CN108585738A

CN108585738A - 一种石膏墙体及其制备方法

Info

Publication number: CN108585738A
Application number: CN201810809182.5A
Authority: CN
Inventors: 蔡建利; 王杜槟; 汤春林; 林永刚; 陈启超; 王元彤; 唐泽林; 罗翠英; 王芳
Original assignee: Sichuan Province Jinteng Environmental Building Materials Co Ltd
Current assignee: Sichuan Province Jinteng Environmental Building Materials Co Ltd
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2018-09-28

Abstract

本发明涉及一种石膏墙体及其制备方法，属建材领域。该石膏墙体的原料包括60～80重量份的石膏、30～40重量份的膨化渣、15～20重量份的粉煤灰、8～13重量份的水泥、2～5重量份的玻璃纤维、2～3重量份的玻化微珠以及1～2重量份的腐殖酸。膨化渣包括膨化豆渣、膨化甘蔗渣、膨化玉米渣和膨化茶渣中的至少一种。该石膏墙体成本低，综合性能较佳。制备方法包括：按配比先将石膏、膨化渣、粉煤灰、水泥、玻璃纤维、玻化微珠以及腐殖酸，然后加水混合，得到浆料；将浆料挤出成型，得半成品，养护。此方法简单，能够有效提高石膏墙体的性能。

Description

一种石膏墙体及其制备方法

技术领域

本发明涉及建材领域，且特别涉及一种石膏墙体及其制备方法。

背景技术

石膏墙板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料。它是一种重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料，是当前着重发展的新型轻质板材之一。

石膏墙板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板(代替墙面抹灰层)、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等，用于室内的不宜安装在浴室或者厨房。

但目前石膏墙体存在如下问题：要想得到性能高的石膏墙体，对原料的要求较高且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石膏墙体，该石膏墙体成本低，综合性能较佳。

本发明的第二目的在于提供一种上述石膏墙体的制备方法，此方法简单，能够有效提高石膏墙体的性能。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种石膏墙体，按照重量份数计，其原料包括：60～80重量份的石膏、30～40重量份的膨化渣、15～20重量份的粉煤灰、8～13重量份的水泥、2～5重量份的玻璃纤维、2～3重量份的玻化微珠以及1～2重量份的腐殖酸；

膨化渣包括膨化豆渣、膨化甘蔗渣、膨化玉米渣和膨化茶渣中的至少一种。

一种上述石膏墙体的制备方法，其包括以下步骤：

按配比先将石膏、膨化渣、粉煤灰、水泥、玻璃纤维、玻化微珠以及腐殖酸混合，再加水混合，得到浆料；

将浆料挤出到模具中成型，得半成品；

对半成品进行养护。

本发明较佳实施例提供的石膏墙体及其制备方法的有益效果包括：

本发明实施例提供的石膏墙体通过将上述各种物质作为石膏墙体的原料，一方面可提高各种原料的利用率，并起到一定的废物利用的作用，降低石膏墙体的生产成本；另一方面可减少材性收缩率，增强产品抗压、抗折和抗拉强度。其制备方法简单，有利于制备出力学性能较佳的石膏墙体。

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石膏墙体及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供了一种石膏墙体，按照重量份数计，其原料包括：60～80重量份的石膏、30～40重量份的膨化渣、15～20重量份的粉煤灰、8～13重量份的水泥、2～5重量份的玻璃纤维、2～3重量份的玻化微珠以及1～2重量份的腐殖酸；

进一步地，按照重量份数计，原料包括：65～75重量份的石膏、33～38重量份的膨化渣、15～18重量份的粉煤灰、8～10重量份的水泥、2～3重量份的玻璃纤维、2～3重量份的玻化微珠以及1～2重量份的腐殖酸。

进一步地，按照重量份数计，原料包括：70重量份的石膏、35重量份的膨化渣、16重量份的粉煤灰、8重量份的水泥、3重量份的玻璃纤维、2重量份的玻化微珠以及1重量份的腐殖酸。

其中，膨化渣例如可以包括膨化豆渣、膨化甘蔗渣、膨化玉米渣和膨化茶渣中的至少一种。上述各种膨化渣作为废弃物，将其重新利用以制备石膏墙体，可提高其利用率，达到废物利用的作用，同时能够相应降低石膏墙体的生产成本。值得说明的是，上述膨化渣中的的膨化甘蔗渣和膨化茶渣中均含有较多的木质纤维，将其作为石膏墙体的原料之一，还能够提高石膏墙体的抗压强度。

作为可选地，本发明实施例中每100重量份的粉煤灰中化学成分包括1～1.2重量份的SO₃、50～55重量份的SiO₂、1.5～2重量份的Fe₂O₃、25～30重量份的Al₂O₃、1.5～2重量份的CaO以及5～5.5重量份的MgO。含有上述化学成分的粉煤灰能较现有技术降低胶凝材料用量，控制碱集料反应，降低水化热，减少泌水和离析现象，增强产品抗压、抗折和抗拉强度。优选地，本发明实施例中的粉煤灰的粒径为100～150μm。粉煤灰的粒径对本发明产品的影响较为明显，当粉煤灰粒径过小时，容易发生团聚，而当粉煤灰粒径过大时，则难以与其它组分进行混合，均会影响到最终产品的均匀性。

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石七种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5。在石膏墙板中添加玻璃纤维可以显著增加墙板力学强度。

玻化微珠耐老化耐候性强，具有优异的绝热、防火和吸音性能，本发明实施例中将其作为轻质骨料，一方面替代传统的普通膨胀珍珠岩和聚苯颗粒，克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化，在料浆搅拌中体积收缩率大，易造成产品后期强度低和空鼓开裂等现象，同时又弥补了聚苯颗粒有机材料易燃、防火性能差、高温产生有害气体和耐老化耐候性低、施工中反弹性大等缺陷，提高完善了保温砂浆的综合性能和施工性能；另一方面可提高砂浆的和易流动性和自抗强度，减少材性收缩率，提高产品综合性能，降低综合生产成本。

作为可选的，本发明实施例中的玻化微珠的粒度可以为0.5～1.5mm，表观密度可以为300～350kg/m³，漂浮率可以为90～95％，1MPa压力的体积损失率可以为30～35％。具有上述性质的玻化微珠与本发明实施例中提供的各种原料配合度更高，所得的石膏墙体的物理性能，尤其是力学性能最佳。

腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环，环上连有羧基、羟基、羰基、醌基和甲氧基等官能团。本发明实施例将其作为原料之一，主要用于起到增塑和减水的作用。

承上，本发明实施例中通过将上述各种物质作为石膏墙体的原料，一方面可提高各种原料的利用率，并起到一定的废物利用的作用，降低石膏墙体的生产成本；另一方面可减少材性收缩率，增强产品抗压、抗折和抗拉强度。

此外，本发明实施例还提供了一种上述石膏墙体的制备方法，可参考地，可包括以下步骤：

按配比先将石膏、膨化渣、粉煤灰、水泥、玻璃纤维、玻化微珠以及腐殖酸，再加水混合，得到浆料；

将浆料挤出到模具中成型，得半成品；

对半成品进行养护。

较佳地，石膏、膨化渣、粉煤灰、水泥、玻璃纤维、玻化微珠以及腐殖酸先于转速为4000～5000r/min的条件下干混，然后再加水于转速为2000～2500r/min的条件下湿混。

上述采用先干混然后再湿混的方式，可使各原料混合更加均匀。干混过程中，伴以高速搅拌，可进一步提高各原料之间的混合程度，并且，能够在高速剪切力的作用下，使各成分之间能够存在交错混合的情况，例如二水石膏的孔隙中混有其它原料，从而更加利于原料之间的反应，提高原料之间的结合程度。

进一步地，本发明实施例中成型未采用挤压成型，而是挤出成型。可参考地，将经过强制搅拌、捏合而成的半干性混凝土输入液压成型机内，成型机旋转着的螺旋轴快速运转的高挤压力作用下将混凝土往模具内均匀推进，液压挤实，形成坯条；振动器将坯条进一步振动密实，坯条产生的推动力推动成型机向前移动，由模口挤出形成坯体。

具体的，输入液压成型机的浆料先于转速为300～400r/min的旋转螺旋轴的作用下将浆料往模具内推进，液压挤实，得坯条，然后于振动频率为20～30次/min的条件下将坯条振动密实，挤出成型。

经此方法得到的半成品，含水率低，收缩率小，坯体密实度高，并且原料中互相搭接的孔隙可通过水泥和细集料填充，增强水化产物间的相互结合，提高成型坯体密实度。

可选地，本发明实施例中养护养护包括室温下自然养护12～16h，再移至温度为60～80℃，湿度80％～90％的环境下养护12～16h，再在室温下自然养护14～16天。在自然条件下养护，干燥的环境对于气硬性材料石膏的强度提高有利，但对于水硬性材料如粉煤灰、水泥等，会因为得不到充足的水而影响水化的进程。本发明采用先自然养护，再湿热养护，再自然养护的方式，使气硬性材料和水硬性材料的强度均能得到更好的提升，从而得到强度优异的石膏墙板。

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

以60重量份的石膏、40重量份的膨化豆渣、15重量份的粉煤灰、13重量份的水泥、2重量份的玻璃纤维、2重量份的玻化微珠以及2重量份的腐殖酸共同作为原料。

其中，每100重量份的粉煤灰中化学成分含有1重量份的SO₃、50重量份的SiO₂、1.5重量份的Fe₂O₃、25重量份的Al₂O₃、1.5重量份的CaO以及5重量份的MgO。

玻化微珠的粒度为0.5mm，表观密度为300kg/m³，漂浮率为90％，1MPa压力的体积损失率为30％。

按配比混合上述石膏、膨化豆渣、粉煤灰、水泥、玻璃纤维、玻化微珠以及腐殖酸，先于转速为4000r/min的条件下干混，然后再加水于转速为2000r/min的条件下湿混，得到浆料。

将上述浆料输入液压成型机，先于转速为300r/min的旋转螺旋轴的作用下将浆料往模具内推进，液压挤实，得坯条；然后于振动频率为20次/min的条件下将坯条振动密实，挤出成型，得到半成品。

将上述半成品在室温下自然养护12h，再移至温度为80℃，湿度90％的环境下养护12h，再在室温下自然养护16天。

实施例2

以80重量份的石膏、30重量份的膨化甘蔗渣以及膨化玉米渣的混合物、20重量份的粉煤灰、8重量份的水泥、5重量份的玻璃纤维、3重量份的玻化微珠以及1重量份的腐殖酸共同作为原料。

其中，每100重量份的粉煤灰中化学成分含有1.2重量份的SO₃、55重量份的SiO₂、2重量份的Fe₂O₃、30重量份的Al₂O₃、2重量份的CaO以及5.5重量份的MgO。

玻化微珠的粒度为1.5mm，表观密度为350kg/m³，漂浮率为95％，1MPa压力的体积损失率为35％。

按配比混合上述石膏、膨化渣、粉煤灰、水泥、玻璃纤维、玻化微珠以及腐殖酸，先于转速为5000r/min的条件下干混，然后再加水于转速为2500r/min的条件下湿混，得到浆料。

将上述浆料输入液压成型机，先于转速为400r/min的旋转螺旋轴的作用下将浆料往模具内推进，液压挤实，得坯条；然后于振动频率为30次/min的条件下将坯条振动密实，挤出成型，得到半成品。

将上述半成品在室温下自然养护16h，再移至温度为60℃，湿度80％的环境下养护16h，再在室温下自然养护14天。

实施例3

以70重量份的石膏、35重量份的膨化甘蔗渣以及膨化茶渣的混合物、16重量份的粉煤灰、8重量份的水泥、3重量份的玻璃纤维、2重量份的玻化微珠以及1重量份的腐殖酸共同作为原料。

其中，每100重量份的粉煤灰中化学成分含有1重量份的SO₃、52重量份的SiO₂、1.8重量份的Fe₂O₃、27重量份的Al₂O₃、1.8重量份的CaO以及5.2重量份的MgO。

玻化微珠的粒度为0.5mm，表观密度为320kg/m³，漂浮率为92％，1MPa压力的体积损失率为32％。

按配比混合上述石膏、膨化豆渣、粉煤灰、水泥、玻璃纤维、玻化微珠以及腐殖酸，先于转速为4250r/min的条件下干混，然后再加水于转速为2200r/min的条件下湿混，得到浆料。

将上述浆料输入液压成型机，先于转速为325r/min的旋转螺旋轴的作用下将浆料往模具内推进，液压挤实，得坯条；然后于振动频率为24次/min的条件下将坯条振动密实，挤出成型，得到半成品。

实施例4

以75重量份的石膏、33重量份的膨化豆渣、膨化甘蔗渣以及膨化茶渣的混合物、18重量份的粉煤灰、10重量份的水泥、2重量份的玻璃纤维、3重量份的玻化微珠以及1重量份的腐殖酸共同作为原料。

其中，每100重量份的粉煤灰中化学成分含有1.2重量份的SO₃、54重量份的SiO₂、1.6重量份的Fe₂O₃、29重量份的Al₂O₃、1.6重量份的CaO以及5.4重量份的MgO。

玻化微珠的粒度为1.5mm，表观密度为340kg/m³，漂浮率为94％，1MPa压力的体积损失率为34％。

按配比混合上述石膏、膨化渣、粉煤灰、水泥、玻璃纤维、玻化微珠以及腐殖酸，先于转速为4270r/min的条件下干混，然后再加水于转速为2400r/min的条件下湿混，得到浆料。

将上述浆料输入液压成型机，先于转速为375r/min的旋转螺旋轴的作用下将浆料往模具内推进，液压挤实，得坯条；然后于振动频率为26次/min的条件下将坯条振动密实，挤出成型，得到半成品。

将上述半成品在室温下自然养护15h，再移至温度为80℃，湿度90％的环境下养护14h，再在室温下自然养护15天。

实施例5

以65重量份的石膏、33重量份的膨化渣、18重量份的粉煤灰、8重量份的水泥、3重量份的玻璃纤维、3重量份的玻化微珠以及2重量份的腐殖酸共同作为原料。

其中，膨化渣为膨化豆渣、膨化甘蔗渣、膨化玉米渣和膨化茶渣的混合物，膨化豆渣、膨化甘蔗渣、膨化玉米渣和膨化茶渣的重量比为1：3：1：3。

每100重量份的粉煤灰中化学成分含有1.1重量份的SO₃、52.5重量份的SiO₂、1.8重量份的Fe₂O₃、28重量份的Al₂O₃、1.8重量份的CaO以及5.2重量份的MgO。

玻化微珠的粒度为1mm，表观密度为325kg/m³，漂浮率为92.5％，1MPa压力的体积损失率为32.5％。

按配比混合上述石膏、膨化渣、粉煤灰、水泥、玻璃纤维、玻化微珠以及腐殖酸，先于转速为4500r/min的条件下干混，然后再加水于转速为2250r/min的条件下湿混，得到浆料。

将上述浆料输入液压成型机，先于转速为350r/min的旋转螺旋轴的作用下将浆料往模具内推进，液压挤实，得坯条；然后于振动频率为25次/min的条件下将坯条振动密实，挤出成型，得到半成品。

将上述半成品在室温下自然养护16h，再移至温度为85℃，湿度85％的环境下养护14h，再在室温下自然养护16天。

试验例

对上述实施例1～5所得的石膏墙体以及对照组的石膏墙体分别进行力学性能测试，其结果如表1和表2所示。其中，表1为养护天数为2天的石膏墙体的力学性能，表2为养护天数为16天的石膏墙体的力学性能。

表1力学性能表

表2力学性能表

由表1可以看出，本发明实施例1～5所提供的石膏墙体，其在养护天数为2天的时候，抗压强度达到了11～12MPa，养护天数为16天的时候，抗压强度达到了19～21MPa，具有较佳的力学性能。

综上所述，本发明实施例提供的石膏墙体通过将上述各种物质作为石膏墙体的原料，一方面可提高各种原料的利用率，并起到一定的废物利用的作用，降低石膏墙体的生产成本；另一方面可减少材性收缩率，增强产品抗压、抗折和抗拉强度。其制备方法简单，有利于制备出力学性能较佳的石膏墙体。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种石膏墙体，其特征在于，按照重量份数计，其原料包括：60～80重量份的石膏、30～40重量份的膨化渣、15～20重量份的粉煤灰、8～13重量份的水泥、2～5重量份的玻璃纤维、2～3重量份的玻化微珠以及1～2重量份的腐殖酸；

所述膨化渣包括膨化豆渣、膨化甘蔗渣、膨化玉米渣和膨化茶渣中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的石膏墙体，其特征在于，按照重量份数计，所述原料包括：65～75重量份的石膏、33～38重量份的膨化渣、15～18重量份的粉煤灰、8～10重量份的水泥、2～3重量份的玻璃纤维、2～3重量份的玻化微珠以及1～2重量份的腐殖酸。

3.根据权利要求2所述的石膏墙体，其特征在于，按照重量份数计，所述原料包括：70重量份的石膏、35重量份的膨化渣、16重量份的粉煤灰、8重量份的水泥、3重量份的玻璃纤维、2重量份的玻化微珠以及1重量份的腐殖酸。

4.根据权利要求1～3任一项所述的石膏墙体，其特征在于，每100重量份的所述粉煤灰中化学成分包括1～1.2重量份的SO₃、50～55重量份的SiO₂、1.5～2重量份的Fe₂O₃、25～30重量份的Al₂O₃、1.5～2重量份的CaO以及5～5.5重量份的MgO。

5.根据权利要求4所述的石膏墙体，其特征在于，所述粉煤灰的粒径为100～150μm。

6.根据权利要求5所述的石膏墙体，其特征在于，所述玻化微珠的粒度为0.5～1.5mm，表观密度为300～350kg/m³，漂浮率为90～95％，1MPa压力的体积损失率为30～35％。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的石膏墙体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按配比先将所述石膏、所述膨化渣、所述粉煤灰、所述水泥、所述玻璃纤维、所述玻化微珠以及所述腐殖酸混合，再加水混合，得到浆料；

将所述浆料挤出到模具中成型，得多半成品；

对所述半成品进行养护。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述石膏、所述膨化渣、所述粉煤灰、所述水泥、所述玻璃纤维、所述玻化微珠以及所述腐殖酸先于转速为4000～5000r/min的条件下干混，然后再加水于转速为2000～2500r/min的条件下湿混。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，挤出成型是将所述浆料输入液压成型机，然后于转速为300～400r/min的旋转螺旋轴的作用下将所述浆料往模具内推进，液压挤实，得坯条，然后于振动频率为20～30次/min的条件下将所述坯条振动密实，挤出成型。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，养护包括室温下自然养护12～16h，再移至温度为60～80℃，湿度90％的环境下养护12～16h，，再在室温下自然养护14～16天。