CN106927750A - 建筑砂浆及其制备方法和纤维水泥墙板 - Google Patents

建筑砂浆及其制备方法和纤维水泥墙板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料领域，公开了一种建筑砂浆及其制备方法和纤维水泥墙板。本发明提供的建筑砂浆的物质组成包括：100重量份的水泥、30‑100重量份的粉煤灰、50‑150重量份的硅砂、20‑80重量份的硅石粉、5.1‑25重量份的纤维、1‑15重量份的塑化剂、1‑5重量份的促凝剂、0.1‑3重量份的触变润滑剂和30‑60重量份的水；其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为I级粉煤灰和/或II级粉煤灰，所述纤维含有天然纤维和合成纤维，且所述纤维中的天然纤维和合成纤维的重量比为1‑200：1；优选地，所述粉煤灰为II级粉煤灰。本发明提供的制备该建筑砂浆的方法包括将所述建筑砂浆的组成成分依次按序混合均匀。采用上述建筑砂浆制备的纤维水泥墙板具有优异的综合性能。

Description

建筑砂浆及其制备方法和纤维水泥墙板
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种建筑砂浆及其制备方法和纤维水泥墙板。
背景技术
住宅部件的工厂化预制和装配化施工是住宅产业现代化的重要标志，由于纤维水泥墙板规格尺寸工整、易于成型、便于机械化生产、生产效率高等优点。纤维水泥墙板还具有尺寸大、模块大、整体性好、可以装配式安装、施工效率高等特点，国内、外无不将其作为住宅产业化的首选内墙体产品，在建筑工程中广泛应用。但是由于纤维水泥墙板的企口榫槽是拼装连接并且表面光滑的特殊性，很容易造成板与板连结处、板与门窗连结处出现裂缝或缺陷。
此外，当前的包含水泥、纤维以及化学添加剂(例如塑化剂和促凝剂)的纤维水泥墙板的一个缺点在于其没有足够的抗压强度来提供对冲击以及爆炸荷载的高程度的耐受性，使其应用受到限制。
用于生产超高强度水泥组合物的当前的惯例依赖于有效的颗粒填充和极其低的水用量来实现超高的材料强度。作为在这些组合物中为了实现致密的颗粒填充和极低的用水量而使用的这些原料的结果，这些水泥混合物具有极其坚硬的流变学行为，而在新混合状态下具有类似面团的一致性。这种坚硬的一致性使得这些混合物是高度不可加工的并且极其难以在常规的用于生产基于稀薄水泥产物以及复合材料的制造过程中进行处理。
因此，为了避免纤维水泥墙板在长时间使用后出现气泡、开裂以及脱落等现象的发生，以及进一步改善纤维水泥墙板的抗冲击性能、抗弯破坏载荷、抗压强度、干燥收缩性、保温性能、传热性能、韧性、防水抗裂性等综合性能，用于制备纤维水泥墙板的建筑砂浆配方有待进一步优化。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的纤维水泥墙板存在的没有足够的抗压强度来提供对冲击以及爆炸荷载的高程度的耐受性、纤维水泥墙板表面和企口榫槽处易出现裂缝或缺陷以及建筑砂浆的加工性差等缺陷，提供一种建筑砂浆及其制备方法和纤维水泥墙板。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种建筑砂浆，该建筑砂浆的物质组成包括：100重量份的水泥、30-100重量份的粉煤灰、50-150重量份的硅砂、20-80重量份的硅石粉、5.1-25重量份的纤维、1-15重量份的塑化剂、1-5重量份的促凝剂、0.1-3重量份的触变润滑剂和30-60重量份的水；
其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为I级粉煤灰和/或II级粉煤灰，所述纤维含有天然纤维和合成纤维，且所述纤维中的天然纤维和合成纤维的重量比为1-200：1。
优选地，所述粉煤灰为II级粉煤灰。
本发明第二方面提供一种制备上述建筑砂浆的方法，该方法包括以下步骤：
(i)将天然纤维和合成纤维混合得到混合产物I；
(ii)将步骤(i)得到的混合产物I与硅砂、硅石粉以及可选的再生粉、轻质骨料、机制砂、石英砂和硅灰混合得到混合产物II；
(iii)将步骤(ii)得到的混合产物II与水泥、粉煤灰、塑化剂和触变润滑剂混合得到混合产物III；
(iv)将步骤(iii)得到的混合产物III与促凝剂和水混合。
本发明第三方面提供一种纤维水泥墙板，该纤维水泥墙板由本发明提供的建筑砂浆或由本发明提供的方法制备的建筑砂浆依次进行抽真空、挤出成型、切割、预养和蒸压养护制成。
由本发明提供的建筑砂浆或由本发明提供的方法制备的建筑砂浆具有高粘结力和加工性好等特点，使用上述建筑砂浆制成的纤维水泥墙板兼具优异的抗冲击性能、抗弯破坏载荷、抗压强度、干燥收缩性、保温性能、传热性能、隔声性能、韧性、表面平整度和防水抗裂性。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种建筑砂浆，该建筑砂浆的物质组成包括：100重量份的水泥、30-100重量份的粉煤灰、50-150重量份的硅砂、20-80重量份的硅石粉、5.1-25重量份的纤维、1-15重量份的塑化剂、1-5重量份的促凝剂、0.1-3重量份的触变润滑剂和30-60重量份的水；
其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为I级粉煤灰和/或II级粉煤灰，优选为II级粉煤灰。所述纤维含有天然纤维和合成纤维，且所述纤维中的天然纤维和合成纤维的重量比为1-200：1。
根据本发明，所述普通硅酸盐水泥的等级为P.O.42.5R，比表面积不小于300m2/kg，过80μm的方孔筛的筛余不超过被筛水泥总重量的10重量％或过45μm的方孔筛的筛余不超过被筛水泥总重量的30重量％。所述水泥为所述建筑砂浆制成纤维水泥墙板后产生强度的主要来源，其用量没有特别的限定，只要可以使所述建筑砂浆最终制成的纤维水泥墙板按照GB/T17671-1999中规定的方法进行抗压强度检测时，满足国家化学建筑材料测试标准即可。
根据本发明，所述粉煤灰主要作为填充料，不但可以对水泥颗粒起到物理分散的作用，还可以填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层，起到微集料的效果，提高建筑砂浆的粘结砂浆强度和耐久性。粉煤灰水化缓慢，可以为水泥的水化作用提供水分，使水泥水化得更充分，从而使所述建筑砂浆获得更佳的和易性，并适当降低所述建筑砂浆的密度，提高加工过程的可操作性。此外，粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，不仅生成具有胶凝性产物(与水泥中的硅酸盐的水化产物相同)，而且加强了薄弱的过渡区，对建筑砂浆制备的纤维水泥墙板的抗冲击性能、抗弯破坏载荷和抗压强度具有一定的改善作用。
根据本发明，为了使所述粉煤灰含有更丰富的Al2O3以形成玻璃微珠，具有更好的粒形，使所述建筑砂浆填充得更密实，并进一步降低由所述建筑砂浆制备的纤维水泥墙板的密度，所述粉煤灰应当满足，烧失量不大于8重量％，过45μm的方孔筛的筛余不超过被筛粉煤灰总重量的25重量％，可以为I级粉煤灰和/或II级粉煤灰。为了节约成本，所述粉煤灰优选为II级粉煤灰。
根据本发明，粉煤灰的用量过多会降低制备的纤维水泥墙板的强度，而粉煤灰的用量过低不能显著改善所述建筑砂浆的和易性、不透水性、耐化学侵蚀性和耐高温性以及抑制纤维水泥墙板的析水、收缩和开裂现象，因此，相对于100重量份的水泥，所述粉煤灰的用量为30-100重量份，例如30重量份、35重量份、45重量份、55重量份、65重量份、75重量份、85重量份、95重量份、100重量份，以及任意两个用量之间的任意用量。优选地，相对于100重量份的水泥，所述粉煤灰的用量为35-90重量份；进一步优选地，相对于100重量份的水泥，所述粉煤灰的用量为40-80重量份。
根据本发明，所述硅砂是一种坚硬、耐磨、化学性质稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分为SiO2，具有较高的耐火性，在建筑砂浆中作为粗骨料成分，在建筑砂浆中添加适量的硅砂可以改善建筑砂浆制备的纤维水泥墙板的耐火性、隔热性和耐磨损性。若硅砂的用量过低，不利于所述纤维水泥墙板的耐火性、隔热性和耐磨损性等综合性能的增强；而过高的硅砂用量不利于建筑砂浆的粘结，导致和易性变差。相对于100重量份的水泥，所述硅砂的用量为50-150重量份，例如50重量份、55重量份、65重量份、75重量份、85重量份、95重量份、105重量份、115重量份、125重量份、135重量份、145重量份、150重量份，以及任意两个用量之间的任意用量。优选地，相对于100重量份的水泥，所述硅砂的用量为50-130重量份；进一步优选地，相对于100重量份的水泥，所述硅砂的用量为50-100重量份。
根据本发明，为了在制备纤维水泥墙板的挤出工艺中，使所述建筑砂浆可以更紧密地堆积，所述建筑砂浆的物质组成中还包括硅石粉。所述硅石粉与所述硅砂的主要矿物成分相同，均为SiO2，只不过所述硅石粉的细度更低，在建筑砂浆中作为细骨料成分，在建筑砂浆中添加适量的硅石粉同样可以改善建筑砂浆制备的纤维水泥墙板的耐火性、隔热性和耐磨损性。同样地，若硅石粉的用量过低，不利于所述纤维水泥墙板的耐火性、隔热性和耐磨损性等综合性能的增强；而过高的硅石粉用量不利于建筑砂浆中粗骨料的形成，导致纤维水泥墙板的抗压强度变差。相对于100重量份的水泥，所述硅石粉的用量为20-80重量份，例如20重量份、25重量份、35重量份、45重量份、55重量份、65重量份、75重量份、80重量份，以及任意两个用量之间的任意用量。优选地，相对于100重量份的水泥，所述硅石粉的用量为20-70重量份；进一步优选地，相对于100重量份的水泥，所述硅石粉的用量为40-70重量份。
根据本发明，纤维具有良好的抵抗拉伸变形能力，比重较轻，为了增强所述纤维水泥墙板的韧性，以及适当降低所述纤维水泥墙板的密度，同时保证纤维可以均匀分散，相对于100重量份的水泥，所述建筑砂浆的物质组成还包括：5.1-25重量份的纤维。所述纤维含有天然纤维和合成纤维。天然纤维和合成纤维都具有良好的吸水、保水性能，可以吸附物料中的水分。天然纤维的内部具有不规则孔洞，透气吸湿性能较好，但是耐腐蚀性不强；而合成纤维主要用高分子溶液或熔体仿成，弹性较好，耐磨损耐化学腐蚀性较强，但是内部是实心的，透气和吸水性略逊于天然纤维，而且不易降解，不够绿色环保。因此，为了使天然纤维和合成纤维发挥最佳的协同作用，使所述建筑砂浆兼具良好的保水性、耐腐蚀性和韧性，所述纤维中的天然纤维和合成纤维用量的重量比为1-200：1，例如可以为1:1、1.5:1、2:1、3:1、4:1、5:1、9:1、10:1、19:1、20:1、30:1、40:1、50:1、80:1、100:1、120:1、150:1、180:1、200:1，以及任意两个用量比之间的任意用量比，优选为1-50：1，进一步优选为1-15：1。
根据本发明，为了有效防止纤维水泥墙板制备过程中出现过快干燥和水化不够从而引起纤维水泥墙板的强度下降和开裂的现象，所述建筑砂浆的物质组成还包括：塑化剂。所述塑化剂具有非常好的增稠效果，在所述建筑砂浆中添加，可以使所述建筑砂浆的粘度增大数千倍，可以为所述建筑砂浆提供更好的粘结强度、结构稳定性。为了使所述建筑砂浆获得足够的保水能力，所述塑化剂的用量取决于所述建筑砂浆的组成成分、所述制备的纤维水泥墙板的厚度、所述建筑砂浆的需水量以及所述建筑砂浆的凝结时间，在本发明提供的建筑砂浆中，相对于100重量份的水泥，所述塑化剂的用量为1-15重量份，例如可以为1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份，以及任意两个用量之间的任意用量。优选地，相对于100重量份的水泥，所述塑化剂的用量为1-12重量份；进一步优选地，相对于100重量份的水泥，所述塑化剂的用量为1-10重量份。
根据本发明，为了增加所述建筑砂浆的水化效率、减少单位用水量、增加建筑砂浆的抗压强度以及节省水泥用量，同时调节建筑砂浆的凝结时间，所述建筑砂浆的物质组成中还包括：促凝剂。当加入所述促凝剂后，由于所述促凝剂可以定向吸附于各组分颗粒表面，使各组分的颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷)，形成静电排斥作用，促使所述建筑砂浆中各组分颗粒相互分散，破坏絮凝结构，释放出被包裹住的部分水，参与流动，从而有效降低水灰比，增加所述建筑砂浆的水化效率，同时增加建筑砂浆的抗压强度。此外，所述促凝剂还具有促进建筑砂浆水化，缩短建筑砂浆凝结时间的作用。为了在改善所述建筑砂浆的和易性、加工制成纤维水泥墙时的变形率以及所述建筑砂浆中各组分的相容性的同时，保障所述建筑砂浆制备的纤维水泥墙板具有足够的抗压强度，相对于100重量份的水泥，所述促凝剂的用量为1-5重量份，例如可以为1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份，以及任意两个用量之间的任意用量。优选地，相对于100重量份的水泥，所述促凝剂的用量为1-4重量份；进一步优选地，相对于100重量份的水泥，所述促凝剂的用量为1-3.5重量份。
根据本发明，为了降低挤出机的挤出压力，所述建筑砂浆的物质组成还包括：触变润滑剂。所述触变润滑剂的用量过少，无法获得足够的润滑效果，随着所述触变润滑剂用量的增加，对所述建筑砂浆的润滑效果逐渐增强，当所述触变润滑剂的用量进一步增加，对所述建筑砂浆的润滑效果几乎保持不变，因此，相对于100重量份的水泥，所述触变润滑剂的用量为0.1-3重量份，例如可以为0.1重量份、0.2重量份、0.5重量份、0.8重量份、1重量份、1.2重量份、1.5重量份、1.8重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份，以及任意两个用量之间的任意用量。优选地，相对于100重量份的水泥，所述触变润滑剂的用量为0.1-2.5重量份；进一步优选地，相对于100重量份的水泥，所述触变润滑剂的用量为0.5-2.5重量份。
根据本发明，所述建筑砂浆中的水泥、粉煤灰、硅砂、硅石粉、纤维、塑化剂、促凝剂和触变润滑剂需要加水拌和成砂浆，起初具有可塑性，随着水化反应的不断进行，所述建筑砂浆逐渐转变为具有一定强度的固体，即各组分之间发生凝结和硬化。水化作用是凝结硬化的前体，而凝结硬化则是水化作用的结果，水在其中既参与反应，又是反应介质，因此，恰当的用水量对保障所述建筑砂浆的质量起到至关重要的作用。在制备建筑砂浆的过程中，用水量过少无法满足所述建筑砂浆的充分水化；水在建筑砂浆硬化过程中逐渐蒸发，在建筑砂浆中会留下许多孔隙，用水量过多时，会导致孔隙率增大，孔隙率过高会降低所述纤维水泥墙的实心度，从而降低所述纤维水泥墙板的抗压强度。因此，在满足抗压强度和其他要求的前提下，应采用最小的用水量和水灰比，在本发明提供的建筑砂浆中，相对于100重量份的水泥，所述水的用量为30-60重量份，例如可以为30重量份、35重量份、40重量份、45重量份、50重量份、55重量份、60重量份，以及任意两个用量之间的任意用量。优选地，相对于100重量份的水泥，所述水的用量为35-60重量份；进一步优选地，相对于100重量份的水泥，所述水的用量为40-60重量份。
根据本发明，所述塑化剂的种类没有特别的限定，只要可以对所述建筑砂浆起到增稠效果即可，可以为本领域各种常规的塑化剂，例如，所述塑化剂可以为甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基甲基纤维素、聚醋酸乙烯酯、醋酸纤维素、明胶、糊精、微晶纤维素、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、羟乙基甲基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或多种，优选为羟丙基甲基纤维素，进一步优选为粘度高于100000Pa·S的羟丙基甲基纤维素。
根据本发明，所述促凝剂的种类没有特别的限定，只要可以对所述建筑砂浆起到减水效果，并能加速所述建筑砂浆凝结即可，可以为本领域各种常规的促凝剂，例如，所述促凝剂可以为聚羧酸促凝剂。
根据本发明，所述触变润滑剂的种类没有特别的限定，只要可以增强建筑砂浆挤出物的润滑程度、降低挤出机的挤出压力即可，可以为本领域各种常规的触变润滑剂，例如所述触变润滑剂可以为硅酸镁铝触变润滑剂，优选为含有蒙脱石的硅酸镁铝触变润滑剂。
根据本发明，粒度是指物料颗粒的尺寸，一般以颗粒的最大长度来表示。网目是表示标准筛的筛孔尺寸的大小。在泰勒标准筛中，所谓网目就是1英寸长度内的筛孔数目，并简称为目。目数越大，表示颗粒越细。
根据本发明，物料颗粒尺寸过大容易脱落，会造成纤维水泥墙板表面的缺陷，为了保障纤维水泥墙板的表面和企口榫槽的平整度，所述硅砂的粒度优选为10-100目，进一步优选为20-80目，更进一步优选为40-80目。另外，所述硅砂的粒度还取决于最终制成的纤维水泥墙板的厚度，当所述纤维水泥墙板的厚度为100mm时，所述硅砂的粒度优选为10-80目；当所述纤维水泥墙板的厚度为60mm时，所述硅砂的粒度优选为20-80目；当所述纤维水泥墙板的厚度为50mm时，所述硅砂的粒度优选为40-80目。
根据本发明，在制备纤维水泥墙板的挤出工艺中，为了保障所述建筑砂浆中作为骨料成分的硅石可以紧密堆积，所述硅石粉的粒度优选为140-200目，进一步优选为170-200目。
根据本发明，所述天然纤维的种类没有特别的限定，可以为矿物纤维和/或植物纤维，优选为石棉和/或纸浆。所述合成纤维的种类同样没有特别的限定，例如可以为聚酯纤维、聚烯烃纤维、聚醋酸纤维、维纶、金属纤维和玻璃纤维中的至少一种，优选为聚烯烃纤维，进一步优选为聚丙烯纤维。
根据本发明，长纤维有利于提高所述纤维水泥墙板的韧性和抗拉伸变形强度，但是如果纤维过长不利于其在建筑砂浆中的均匀分散，在本发明中，所述天然纤维的长度可以为0.1-1mm，直径不超过30μm，所述合成纤维的长度可以为0.5-20mm，直径不超过30μm；优选地，所述天然纤维的长度可以为0.5-0.7mm，直径可以为15-20μm，所述合成纤维的长度可以为8-15mm，直径可以为15-20μm。
优选情况下，为了进一步降低所述建筑砂浆的密度，改善所述建筑砂浆的加工性，相对于100重量份的所述水泥，所述建筑砂浆的物质组成还可以包括：1-100重量份的轻质骨料，其中，所述轻质骨料包括轻质粗骨料和轻质细骨料，所述轻质粗骨料的粒度为10-100目，所述轻质细骨料的粒度为140-200目。所述轻质骨料的种类没有特别的限定，只要满足堆积密度不超过1g/cm3即可，例如可以为蛭石、云母和珍珠岩中的至少一种。
优选情况下，为了进一步提高原料的利用率以及节约成本，相对于100重量份的所述水泥，所述建筑砂浆的物质组成还可以包括：1-20重量份的再生粉。在本发明中，所述再生粉是指所述建筑砂浆在纤维水泥墙板的制备过程中，例如混合和切割过程中，产生的固体粉尘颗粒。
优选情况下，为了进一步增强由所述建筑砂浆制备的纤维水泥板的抗压强度和耐火性，相对于100重量份的所述水泥，所述建筑砂浆的物质组成还包括：1-50重量份的石英砂。所述石英砂的矿物组成中，SiO2的含量在98.5重量％以上，较硅砂(SiO2的含量在98.5重量％以下)具有更优异的化学、热学和机械性能，优选地，为了获得表面无缺陷、平整度更高的纤维水泥墙板，所述石英砂的粒度可以为10-120目，堆积密度可以为1.4-1.6g/cm3。
优选情况下，为了节约成本，以及使所述建筑砂浆获得更高的粘合度，所述建筑砂浆的物质组成还可以包括：机制砂。所述机制砂是相对于自然砂而言的，是指由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩，风化岩的颗粒。所述机制砂的坚固性能比天然砂稍差，但仍然达到GB/T 141684293标准的优等品指标，在普通建筑砂浆中使用不存在问题。一般来讲，同坍落度的前提下，机制砂的用水量较天然砂的要稍大些，但是对添加机制砂的建筑砂浆制备的纤维水泥墙板的强度影响不大。此外，机制砂的颗粒度更不规则，在使用建筑砂浆粘合时，往往有更好的粘合度，更抗压，使用寿命也更长。相对于100重量份的所述水泥，所述机制砂的用量可以为1-100重量份，优选为1-80重量份。
优选情况下，为了获得耐火性、力学性能和抗氧化性能更卓越的纤维水泥墙板，所述建筑砂浆的物质组成还可以包括：硅灰。所述硅灰是指铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体与空气迅速氧化冷凝沉淀而成，其含硅量达99重量％以上。硅灰中的平均粒度为0.1-0.3μm，比表面积为20-28m2/g，其粒度和比表面积均约为水泥的80-100倍，粉煤灰的50-70倍。为了满足更佳的填充效果、提高建筑砂浆硬化体的力学性能和耐久性，相对于100重量份的所述水泥，所述硅灰的用量可以为1-20重量份。
本发明第二方面提供一种制备上述建筑砂浆的方法，该方法包括以下步骤：
(i)将天然纤维和合成纤维混合得到混合产物I；
(ii)将步骤(i)得到的混合产物I与硅砂、硅石粉以及可选的再生粉、轻质骨料、机制砂、石英砂和硅灰混合得到混合产物II；
(iii)将步骤(ii)得到的混合产物II与水泥、粉煤灰、塑化剂和触变润滑剂混合得到混合产物III；
(iv)将步骤(iii)得到的混合产物III与促凝剂和水混合。
在本发明提供的建筑砂浆的制备方法中，各步骤中的混合过程优选在搅拌的条件下进行，搅拌速度各自相同或不同，可以为300-500rpm，搅拌时间各自相同或不同，可以为30-240s，优选地，步骤(i)的搅拌时间为35-45s，步骤(ii)的搅拌时间为30-60s，步骤(iii)的搅拌时间为30-60s，步骤(iv)的搅拌时间为180-240s。
本发明第三方面提供了由上述方法制备的建筑砂浆。
本发明第四方面提供一种纤维水泥墙板，该纤维水泥墙板由本发明提供的建筑砂浆或由本发明提供的方法制备的建筑砂浆依次进行抽真空、挤出成型、切割、预养和蒸压养护制成。
根据本发明，所述纤维水泥墙板的制备工艺各环节的操作条件可以为本领域的常规选择，例如，所述真空加压的时间可以为1-2min，真空度可以为-0.1MPa以下；所述挤出成型可以根据实际生产的纤维水泥墙板的规格需求选择不同尺寸的空心模具挤出成型；所述纤维水泥墙板的切割操作的参数可以根据实际生产的纤维水泥墙板的厚度设定；所述预养的条件可以为在50-60℃、相对湿度大于90％，预养时间可以为7-10h；所述蒸压养护的条件可以为在170-200℃、1.3-3MPa，蒸压养护的时间可以为7-10h。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下各实施例和对比例中，
抗冲击性能、抗弯破坏载荷、抗压强度、软化系数、面密度、含水率、干燥收缩值、吊挂力、传热系数、持续火焰时间、质量损失率、炉内温升和燃烧热值均按照标准号为JG/T169-2005中规定的方法测得。
触变润滑剂为购自济南永泰化工公司的型号为PT-Z08的触变润滑剂。
羟丙基甲基纤维素为购自泰安瑞泰纤维素有限公司，粘度为150000Pa·S。
促凝剂为购自于天津伟合科技发展有限公司的型号为HLX的液体聚羧酸促凝剂，减水率为25％。
粉煤灰为购自唐山丰润长宏公司的II级粉煤灰。
水泥的等级为P.O.42.5R。
机制砂购自冀东发展有限公司，最大粒度为4.75mm连续级配。
蛭石购自灵寿精细矿产公司，粒度为50目，堆积密度为0.15g/cm3。
云母购自灵寿精细矿产公司，粒度为40目，堆积密度为0.12g/cm3。
珍珠岩购自石家庄珍珠岩建材厂公司，粒度为50目，堆积密度为0.07g/cm3。
其余的原料均为普通市售产品。
用量指的是制备1立方米实心纤维水泥墙板所需的各原料的用量。
最终制备的纤维水泥墙板的规格为3000mm×300mm×100mm。
实施例1
(1)建筑砂浆的制备
将天然纤维和合成纤维加入搅拌机，以300rpm的转速搅拌40s至混合均匀，之后再向搅拌机中加入硅砂、硅石粉、再生粉、机制砂、蛭石，继续以300rpm的转速搅拌60s至混合均匀，然后向搅拌机中加入水泥、粉煤灰、羟丙基甲基纤维素和触变润滑剂，继续以300rpm的转速搅拌60s至混合均匀，最后向搅拌机中加入聚羧酸促凝剂和水，继续以300rpm的转速搅拌3min至混合均匀，得到建筑砂浆。
(2)纤维水泥墙板的制备
将步骤(1)混合均匀的建筑砂浆在真空度为-0.1MPa的真空状态下加压1min；之后通过空心模具挤出成型、切割；然后在60℃、相对湿度大于90％的条件下预养8h；最后在180℃、1.5Mpa的条件下蒸压10h，即可得到纤维水泥墙板。
其中，制备建筑砂浆时所用的物料的参数、用量以及对制得的纤维水泥墙板的各种性能的测试结果如表1所示。
实施例2
(1)建筑砂浆的制备
将天然纤维和合成纤维加入搅拌机，以300rpm的转速搅拌45s至混合均匀，之后再向搅拌机中加入硅砂、硅石粉、石英砂、云母，继续以300rpm的转速搅拌50s至混合均匀，然后向搅拌机中加入水泥、粉煤灰、羟丙基甲基纤维素和触变润滑剂，继续以300rpm的转速搅拌40s至混合均匀，最后向搅拌机中加入聚羧酸促凝剂和水，继续以300rpm的转速搅拌3min至混合均匀，得到建筑砂浆。
(2)纤维水泥墙板的制备
将步骤(1)混合均匀的建筑砂浆在真空度为的真空状态-0.1MPa下加压1min；之后通过空心模具挤出成型、切割；然后在50℃、相对湿度大于90％的条件下预养7h；最后在190℃、3Mpa的条件下蒸压8h，即可得到纤维水泥墙板。
其中，制备建筑砂浆时所用的物料的参数、用量以及对制得的纤维水泥墙板的各种性能的测试结果如表1所示。
实施例3
(1)建筑砂浆的制备
将天然纤维和合成纤维加入搅拌机，以300rpm的转速搅拌35s至混合均匀，之后再向搅拌机中加入硅砂、硅石粉、硅灰、蛭石、珍珠岩、云母，继续以300rpm的转速搅拌40s至混合均匀，然后向搅拌机中加入水泥、粉煤灰、羟丙基甲基纤维素和触变润滑剂，继续以300rpm的转速搅拌60s至混合均匀，最后向搅拌机中加入聚羧酸促凝剂和水，继续以300rpm的转速搅拌4min至混合均匀，得到建筑砂浆。
(2)纤维水泥墙板的制备
将步骤(1)混合均匀的建筑砂浆在真空度为-0.1MPa的真空状态下加压2min；之后通过空心模具挤出成型、切割；然后在55℃、相对湿度大于90％的条件下预养9h；最后在190℃、2Mpa的条件下蒸压9h，即可得到纤维水泥墙板。
其中，制备建筑砂浆时所用的物料的参数、用量以及对制得的纤维水泥墙板的各种性能的测试结果如表1所示。
实施例4
按照实施例1的方法制备建筑砂浆和纤维水泥墙板，不同的是，其中加入的硅砂、硅石粉的参数发生变化，具体的物料参数和对制得的纤维水泥墙板的各种性能的测试结果如表1所示。
实施例5
按照实施例1的方法制备建筑砂浆和纤维水泥墙板，不同的是，其中添加天然纤维和合成纤维的用量比发生变化，具体的用量以及对制得的纤维水泥墙板的各种性能的测试结果如表1所示。
实施例6
按照实施例1的方法制备建筑砂浆和纤维水泥墙板，不同的是，其中添加两种纤维的参数发生变化，具体的参数以及对制得的纤维水泥墙板的各种性能的测试结果如表1所示。
对比例1-4
按照实施例1的方法，不同的是，其中各物料的用量发生变化，各物料的具体用量以及对制得的纤维水泥墙板的各种性能的测试结果如表1所示。
表1
通过表1的结果可以看出，采用本发明提供的建筑砂浆或由本发明提供的方法制备的建筑砂浆制备的纤维水泥墙板可以达到以下技术指标：经7次撞击板面无破坏，加1.5倍以上板自重载荷，板未破坏，抗压强度可达16MPa以上，软化系数在0.8以上，面密度在110kg/m2以下，含水率不超过8，干燥收缩值在0.6以下，加载1000N吊挂24h吊挂区无损，传热系数在0.3以下，持续火焰时间为0s，质量损失率不超过25重量％，炉内温升不超过2，燃烧热值不超过2，即采用本发明提供的建筑砂浆或由本发明提供的方法制备的建筑砂浆的加工性强、耐受性高、干燥收缩性低，由所述建筑砂浆制备的纤维水泥墙板兼具机械性能好、韧性高、耐磨损性强、保温效果好、耐火性高、不易出现开裂或脱落等优点，综合性能优异。此外，由本发明提供的建筑砂浆或由本发明提供的方法制备的建筑砂浆制备的纤维水泥墙板制备过程中可以重复利用纤维水泥墙板在制备过程中产生的固体粉尘颗粒，能够节约成本，经济性好。
比较实施例4-6和实施例1可以看出，当所述建筑砂浆的组成成分中的硅砂和硅石粉的粒度、天然纤维和合成纤维的用量比以及纤维的长度和直径在优选范围内时，制备的纤维水泥墙板的综合性能更优。
对比例1中，建筑砂浆中的用水量过多，采用对比例1中的建筑砂浆制备的纤维水泥墙板的抗压强度和抗弯破坏载荷较低，抗冲击性能较差；对比例2中，建筑砂浆中的硅石粉用量过少，由其制备的纤维水泥墙板的耐火性能、隔热性能、抗磨损性能和抗压强度较差；对比例3中，建筑砂浆中的粉煤灰用量过低，导致其和易性较差，最终制备的纤维水泥墙板的耐化性和耐高温性较差、干燥收缩值较高，表面易出现开裂和脱落的现象；对比例4中，建筑砂浆中的硅砂用量过低，由其制备的纤维水泥墙板的耐火性能、隔热性能、抗磨损性能和抗压强度较差。总之，当所述建筑砂浆的各组成成分的用量不在本发明提供的范围之内时，无法保证由其制得的纤维水泥墙板兼具优异的机械性能、抗压强度、耐磨损性、保温效果、耐火性和干燥收缩性等综合性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种建筑砂浆，其特征在于，该建筑砂浆的物质组成包括：100重量份的水泥、30-100重量份的粉煤灰、50-150重量份的硅砂、20-80重量份的硅石粉、5.1-25重量份的纤维、1-15重量份的塑化剂、1-5重量份的促凝剂、0.1-3重量份的触变润滑剂和30-60重量份的水；
其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为I级粉煤灰和/或II级粉煤灰，所述纤维含有天然纤维和合成纤维，且所述纤维中的天然纤维和合成纤维的重量比为1-200：1；
优选地，所述粉煤灰为II级粉煤灰。
2.根据权利要求1所述的建筑砂浆，其中，所述塑化剂为甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基甲基纤维素、聚醋酸乙烯酯、醋酸纤维素、明胶、糊精、微晶纤维素、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、羟乙基甲基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或多种，优选为羟丙基甲基纤维素，进一步优选为粘度高于100000Pa·S的羟丙基甲基纤维素。
3.根据权利要求1或2所述的建筑砂浆，其中，所述促凝剂为聚羧酸促凝剂。
4.根据权利要求1或2所述的建筑砂浆，其中，所述触变润滑剂为硅酸镁铝触变润滑剂，优选为含有蒙脱石的硅酸镁铝触变润滑剂。
5.根据权利要求1或2所述的建筑砂浆，其中，所述硅砂的粒度为10-100目，优选为20-80目，进一步优选为40-80目。
6.根据权利要求1或2所述的建筑砂浆，其中，所述硅石粉的粒度为140-200目，优选为170-200目。
7.根据权利要求1或2所述的建筑砂浆，其中，所述天然纤维为矿物纤维和/或植物纤维，优选为石棉和/或纸浆；所述合成纤维为聚酯纤维、聚烯烃纤维、聚醋酸纤维、维纶、金属纤维和玻璃纤维中的至少一种，优选为聚烯烃纤维，进一步优选为聚丙烯纤维。
8.根据权利要求1或2所述的建筑砂浆，其中，所述天然纤维的长度为0.1-1mm，直径不超过30μm，所述合成纤维的长度为0.5-20mm，直径不超过30μm；
优选地，所述天然纤维的长度为0.5-0.7mm，直径为15-20μm，所述合成纤维的长度为8-15mm，直径为15-20μm。
9.根据权利要求1或2所述的建筑砂浆，其中，相对于100重量份的所述水泥，所述建筑砂浆的物质组成还包括：1-20重量份的再生粉、1-100重量份的轻质骨料，1-100重量份的机制砂、1-50重量份的石英砂和1-20重量份的硅灰，其中，所述轻质骨料包括轻质粗骨料和轻质细骨料，所述轻质粗骨料的粒度为10-100目，所述轻质细骨料的粒度为140-200目；
优选地，所述轻质骨料为蛭石、云母和珍珠岩中的至少一种。
10.一种制备权利要求1-9中任意一项所述的建筑砂浆的方法，其中，该方法包括以下步骤：
(i)将天然纤维和合成纤维混合得到混合产物I；
(ii)将步骤(i)得到的混合产物I与硅砂、硅石粉以及可选的再生粉、轻质骨料、机制砂、石英砂和硅灰混合得到混合产物II；
(iii)将步骤(ii)得到的混合产物II与水泥、粉煤灰、塑化剂和触变润滑剂混合得到混合产物III；
(iv)将步骤(iii)得到的混合产物III与促凝剂和水混合。
11.由权利要求10所述的方法制备的建筑砂浆。
12.一种纤维水泥墙板，该纤维水泥墙板由权利要求1-9和权利要求11中任意一项所述的建筑砂浆依次进行抽真空、挤出成型、切割、预养和蒸压养护制成。
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