CN107459326A - 楼板浇注料及其制备方法、楼板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

楼板浇注料以及制备方法，涉及建筑材料领域，该楼板浇注料原料以氯化镁溶液与氧化镁作为形成凝胶的基础，加入了工业废弃物粉煤灰以及生活废弃的植物纤维作为填充。该楼板浇注料成本低、取材广泛、实现了废弃物的再生利用，具有较高的市场竞争力。该楼板浇注料的制备方法简单易行，设备需求低，适合作业现场的即配即用。本发明还提供了一种楼板及其制备方法，该楼板以氯化镁溶液和氧化镁形成的凝胶材料作为基础，填充有粉煤灰和植物纤维，使其具有足够的抗压强度，且兼具了环保、健康的特性。同时，粉煤灰和植物纤维很好地填补了氯化镁溶液与氧化镁形成的凝胶材料中的空隙，有效阻止水分渗入楼板，很好的解决了返卤、泛霜等问题。

Description

楼板浇注料及其制备方法、楼板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体而言，涉及楼板浇注料及其制备方法、楼板及其制备方法。
背景技术
菱镁凝胶材料是由活性氧化镁与氯化镁溶液拌和而成，得到的一种碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]固体，外表和强度似波特兰水泥，故称之为氯氧镁水泥，又叫菱镁水泥。
菱镁水泥具有强度增长快，抗折、抗压强度高，弱碱性，低腐蚀性等特点，并且其不需要潮湿养护，使得菱镁水泥在制备建筑材料上有大量的应用。但同时，菱镁水泥也存在着易吸潮返卤、泛霜、凝结时间过快、密实性差等缺点，限制了其进一步的推广。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种楼板浇注料，其针对墙板的实际使用情况对配方进行了优化，得到的楼板环保、健康、强度高，且很好的解决了返卤、泛霜等问题。
本发明的第二目的在于提供一种上述楼板浇注料的制备方法，其通过简单的混合工艺即可高效的得到上述楼板浇注料，该制备方法操作简单易行，设备需求低，适合作业现场的即配即用。
本发明的第三目的在于提供一种楼板的制备方法，其采用上述楼板浇注料浇注成型，该制备方法操作简单易行，设备需求低，适合大规模生产。
本发明的第四目的在于提供一种楼板，其采用上述楼板浇注料浇注得到，该楼板具有环保、健康、强度高等特点，且很好的解决了返卤、泛霜等问题。
本发明的实施例是这样实现的：
一种楼板浇注料，按重量份数计，其包括：氯化镁溶液57～63份，氧化镁45～51份，粉煤灰2～8份，植物纤维8～14份；所述植物纤维包括锯木面和农作物秸秆粉中的至少一种。
一种上述楼板浇注料的制备方法，其包括：将过筛后的氧化镁、粉煤灰和植物纤维与氯化镁溶液混合。
一种楼板的制备方法，其包括：将上述楼板浇注料注入模具中，并振动分散均匀，得到楼板浇注坯；在楼板浇注坯上铺上防护网，并在防护网上再铺上一层楼板浇注料。
一种楼板，其由上述一种楼板的制备方法制备得到。
本发明实施例的有益效果是：
本发明提供了一种楼板浇注料以及制备方法，该楼板浇注料原料以氯化镁溶液与氧化镁作为形成凝胶的基础，加入了工业废弃物粉煤灰以及生活废弃的植物纤维作为填充。该楼板浇注料成本低、取材广泛、实现了废弃物的再生利用，具有较高的市场竞争力。该楼板浇注料的制备方法简单易行，设备需求低，适合作业现场的即配即用。
本发明还提供了一种楼板及其制备方法，该楼板由上述楼板浇注料浇注而成，其制备方法操作简单易行，设备需求低，适合大规模生产。同时，该楼板以氯化镁溶液和氧化镁形成的凝胶材料作为基础，填充有粉煤灰和植物纤维，使其具有足够的抗压强度，且兼具了环保、健康的特性。同时，粉煤灰和植物纤维很好地填补了氯化镁溶液与氧化镁形成的凝胶材料中的空隙，有效阻止水分渗入楼板，很好的解决了返卤、泛霜等问题。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的楼板浇注料及其制备方法、楼板及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供了一种楼板浇注料，按重量份数计，其包括：氯化镁溶液57～63份，氧化镁45～51份，粉煤灰2～8份，植物纤维8～14份；植物纤维包括锯木面和农作物秸秆粉中的至少一种。
该楼板浇注料是以氯化镁溶液和氧化镁进行拌和后形成的菱镁凝胶材料作为提供强度的基础，其主要的反应式如下：
5MgO+MgCl2+13H2O→5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(518相)
3MgO+MgCl2+11H2O→3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(318相)
其中，518相和318相均为晶体结构，在显微镜下一般是针杆状形态，但随着生产空间不同和受外来因素的影响，也可能会出现颗粒状、纤维素状集合体，它们相互交叉搭接，穿插排列成网格结构，以产生足够的机械强度。同时，无论是518相还是318相在结构上都属于亚稳态，它们的晶体间虽然相互交叉穿插、相互吸附在一起，但并没有结合成整体，在网状结构中存在着大量热力学不稳定的接触点。当与水接触后，晶格件的吸附作用小时，易发生水解：
5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O→3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O+2Mg(OH)2
3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O→3Mg(OH)2+MgCl2+8H2O
这也是菱镁凝胶材料耐水性差的重要原因。而由于现有工艺的需要，为了保证氧化镁反应完全，菱镁凝胶材料中往往存在过量的氯化镁，氯化镁作为一种强吸潮剂，极易从空气中吸收水分发生吸潮返卤的现象。另一方面，如果氯化镁的用量减少，导致氧化镁反应不完全，使氢氧化镁不能完全转化为晶体，这些氢氧化镁就会随着水分的蒸发，形成白色沉淀物，造成泛霜现象。
在本发明实施例中，采用粉煤灰和植物纤维作为填充材料，可以填充在菱镁凝胶材料的网格结构中，一方面可以作为支撑提升硬化后的整体强度，另一方面可以作为封堵防止水分进出，有效阻止吸潮返卤和泛霜现象。
粉煤灰是火电厂和城市集中供热锅炉中以煤粉为燃料而燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，其主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
而锯木面主要是木料、家具加工过程中形成的木屑，而农作物秸秆则是农业活动中产生的废料。这些植物纤维均有着广泛且廉价的来源，对其加以有效的利用，不仅达到环保节能的目的，还能有效的降低生产成本。
优选地，本发明其它较佳实施例中，氯化镁溶液为59～61份，氧化镁47～50份，粉煤灰4～6份，植物纤维9～12份。更为优选地，氯化镁溶液为60份，氧化镁48份，粉煤灰5份，植物纤维11份。经过发明人的创造性劳动发现，在上述优选范围内得到的楼板浇注料性能更佳，硬化后的强度较高，对于吸潮返卤和泛霜现象的阻止效果更好。
氯化镁溶液中氯化镁的浓度为27～33wt％。发明人经过创造性劳动发现，在上述浓度范围内，氯化镁在水中的分散效果较好，能够与氧化镁进行充分的接触。优选地，氧化镁的粒径为80～120目。采用该粒径范围内的氧化镁与氯化镁溶液的接触较为充分，反应的效果较佳，氯化镁和氧化镁的配比适当，硬化后强度高。
进一步地，粉煤灰的粒径为200～300目，植物纤维的粒径为16～30目。粉煤灰和植物纤维的粒径选择均为二者常见的粒度范围内，不需要再进行额外的粉碎作业，直接筛选即可得到，减少加工成本。同时，二者的粒度差异较大，形成粗细颗粒的互相搭配，使得二者在菱镁凝胶材料中的填充效果较好。
在本发明实施例中，楼板浇注料还包括改性剂0.5～2份；改性剂包括增强剂、缓凝剂、消泡剂和减水剂中的至少一种。
其中，增强剂包括聚丙烯酰胺和低粘度纤维素聚醚中的至少一种。增强剂主要分散于菱镁凝胶材料的网格结构中，在菱镁凝胶材料与粉煤灰、植物纤维之间起到粘合的作用，进一步增强楼板浇注料硬化后的紧密程度，以提升其强度。同时，增强剂可以包覆在菱镁凝胶材料的晶体表面，从而形成防水层，能有效提高硬化后材料的耐水性。增强剂可以是多种合成聚合物材料或天然高分子材料，其中以聚丙烯酰胺和低粘度纤维素聚醚的效果较好。
缓凝剂包括羟基羧酸类缓凝剂和磷酸类缓凝剂中的至少一种。优选地，羟基羧酸类缓凝剂包括羟基羧酸和羟基羧酸盐中的至少一种，羟基羧酸包括柠檬酸、酒石酸和乳酸中的至少一种。磷酸类缓凝剂包括二聚磷酸盐、三聚磷酸盐和焦磷酸盐中的至少一种。菱镁凝胶材料具有硬化速度快的特点，而缓凝剂中的氧与镁离子结合并形成难溶性的盐，包覆在氧化镁表面，阻止氧化镁与水接触。另一方面，水分子通过扩散作用缓慢渗透覆盖层，与覆盖层内的氧化镁接触并产生渗透压，当渗透压达到一定程度后，覆盖层破裂，氧化镁暴露在水中进一步水化，从而起到缓凝的作用，让该楼板浇注料在浇注的过程中保持良好的流动性。
消泡剂包括高级醇消泡剂、聚醚类消泡剂和植物油消泡剂中的至少一种。消泡剂是一种表面活性剂，其可以降低楼板浇注料在搅拌过程中的表面张力，使搅拌过程中空气掺入量少，形成的气泡少，从而可以菱镁凝胶材料的更为密实，孔径更小。不仅提升了材料的机械强度，而且降低了水分进出的速率，增加了材料的耐水性。
减水剂为萘磺酸盐减水剂和聚羧酸减水剂中的至少一种。在菱镁凝胶材料的制备过程中，为了保证氧化镁反应完全，氯化镁对于氧化镁来说处于过量状态。而通过加入减水剂则可以使氯化镁溶液的用量减少10～15％，从而降低菱镁凝胶材料中游离氯化镁的量，降低菱镁凝胶材料整体的吸潮能力，有效阻止吸潮返卤现象的出现。
本发明实施例还提供了一种上述楼板浇注料的制备方法，其包括：
将过筛后的氧化镁、粉煤灰和植物纤维与氯化镁溶液混合。
进一步地，氧化镁、粉煤灰和植物纤维分别过筛，氧化镁过为80～120目筛，粉煤灰过200～300目筛，植物纤维过16～30目筛。
氯化镁溶液是通过将无水氯化镁或六水氯化镁溶于配置成的溶液，其氯化镁含量为27～33wt％。优选地，氧化镁、粉煤灰、植物纤维和氯化镁溶液的混合采用搅拌机进行搅拌，搅拌机的转速为500～1000rpm，搅拌时长为2～5min.
本发明实施例还提供了一种楼板的制备方法，其包括：
将上述制备好的楼板浇注料注入模具中，并振动分散均匀，得到楼板浇注坯；在楼板浇注坯上铺上防护网，并在所述防护网上再铺上一层所述楼板浇注料，自然状态下硬化。
优选地，模具的内表面设置有由聚丙烯涂层，在楼板浇注料硬化成型后可直接进行脱模，即可得到该楼板。生产环节中减少了脱模剂的使用，降低了生产成本，同时提高了生产效率。
本发明实施例还提供了一种楼板，其采用上述一种楼板的制备方法制备得到。该楼板具有环保、健康、强度高等特点，且很好的解决了返卤、泛霜等问题。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种楼板浇注料，按重量份数计，包括：30wt％的氯化镁溶液60kg，100目的氧化镁48kg，200目的粉煤灰5kg，30目的锯木面11kg。其制备方法如下：
S1.称取18kg无水氯化镁溶于42kg水中，配置成30wt％的氯化镁溶液。
S2.将氧化镁过100目筛，粉煤灰过200目筛，锯木面过30目筛。
S3.称取过筛后的氧化镁48kg，粉煤灰5kg，锯木面11kg加入到氯化镁溶液中，在1000rpm的转速下搅拌2min，得到所需楼板浇注料。
实施例2
本实施例提供一种楼板浇注料，按重量份数计，包括：33wt％的氯化镁溶液63kg，80目的氧化镁51kg，300目的粉煤灰8kg，16目的农作物秸秆粉14kg，聚丙烯酰胺1kg，磷酸类缓凝剂0.5kg。其制备方法如下：
S1.称取20.8kg无水氯化镁溶于42.2kg水中，配置成33wt％的氯化镁溶液。
S2.将氧化镁过80目筛，粉煤灰过300目筛，农作物秸秆粉过16目筛。
S3.称取过筛后的氧化镁51kg，粉煤灰8kg，农作物秸秆粉14kg以及聚丙烯酰胺1kg，磷酸类缓凝剂0.5kg加入到氯化镁溶液中，在500rpm的转速下搅拌5min，得到所需楼板浇注料。
实施例3
本实施例提供一种楼板浇注料，按重量份数计，包括：27wt％的氯化镁溶液57kg，120目的氧化镁45kg，280目的粉煤灰2kg，24目的锯木面8kg，低粘度纤维素聚醚1kg，聚醚类消泡剂0.5kg，聚羧酸减水剂0.5kg。其制备方法如下：
S1.称取32.9kg六水氯化镁溶于24.1kg水中，配置成27wt％的氯化镁溶液。
S2.将氧化镁过120目筛，粉煤灰过280目筛，锯木面过24目筛。
S3.称取过筛后的氧化镁45kg，粉煤灰2kg，锯木面8kg以及低粘度纤维素聚醚1kg，聚醚类消泡剂0.5kg，聚羧酸减水剂0.5kg加入到氯化镁溶液中，在1000rpm的转速下搅拌3min，得到所需楼板浇注料。
实施例4
本实施例提供一种楼板浇注料，按重量份数计，包括：30wt％的氯化镁溶液59kg，100目的氧化镁50kg，260目的粉煤灰6kg，20目的锯木面10kg，羟基羧酸类缓凝剂0.5kg。其制备方法如下：
S1.称取17.7kg无水氯化镁溶于41.3kg水中，配置成30wt％的氯化镁溶液。
S2.将氧化镁过100目筛，粉煤灰过260目筛，锯木面过20目筛。
S3.称取过筛后的氧化镁45kg，粉煤灰2kg，锯木面8kg以及羟基羧酸类缓凝剂0.5kg加入到氯化镁溶液中，在1000rpm的转速下搅拌3min，得到所需楼板浇注料。
实施例5
本实施例提供一种楼板浇注料，按重量份数计，包括：32wt％的氯化镁溶液61kg，80目的氧化镁47kg，200目的粉煤灰4kg，20目的农作物秸秆粉12kg，低粘度纤维素聚醚0.5kg，高级醇消泡剂0.2kg，萘磺酸盐减水剂0.2kg。其制备方法如下：
S1.称取19.5kg无水氯化镁溶于41.5kg水中，配置成32wt％的氯化镁溶液。
S2.将氧化镁过80目筛，粉煤灰过200目筛，农作物秸秆粉过20目筛。
S3.称取过筛后的氧化镁47kg，粉煤灰4kg，农作物秸秆粉12kg以及低粘度纤维素聚醚0.5kg，高级醇消泡剂0.2kg，萘磺酸盐减水剂0.2kg加入到氯化镁溶液中，在800rpm的转速下搅拌4min，得到所需楼板浇注料。
实施例6
本实施例提供一种楼板浇注料，按重量份数计，包括：27wt％的氯化镁溶液60kg，120目的氧化镁49kg，280目的粉煤灰5kg，24目的农作物秸秆粉9kg，聚丙烯酰胺0.5kg，磷酸类缓凝剂0.5kg，聚醚类消泡剂0.5kg，聚羧酸减水剂0.5kg。其制备方法如下：
S1.称取16.2kg无水氯化镁溶于43.8kg水中，配置成27wt％的氯化镁溶液。
S2.将氧化镁过120目筛，粉煤灰过280目筛，农作物秸秆粉过24目筛。
S3.称取过筛后的氧化镁49kg，粉煤灰5kg，农作物秸秆粉9kg以及聚丙烯酰胺0.5kg，磷酸类缓凝剂0.5kg，聚醚类消泡剂0.5kg，聚羧酸减水剂0.5kg加入到氯化镁溶液中，在1000rpm的转速下搅拌2min，得到所需楼板浇注料。
实施例7
本实施例提供了一种楼板，其制备方法如下：
S1.将实施例1中制备好的楼板浇注料注入内层具有PP涂层的模具中，并通过振动棒让楼板浇注料均匀分散，得到楼板浇注坯。
S2.在楼板浇注坯上铺上防护网，并在防护网上再铺上一层楼板浇注料，室温下放置硬化，得到所需楼板。
实施例8
本实施例提供了一种楼板，其采用实施例2中制备好的楼板浇注料按照实施例7中的制备方法制备得到。
实施例9
本实施例提供了一种楼板，其采用实施例3中制备好的楼板浇注料按照实施例7中的制备方法制备得到。
实施例10
本实施例提供了一种楼板，其采用实施例4中制备好的楼板浇注料按照实施例7中的制备方法制备得到。
实施例11
本实施例提供了一种楼板，其采用实施例5中制备好的楼板浇注料按照实施例7中的制备方法制备得到。
实施例12
本实施例提供了一种楼板，其采用实施例6中制备好的楼板浇注料按照实施例7中的制备方法制备得到。
试验例
对实施例7～12所提供的楼板分别进行抗压强度性能检测、抗返卤性能检测和抗渗性能检测，其中，抗压性能检测的操作方法参见JC/T 738-2004，返卤性能检测的操作方法参见GB T176-2008，抗渗性能检测的操作方法参见GB 50164。具体检测结果如表1所示。
表1楼板检测结果
根据表1可知，本发明实施例所提供的楼板的抗压强度达到了100MPa以上，机械强度优异。该楼板在水溶液中的氯离子溶出率仅为0.1％左右，抗返卤性能较佳。同时，该楼板的抗渗能力达到了4.0MPa以上，具有优良的抗渗性能。
综上所述，本发明提供了一种楼板浇注料以及制备方法，该楼板浇注料原料以氯化镁溶液与氧化镁作为形成凝胶的基础，加入了工业废弃物粉煤灰以及生活废弃的植物纤维作为填充。该楼板浇注料成本低、取材广泛、实现了废弃物的再生利用，具有较高的市场竞争力。该楼板浇注料的制备方法简单易行，设备需求低，适合作业现场的即配即用。
本发明还提供了一种楼板及其制备方法，该楼板由上述楼板浇注料浇注而成，其制备方法操作简单易行，设备需求低，适合大规模生产。同时，该楼板以氯化镁溶液和氧化镁形成的凝胶材料作为基础，填充有粉煤灰和植物纤维，使其具有足够的抗压强度，且兼具了环保、健康的特性。同时，粉煤灰和植物纤维很好地填补了氯化镁溶液与氧化镁形成的凝胶材料中的空隙，有效阻止水分渗入楼板，很好的解决了返卤、泛霜等问题。
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 (10)

1.一种楼板浇注料，其特征在于，按重量份数计，包括：氯化镁溶液57～63份，氧化镁45～51份，粉煤灰2～8份，植物纤维8～14份；所述植物纤维包括锯木面和农作物秸秆粉中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的楼板浇注料，其特征在于，所述氧化镁的粒径为80～120目，所述粉煤灰的粒径为200～300目，所述植物纤维的粒径为16～30目。
3.根据权利要求1所述的楼板浇注料，其特征在于，所述氯化镁溶液中氯化镁的浓度为27～33wt％。
4.根据权利要求1所述的楼板浇注料，其特征在于，所述楼板浇注料还包括改性剂0.5～2份；所述改性剂包括增强剂、缓凝剂、消泡剂和减水剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的楼板浇注料，其特征在于，所述增强剂包括聚丙烯酰胺和低粘度纤维素聚醚中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的楼板浇注料，其特征在于，所述缓凝剂包括羟基羧酸类缓凝剂和磷酸类缓凝剂中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的楼板浇注料，其特征在于，所述消泡剂包括高级醇消泡剂、聚醚类消泡剂和植物油消泡剂中的至少一种；所述减水剂为萘磺酸盐减水剂和聚羧酸减水剂中的至少一种。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的楼板浇注料的制备方法，其特征在于，包括：
将过筛后的所述氧化镁、所述粉煤灰和所述植物纤维与所述氯化镁溶液混合。
9.一种楼板的制备方法，其特征在于，包括：
将如权利要求1～7任一项所述的楼板浇注料注入模具中，并振动分散均匀，得到楼板浇注坯；在所述楼板浇注坯上铺上防护网，并在所述防护网上再铺上一层所述楼板浇注料。
10.一种楼板，其特征在于，由权利要求9所述的一种楼板的制备方法制备得到。
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