CN107445568A - 一种石膏砌块及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石膏砌块及其制备工艺，属于石膏砌块技术领域。解决了现有石膏砌块烘干效率低的问题。所述石膏砌块的主要组分包括：石膏70%‑100%、水60%‑85%、奈系减水剂0.05%‑2%、粉煤灰0.05%‑5%、玻璃纤维0.01%‑1.5%、十二烷基苯磺酸钠0.01%‑2%、十二烷基硫酸钠0.01%‑1%、硅酸钠0.01‑1%、碳酸氢钠0.05%‑2%、沸石粉0.01‑5%、羟甲基纤维素0.01%‑2%。所述的石膏砌块的制备工艺为：将石膏、粉煤灰、玻璃纤维混合均匀，制成混合粉体，待用。将奈系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、沸石粉、羟甲基纤维素、混合、搅拌均匀，制成改性粉体。将改性粉体置于水中溶解搅拌，制成改性液，待用。将混合粉体置于改性液中，搅拌，随后将浆体置于模具中，待石膏终凝后制成砌块，最后脱模。

Description

一种石膏砌块及其制备工艺
技术领域
本发明涉及石膏砌块领域，具体涉及一种石膏砌块及其制备工艺。
背景技术
石膏，主要成分为硫酸钙，括天然石膏和工业副产石膏。工业副产石膏是一些工业过程的副产物，主要包括磷石膏和脱硫石膏。脱硫石膏产生于燃煤或油的工业企业治理烟气中的二氧化硫的过程。磷石膏则来自于磷肥厂制作磷肥的工艺过程，每生产1吨磷肥，要产生6吨磷石膏。目前，我国工业副产石膏储量巨大，已超过3亿吨。工业副产石膏循环再利用，不仅能缓解环境压力，还能变废为宝，创造经济利益。
目前，现有技术利用脱硫石膏和经过处理的磷石膏均能生产出合格的石膏砌块。我国石膏砌块生产工艺主要分为三种：全湿浇筑成型工艺、半干法压制成型工艺和全干压制成型工艺。其中，全湿浇筑工艺因其施工方便、成本低廉应用最为普遍。全湿浇筑工艺的具体步骤为：将石膏粉、水、外加剂按照比例混合，然后手工搅拌均匀并制成浆体，最后注入模具成型、脱模、烘干。这种全湿浇筑工艺制作的石膏砌块砖，具有轻质多孔、自保温、调湿度、对人体无刺激性等特点，属于绿色建材，市场需求量较高。但是，从实际应用来看，全湿浇筑工艺生产的石膏砌块烘干较为困难，这是由于全湿浇筑工艺生产的石膏砌块含有大量自由水分造成的。现有技术针对烘干困难问题的解决方案，均是从优化烘干工艺的角度考虑，采用了调控温度、调控空气湿度、调控烘干时长等技术手段，取得了一定的效果。但是石膏砌块烘干效果不仅与外界环境条件有关，还与石膏砌块本身性质密切相关。砌块内部水分扩散至表面的难易程度、砌块总体含水量共同影响着烘干效果，主要表现为：第一，结构越疏松，砌块内部水分越容易扩散至表面，更易烘干，能量利用率也越高；第二，自由水含量越小，烘至绝干消耗的有效能量越少。可见，石膏砌块自身性质对石膏砌块烘干效果有较大影响，而现有技术方案均未考虑石膏砌块自身性质。
针对现有技术方案存在的问题，本发明提出采用加入减水剂和阴离子表面活性剂，结合高速搅拌造泡的方式，在降低石膏硬化体含水量的同时，增加硬化体内部孔隙量、优化孔结构，从而使石膏砌块内部自由水分更易排出，烘干效果更佳。
鉴于现有技术方案存在的问题，如何在降低石膏硬化体含水量的同时，增加硬化体内部孔隙量、优化孔结构，使石膏砌块内部自由水分更易排出，是现有技术亟待解决的问题。
发明内容
发明目的：针对现有技术方案存在的问题，本发明通过优化石膏砌块本身性质，提供了一种易干燥石膏砌块，并提供了该石膏砌块的制备工艺。
本发明采用的技术方案是：
一本发明提供了一种石膏砌块，按质量百分比计包括以下成分：石膏70%-100%、水60%-75%、奈系减水剂0.05%-0.5%、粉煤灰0.01%-5%、玻璃纤维0.01%-1.5%、十二烷基苯磺酸钠0.01%-2%、十二烷基硫酸钠0.01%-0.5%、硅酸钠0.01-0.5%、碳酸氢钠0.05%-2%、沸石粉0.01-5%、羟甲基纤维素0.01%-2%。
优选的，原材料配方中所述的石膏为脱硫石膏或磷石膏。
一种石膏砌块的制备工艺，步骤如下：
（1）将石膏、粉煤灰、玻璃纤维混合均匀，制成混合粉体，待用。
（2）将奈系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、沸石粉、羟甲基纤维素，混合并搅拌均匀，制成改性粉体。
（3）将改性粉体置于水中，采用快速搅拌工艺制成改性液，待用。
（4）将混合粉体置于改性液中，搅拌制浆，随后将浆体置于模具中，终凝后制成砌块，脱模、烘干。
优选的，上述步骤（2）中改性粉体特征为：过80目方孔筛，筛余≤2%。
优选的，上述的步骤（3）中快速搅拌工艺为：搅拌时间0.5min-20min、搅拌速度800r/min-1500r/min、搅拌温度10℃-60℃。
优选的，上述的步骤（2）与步骤（3）之间的时间间隔≤2min。
与现有技术相比，本发明的优点是：1、本发明所述石膏砌块，以脱硫石膏和磷石膏为基材，实现了脱硫石膏和磷石膏的循环再利用，是绿色建材。所述石膏砌块原材料易得，生产工艺简单，通过调节配方各组分含量，可成功应用于手工生产和自动化生产，有利于规模化生产。
2、本发明所述的石膏砌块，各项性能指标均能满足国家标准。由于采用了减水剂和阴离子表面活性剂等引气组分，石膏砌块在生产时具有优异的流动度，方便生产。在使用钢制模具时，无需添加脱模剂，即可制作出具有光滑表面的砌块，观感较好。
3、本发明所述石膏砌块，在低水灰比条件下，具有与高水灰比条件相似的多孔结构，并使硬化体具有较少的水份，从而更易烘干，可以提高全湿法浇注成型石膏砌块的生产效率。
具体实施方式：
实施例1
将脱硫石膏1000g、水730g、奈系减水剂1.0g、粉煤灰1.0g、玻璃纤维0.6g、十二烷基苯磺酸钠0.04g、十二烷基硫酸钠0.04g、硅酸钠0.04g、碳酸氢钠0.15g、羟甲基纤维素0.01g、沸石粉0.02g。其制备步骤如下：将奈系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、沸石粉、羟甲基纤维素和水混合，在快速搅拌工艺为搅拌时间3min、搅拌速度1000r/min、搅拌温度40℃条件下制备改性溶液。0.5min后将石膏、粉煤灰、玻璃纤维制成的混合粉体置于改性液中，搅拌制成浆体。最后将浆体置于40mm*40mm*160mm的模具中，待石膏终凝后制成砌块，脱模。
实施例2
将磷石膏1000g、水730g、奈系减水剂1.0g、粉煤灰1.0g、玻璃纤维0.6g、十二烷基苯磺酸钠0.04g、十二烷基硫酸钠0.04g、硅酸钠0.04g、碳酸氢钠0.15g、羟甲基纤维素0.01g、沸石粉0.02g。其制备步骤如下：将奈系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、沸石粉、羟甲基纤维素和水混合，在快速搅拌工艺为搅拌时间3min、搅拌速度1000r/min、搅拌温度40℃条件下制备改性溶液。0.5min后将石膏、粉煤灰、玻璃纤维制成的混合粉体置于改性液中，搅拌制成浆体。最后将浆体置于40mm*40mm*160mm的模具中，待石膏终凝后制成砌块，脱模。
实施例3
将脱硫石膏1000g、水700g、奈系减水剂2g、粉煤灰0.5g、玻璃纤维0.6g、十二烷基苯磺酸钠0.05g、十二烷基硫酸钠0.02g、硅酸钠0.03g、碳酸氢钠0.16g、羟甲基纤维素0.01g、沸石粉0.03g。其制备步骤如下：将奈系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、沸石粉、羟甲基纤维素和水混合，在快速搅拌工艺为搅拌时间3min、搅拌速度1000r/min、搅拌温度40℃条件下制备改性溶液。0.5min后将石膏、粉煤灰、玻璃纤维制成的混合粉体置于改性液中，搅拌制成浆体。最后将浆体置于40mm*40mm*160mm的模具中，待石膏终凝后制成砌块，脱模。
实施例4
将磷石膏1000g、水700g、奈系减水剂2g、粉煤灰0.5g、玻璃纤维0.6g、十二烷基苯磺酸钠0.05g、十二烷基硫酸钠0.02g、硅酸钠0.03g、碳酸氢钠0.16g、羟甲基纤维素0.01g、沸石粉0.03g。其制备步骤如下：将奈系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、沸石粉、羟甲基纤维素和水混合，在快速搅拌工艺为搅拌时间3min、搅拌速度1000r/min、搅拌温度40℃条件下制备改性溶液。0.5min后将石膏、粉煤灰、玻璃纤维制成的混合粉体置于改性液中，搅拌制成浆体。最后将浆体置于40mm*40mm*160mm模具中，待石膏终凝后制成砌块，脱模。
实施例5
将脱硫石膏1000g、水680g、奈系减水剂2g、粉煤灰0.5g、玻璃纤维0.6g、十二烷基苯磺酸钠0.06g、十二烷基硫酸钠0.03g、硅酸钠0.04g、碳酸氢钠0.17g、羟甲基纤维素0.01g、沸石粉0.03g。其制备步骤如下：将奈系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、沸石粉、羟甲基纤维素和水混合，在快速搅拌工艺为搅拌时间3min、搅拌速度1000r/min、搅拌温度40℃条件下制备改性溶液。0.5min后将石膏、粉煤灰、玻璃纤维制成的混合粉体置于改性液中，搅拌制成浆体。最后将浆体置于40mm*40mm*160mm模具中，待石膏终凝后制成砌块，脱模。
实施例6
将磷石膏1000g、水680g、奈系减水剂2g、粉煤灰0.5g、玻璃纤维0.6g、十二烷基苯磺酸钠0.06g、十二烷基硫酸钠0.03g、硅酸钠0.04g、碳酸氢钠0.17g、羟甲基纤维素0.01g、沸石粉0.03g。其制备步骤如下：将奈系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、沸石粉、羟甲基纤维素和水混合，在快速搅拌工艺为搅拌时间3min、搅拌速度1000r/min、搅拌温度40℃条件下制备改性溶液。0.5min后将石膏、粉煤灰、玻璃纤维制成的混合粉体置于改性液中，搅拌制成浆体。最后将浆体置于40mm*40mm*160mm模具中，待石膏终凝后制成砌块，脱模。
分别对实施例1-6中制备得到的石膏砌块进行取样检测，表1为不同实施例在烘干温度为60℃，条件下烘干效果及其砌块性能。SGP0为未参加任何添加剂，按照国标GB/T制备的脱硫石膏砌块，水灰比为0.75；PGP0为为未参加任何添加剂，按照国标GB/T制备的脱硫石膏砌块，水灰比为0.75。HGP1为按照实施例1制备的石膏砌块；HGP2为按照实施例2制备的石膏砌块。HGP3为按照实施例3制备的石膏砌块；HGP4为按照实施例4制备的石膏砌块。HGP5为按照实施例5制备的石膏砌块；HGP6为按照实施例6制备的石膏砌块。
表1为不同实施例在烘干温度为60℃条件下烘干效果及其砌块性能
由上表可知，本发明制备得到的石膏砌块与传统浇筑工艺相比，烘至绝干所需时间减少，且表观密度减小、流动度较好、力学性能完全符合国家相关要求，亦能够满足使用标准。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种石膏砌块，其特征在于：所述的石膏砌块按质量百分比计包括以下成分：石膏70%-100%、水60%-75%、奈系减水剂0.05%-0.5%、粉煤灰0.05%-5%、玻璃纤维0.01%-1.5%、十二烷基苯磺酸钠0.01%-2%、十二烷基硫酸钠0.01%-0.5%、硅酸钠0.01-0.5%、碳酸氢钠0.05%-2%、沸石粉0.01-5%、羟甲基纤维素0.01%-2%。
2.根据权利要求1所述的石膏砌块，其特征在于：所述石膏的品种为：脱硫石膏、磷石膏。
3.根据权利要求1所述的石膏砌块的制备工艺，其特征在于：所述的制备工艺包括如下步骤：
（1）将石膏、粉煤灰、玻璃纤维混合均匀，制成混合粉体，待用；
（2）将奈系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、沸石粉、羟甲基纤维素，混合并搅拌均匀，制成改性粉体；
（3）将改性粉体置于水中，采用快速搅拌工艺制成改性液，待用；
（4）将混合粉体置于改性液中，搅拌制浆，随后将浆体置于模具中，终凝后制成砌块，脱模、烘干。
4.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中改性粉体特征为：过80目方孔筛，筛余≤2%。
5.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于：所述的步骤（3）中快速搅拌工艺为：搅拌时间0.5min-20min、搅拌速度800r/min-1500r/min和搅拌温度0.1℃-90℃。
6.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于：所述的步骤（2）与步骤（3）之间的时间间隔≤2min。
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