CN107840634B - 一种矿物棉废渣改性玻镁平板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿物棉废渣改性玻镁平板及其制备方法，该玻镁平板包括矿物棉切割废渣、矿物棉炉底废渣、胶凝材料、轻集料和外加剂；所述的凝胶材料由氧化镁和氯化镁，或氧化镁和硫酸镁组成。制备方法为：将矿物棉切割废渣粉磨；将矿物棉炉底废渣用氯化镁溶液或硫酸镁溶液浸泡使炉底废渣均匀分散，得到预混液；将粉磨后的矿物棉切割废渣、预混液、氧化镁、轻集料和外加剂混合，进行烘干处理；然后脱水养护至含水率小于8％，得到矿物棉废渣改性玻镁平板；本发明充分利用矿物棉切割废渣抗裂的纤维特性和炉底废渣的水硬活性及其表面酚醛树脂的耐水性，提供了一种结构更新、综合性能更好、价格更低廉的实用型玻镁平板制品。

Description

一种矿物棉废渣改性玻镁平板及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料和资源循环在利用领域，涉及一种利用矿物棉废渣制备改性玻镁平板的应用及其制备方法。
背景技术
随着我国外墙外保温技术的推广应用，外围护结构保温材料市场呈现出繁荣的发展态势，2015年伴随着《建筑防火设计规范》的颁布实施，有机保温材料被限制使用，以岩棉、玻璃棉为代表的无机保温板/条迎来了巨大的市场机遇。新建生产线在全国全面铺开，产能急剧上升，据中国绝热节能材料协会统计：全国岩棉、玻璃棉产能约400万吨。在岩棉、玻璃棉板生产过程中会产生大量的边角废料，分别为切割后锯末废渣和没有形成纤维的炉底废渣。
面临日益严格的环保法规，同时为了减少废料的存放场地，生产厂家通常的做法是将其与水泥拌合后制块回炉再熔融吹纤，为了不影响产品质量，废渣制块添加比例上限为新原料的10％，这种做法不仅消化量有限还造成了资源和能源的巨大浪费。如何有效的利用矿物棉废渣是摆在各生产厂家的一道难题。
发明内容
针对现有制备技术的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种利用矿物棉废渣制备改性玻镁平板的方法，充分利用废弃的矿物棉，获得一种结构更新、综合性能更好、价格更低廉的实用型玻镁平板制品；满足当前绿色建筑对新型建筑材料的迫切需要。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种矿物棉废渣改性玻镁平板，包括矿物棉切割废渣和矿物棉炉底废渣。
进一步的，还包括胶凝材料、轻集料和外加剂；所述的凝胶材料由氧化镁和氯化镁，或氧化镁和硫酸镁组成，所述的氧化镁：氯化镁或硫酸镁的摩尔比为7～13：1。
进一步的，所述的矿物棉切割废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，所述的矿物棉炉底废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，所述的外加剂占胶凝材料质量的3％～20％，所述的轻集料占胶凝材料质量的0％～30％，原料的质量百分比之和为100％。
进一步的，所述的矿物棉废渣为岩棉废渣、玻璃棉废渣或矿渣棉废渣中的一种。
进一步的，所述的轻集料为锯末、玻化微珠、聚苯颗粒、秸秆、蛭石或陶粒中的一种。
本发明还给出一种矿物棉废渣改性玻镁平板的制备方法，包括，
将矿物棉切割废渣粉磨；将矿物棉炉底废渣用氯化镁溶液或硫酸镁溶液浸泡使炉底废渣均匀分散，得到预混液；将粉磨后的矿物棉切割废渣、预混液、氧化镁、轻集料和外加剂混合，进行烘干处理；然后脱水养护至含水率小于8％，得到矿物棉废渣改性玻镁平板。
进一步的，所述的矿物棉切割废渣粉磨后的粒度为0.075～0.120mm。
进一步的，所述的氧化镁：氯化镁或硫酸镁的摩尔比为7～13：1
进一步的，所述的烘干工艺为：70～180℃下保温20min。
进一步的，所述的氧化镁和氯化镁，或氧化镁和硫酸镁组成胶凝材料，其中氧化镁：氯化镁或硫酸镁的摩尔比为7～13：1；
所述的矿物棉切割废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，所述的矿物棉炉底废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，所述的外加剂占胶凝材料质量的3％～20％，所述的轻集料占胶凝材料质量的0％～30％，原料的质量百分比之和为100％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明充分利用矿物棉切割废渣抗裂的纤维特性和炉底废渣的水硬活性及其表面酚醛树脂的耐水性，提供了一种结构更新、综合性能(抗折强度高、耐水性优异、耐久性良好)更好、价格更低廉的实用型玻镁平板制品，其中，抗折强度提高了15％，有效降低了板材的翘曲；特别是5mm超薄玻镁平板，是现有玻镁平板的升级产品，可以满足当前绿色建筑对新型建筑材料的迫切需要。
(2)本发明利用矿物棉炉底废渣的水硬活性，使得玻镁平板内部结构更加密实，强度保持在95％以上；利用纤维的通道作用，有利于水化热的充分散出；利用炉底渣和外加剂中有效成分的相互作用，大大提高了玻镁平板的抗水性和长期使用性能，彻底消除返卤现象。
以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
本发明的矿物棉废渣改性玻镁平板，包括矿物棉切割废渣和矿物棉炉底废渣。进一步的，还包括胶凝材料、轻集料和外加剂；所述的凝胶材料由氧化镁和氯化镁，或氧化镁和硫酸镁组成，所述的氧化镁：氯化镁或硫酸镁的摩尔比为7～13：1。
进一步的，矿物棉切割废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，矿物棉炉底废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，外加剂占胶凝材料质量的3％～20％，轻集料占胶凝材料质量的0％～30％，原料的质量百分比之和为100％。
其中，外加剂为复合外加剂，该复合外加剂包括表面活性剂、防水剂、固化剂等。
其中，矿物棉废渣为岩棉废渣、玻璃棉废渣或矿渣棉废渣中的一种；轻集料为锯末、玻化微珠、聚苯颗粒、秸秆、蛭石或陶粒中的一种。
本发明还公开利用矿物棉废渣制备玻镁平板的制备方法，包括：将矿物棉切割废渣粉磨，将矿物棉炉底废渣用氯化镁溶液或硫酸镁溶液浸泡，利用液体的推进力使得炉底废渣均匀分散形成预混液；将粉磨后的矿物棉切割废渣、预混液、氧化镁、轻集料和外加剂混合，进行烘干处理；然后脱水养护至含水率小于8％，得到矿物棉废渣改性玻镁平板。
其中，氯化镁溶液或硫酸镁溶液与氧化镁形成胶凝材料，氧化镁：氯化镁或硫酸镁的摩尔比为7～13：1。具体的，矿物棉切割废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，矿物棉炉底废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，外加剂占胶凝材料质量的3％～20％，轻集料占胶凝材料质量的0％～30％，原料的质量百分比之和为100％。
具体的，矿物棉切割废渣粉磨后的粒度为0.075～0.120mm。这种粒度下可避免或减少矿物棉切割废渣结团，以避免因矿物棉废渣接团造成制品混合不匀，导致制品抗折强度和抗压强度降低。
将矿物棉炉底废渣用氯化镁溶液或硫酸镁溶液浸泡，利用液体的推进力使得炉底废渣均匀分散形成预混液，相比于传统的机械搅拌，本发明的这种分散方式可使得矿物棉炉底废渣分散更加均匀，防止颗粒结团。
具体的，烘干工艺为：70～180℃下保温20min。
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例中，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1
将矿物棉切割废渣用球磨机粉磨至0.075～0.120mm备用；将6.8kg矿物棉炉底废渣投入58.5kg的硫酸镁溶液中浸泡，利用液体的推进力使得炉底废渣均匀分散，形成预混液。将13.6kg的矿物棉切割废渣、预混液、68kg的氧化镁、2.0kg外加剂混合搅拌后浇注到模具中，再送入180℃隧道式烘干机中反应15min，然后将烘干后的玻镁平板脱模后转入仓库自然养护至含水率＜8％，然后制作一张2440mm×1220mm×5mm的玻镁平板，板材总质量148.9kg，板材密度1000kg/m3。第21天做性能测试，具体见表1。
实施例2
将矿物棉切割废渣用球磨机粉磨至0.075～0.120mm备用；将12kg矿物棉炉底废渣投入105kg的硫酸镁溶液中浸泡，利用液体的推进力使得炉底废渣均匀分散，形成预混液。将24kg的矿物棉切割废渣、预混液、122kg的氧化镁、1.3kg聚苯颗粒、2.0kg外加剂混合搅拌后浇注到模具中，再送入80℃的隧道式烘干机中反应20min，然后将烘干后的玻镁平板脱模后转入仓库自然养护至含水率＜8％，然后制作一张2440mm×1220mm×15mm的玻镁平板，板材总质量267.9kg，板材密度600kg/m3。第21天做性能测试，具体见表1。
表1实施例1和实施例2获得的玻镁平板的性能测试结果
Figure BDA0001423858420000061
从上表可以看出，实施例1和实施例2获得的玻镁平板的性能符合国家规定的性能要求，尤其是5mm的超薄玻镁平板，抗折强度和抗冲击强度得到了显著提升。

Claims (8)

1.一种矿物棉废渣改性玻镁平板，其特征在于：包括矿物棉切割废渣、矿物棉炉底废渣、胶凝材料、轻集料和外加剂；
所述的胶凝材料由氧化镁和氯化镁，或氧化镁和硫酸镁组成，所述的氧化镁：氯化镁或硫酸镁的摩尔比为7～13：1；
所述的轻集料为锯末、玻化微珠、聚苯颗粒、秸秆、蛭石或陶粒中的一种。
2.如权利要求1所述的矿物棉废渣改性玻镁平板，其特征在于：所述的矿物棉切割废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，所述的矿物棉炉底废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，所述的外加剂占胶凝材料质量的3％～20％，所述的轻集料占胶凝材料质量的0％～30％，原料的质量百分比之和为100％。
3.如权利要求1所述的矿物棉废渣改性玻镁平板，其特征在于：所述的矿物棉废渣为岩棉废渣、玻璃棉废渣或矿渣棉废渣中的一种。
4.一种矿物棉废渣改性玻镁平板的制备方法，其特征在于：包括，
将矿物棉切割废渣粉磨；将矿物棉炉底废渣用氯化镁溶液或硫酸镁溶液浸泡使炉底废渣均匀分散，得到预混液；将粉磨后的矿物棉切割废渣、预混液、氧化镁、轻集料和外加剂混合，进行烘干处理；然后脱水养护至含水率小于8％，得到矿物棉废渣改性玻镁平板。
5.如权利要求4所述的矿物棉废渣改性玻镁平板的制备方法，其特征在于：所述的矿物棉切割废渣粉磨后的粒度为0.075～0.120mm。
6.如权利要求4所述的矿物棉废渣改性玻镁平板的制备方法，其特征在于：所述的氧化镁：氯化镁或硫酸镁的摩尔比为7～13：1。
7.如权利要求4所述的矿物棉废渣改性玻镁平板的制备方法，其特征在于：所述的烘干工艺为：70～180℃下保温20min。
8.如权利要求4所述的矿物棉废渣改性玻镁平板的制备方法，其特征在于：所述的氧化镁和氯化镁，或氧化镁和硫酸镁组成胶凝材料，其中氧化镁：氯化镁或硫酸镁的摩尔比为7～13：1；
所述的矿物棉切割废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，所述的矿物棉炉底废渣的质量占胶凝材料质量的10％～20％，所述的外加剂占胶凝材料质量的3％～20％，所述的轻集料占胶凝材料质量的0％～30％，原料的质量百分比之和为100％。
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