。
实例6
称取氯化镁(镁含量46％)1833g，一水正磷酸钠19.5g，三氧化铁(工业级)19.5g，防水粉19.5g，水玻璃19.5g，草酸19.5g，明矾19.5g，加到1.95kg水中，配成成型助剂A3.9kg，再与轻烧镁4.8kg、硫酸厂矿渣2.9kg混合搅拌均匀成糊状混料，均匀抹在事先铺放在平台的1m2玻璃布(规格：0.1mm×1mm×10mm)上，将塑料制的直径φ110mm×4mm×3m管模具放上去进行一个方向卷制，卷好后放到18℃的养护间，垂直挂入，40分钟进行外表处理整修8小时后脱模，加工成型为φmm×4mm×3m,3m一根的可用于通风、排烟、排污、排气的管道。
实例7
氯化镁3.67kg，磷酸钠3.9g，三氧化铁3.9g，防水粉3.9g，水玻璃3.9g，草酸3.9g，明矾3.9g，加到3.69kg水中配成成型助剂A7.38kg，9.6kg轻烧镁，ey 5.7kg的硫酸厂矿粉配制成糊状混料。用实例6的操作工艺步骤，制成φ200mm×8mm×3m的管材。检测：工作压力：0.4mpa、比重1.99、吸水率2.17％，抗压强度1551.3kg/cm。抗拉强度202kg/cm。

Claims (1)

1、一种建筑材料，其特征是以硫酸厂废矿渣、轻烧镁、成型助剂A为原料与玻纤布或无纺布复合成型的矿渣刚性釉光波纹瓦，其原料的重量组成为硫酸厂矿渣22-60％，轻烧镁20-43％，成型助剂A18-37％，所述成型助剂A是由下述重量比的组合物：
氯化镁                        90-94％
正磷酸钠或-水正磷酸钠         1-2％
防水粉                        1-2％
三氧化铁                      1-2％
水玻璃                        1-2％
草酸                          1-2％
明矾                          1-2％
与以组合物重量100％的水组成。
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