CN109180215A - 一种磷石膏基钢丝网架复合墙板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，涉及建筑材料技术领域，包括磷石膏粉、矿粉、活性矿微粉、水泥、生石灰、发泡剂、外加剂、钢丝网架以及玻璃纤维网格布，该磷石膏基钢丝网架复合墙板在制备时，先将钢丝网架放置于模具中待用，然后称取磷石膏粉、矿粉、活性矿微粉、水泥、生石灰及发泡剂并搅拌混匀，向外加剂中加入水，将外加剂溶液加入上述混合物中搅拌形成混合料浆；将混合料浆在模具中浇注成型，将成型后的产品脱模切割，然后布上玻璃纤维网格布，再在宽面喷射水泥浆保护层，得到磷石膏基钢丝网架复合墙板，本发明所制得的磷石膏基钢丝网架复合墙板具有有效利用资源、稳定性好、抗压强度高、耐久性和防水性好的优点。

Description

一种磷石膏基钢丝网架复合墙板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体是一种磷石膏基钢丝网架复合墙板及其制备方法。
背景技术
磷石膏是生产磷肥、磷酸时排放出的固体废弃物，每生产1t磷酸约产生4.5-5t磷石膏。磷石膏分二水石膏(CaSO4·2H2O)和半水石膏(CaSO4·1/2H2O)，以二水石膏居多，呈酸性，且有少许有害物质。
近年来，随着磷肥产量的增加，磷石膏排放量及堆存量也随之增加。而在综合利用上，国内外有色金属行业冶炼厂大都采取将磷石膏露天堆存或固化回填矿井，露天堆存不仅占用耕地，污染环境，而且磷石膏中有害物质随雨水冲刷会渗透到土壤中，造成地表水及地下水源的污染，破坏生态环境，并且还造成企业资源的浪费，增加了生产成本；而只有不足40％的磷石膏作为原料生产其他建材产品达到综合利用，但是产品部分性能指标不稳定，耐久性能差。
而现有应用技术中，对于磷石膏的综合利用一直是一个难题，特别是耐水性能、耐久，限制了其在建材领域的应用。此外，由于磷石膏中还有少许有害物质，又不能直接使用，必须花大量成本处理后应用，因此，本发明通过引入石灰作为碱性激发剂，一方面可以中和磷石膏中的酸性物质，同时也可作为矿渣的有效激发剂，而激发选用的矿粉和矿微粉，使物料颗粒分散，增大反应表面，有利于提高体系的反应速度，加快硅酸三钙和硅酸二钙的水化，密实墙板内部微观孔洞结构，减少相连气孔、阻断水通道，增强内部骨架稳定性，提高产品强度性能及耐久性能；通过引入水泥，使磷石膏能与水泥水化物生成大量的钙钒石，这些钙钒石与水化硅酸钙一起形成空间结构，减少了试件中的平均孔径，起到支撑孔隙的作用，同时又做为硫酸盐激发剂，促进水泥和矿渣的水化反应，提高砌块的抗压强度；通过工业副产磷石膏在该磷石膏基保温墙板中的总掺量在60％以上，并对产品进行表面预处理，使得制备出来的磷石膏基钢丝网架复合墙板具有免蒸养，固化快，强度好，抗水性好，耐久性能好，隔音、隔热、保温等性能好，且大量利用工业废渣、绿色环保生产等优点，产品各项性能指标符合国家相关标准要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷石膏基钢丝网架复合墙板及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，按干基重量计，包括以下组分：磷石膏粉60-75份，矿粉10-20份，活性矿微粉1-5份，水泥3-10份，生石灰3-10份，发泡剂1份，外加剂0.1-0.5份，钢丝网架1-5份，玻璃纤维网格布1-3份。
作为本发明进一步的方案：所述磷石膏粉是指在100℃的温度下烘干磷石膏60份和180℃煅烧1小时的磷石膏40份，球磨混合均匀而成，其比表面积在300m2/kg。
作为本发明进一步的方案：所述的磷石膏粉的组成成分为：6.45％的SiO2，0.2％的Al2O3为，31.06％的CaO，42.38％的SO3，且磷石膏粉的PH值为5.86。
作为本发明进一步的方案：所述活性矿微粉由水淬矿渣粉通过磨粉机磨制形成，其比表面积为600-900m2/kg。
作为本发明进一步的方案：所述矿粉由水淬矿渣粉通过磨粉机磨制形成，其表面积为400-500m2/kg。
作为本发明进一步的方案：所述外加剂包括聚羧酸系列化合物，其减水率大于25％。
作为本发明进一步的方案：所述发泡剂为铝粉膏。
作为本发明进一步的方案：所述生石灰的比表面积大于300m2/kg，且消解温度大于等于70℃，消化时间小于25min，其中CaO的质量百分比大于等于75％。
一种磷石膏基钢丝网架复合墙板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钢丝网架放置于模具中待用；
(2)搅拌混匀：称取磷石膏粉、矿粉、活性矿微粉、水泥、生石灰及发泡剂并倒入搅拌机搅拌混匀，得到混合物A；
(3)加水搅拌：向外加剂中加入一定比例的水，得到外加剂溶液，将外加剂溶液加入混合物A中采用搅拌机以200转/min的速度搅拌1min，形成混合料浆；
(4)浇注成型：将混合料浆在模具中浇注成型，送入45℃的养护室，静置24小时；
(5)脱模布网：将成型后的产品脱模切割，然后布上玻璃纤维网格布，再在宽面喷射厚度为1-2mm的水泥浆保护层，存于干燥、通风堆场，养护7天以上，制备出磷石膏基钢丝网架复合墙板。
作为本发明进一步的方案：步骤(3)中添加剂与水的比例为0.45-0.55，步骤(4)中的浇筑温度为40-48℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过采用的原材料中掺入大量的磷石膏，使得磷石膏的资源化利用显著，有效地解决了磷石膏难于处置利用的问题；
通过引入生石灰作为碱性激发剂，一方面可以中和磷石膏中的酸性物质，同时也可作为矿渣的有效激发剂，而激发选用的矿粉和矿微粉，使物料颗粒分散，增大反应表面，有利于提高体系的反应速度，加快硅酸三钙和硅酸二钙的水化，密实墙板内部微观孔洞结构，减少相连气孔、阻断水通道，增强内部骨架稳定性，提高产品强度性能及耐久性能；另外生石灰可以使磷石膏中的有害杂质转化为惰性物质，同时也利于矿粉的分散和溶解；
通过引入水泥，使磷石膏能与水泥水化物生成大量的钙钒石，这些钙钒石与水化硅酸钙一起形成空间结构，减少了试件内部结构中的平均孔径，起到支撑孔隙的作用，同时又做为硫酸盐激发剂，促进水泥和矿渣的水化反应，提高砌块的抗压强度；
通过引入矿粉及矿微粉主要是调节和易性，反应提高强度和填充内部空隙，阻断水通道。未反应完的矿粉主要填充在磷石膏与水泥之间，未反应完的矿微粉主要填充在体系内空隙。
除此之外，本发明的磷石膏基钢丝网架复合墙板符合国家相关标准的要求，各项综合性能指标相对传统技术均较优，尤其产品耐久性能及防水性能很好。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，按干基重量计，包括以下成分：磷石膏粉70份，矿粉15份，活性矿微粉2份，水泥5份，生石灰8份，发泡剂1份，外加剂0.5份，钢丝网架3份，玻璃纤维网格布0.5份。
在制备时，先将钢丝网架放置于模具中待用，然后称取磷石膏粉、矿粉、活性矿微粉、水泥、生石灰及发泡剂并倒入搅拌机搅拌混匀，得到混合物A，向外加剂中加入料水比为0.45-0.55的水，得到外加剂溶液，将外加剂溶液加入混合物A中采用搅拌机以200转/min的速度搅拌1min，形成混合料浆；将混合料浆在模具中在40-48℃的温度下浇注成型，送入45℃的养护室，静置24小时；将成型后的产品脱模切割，然后布上玻璃纤维网格布，再在宽面喷射厚度为1-2mm的水泥浆保护层，存于干燥、通风堆场，养护7天以上，制备出磷石膏基钢丝网架复合墙板。
实施例2
一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，按干基重量计，包括以下组分：磷石膏粉65份，矿粉15份，活性矿微粉5份，水泥7份，生石灰8份，发泡剂1份，外加剂0.4份，钢丝网架3份，玻璃纤维网格布0.5份。
在制备时，先将钢丝网架放置于模具中待用，然后称取磷石膏粉、矿粉、活性矿微粉、水泥、生石灰及发泡剂并倒入搅拌机搅拌混匀，得到混合物A，向外加剂中加入料水比为0.45-0.55的水，得到外加剂溶液，将外加剂溶液加入混合物A中采用搅拌机以200转/min的速度搅拌1min，形成混合料浆；将混合料浆在模具中在40-48℃的温度下浇注成型，送入45℃的养护室，静置24小时；将成型后的产品脱模切割，然后布上玻璃纤维网格布，再在宽面喷射厚度为1-2mm的水泥浆保护层，存于干燥、通风堆场，养护7天以上，制备出磷石膏基钢丝网架复合墙板。
实施例3
一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，按干基重量计，包括以下组分：磷石膏粉60份，矿粉20份，活性矿微粉5份，水泥5份，生石灰10份，发泡剂1份，外加剂0.3份，钢丝网架3份，玻璃纤维网格布0.5份。
在制备时，先将钢丝网架放置于模具中待用，然后称取磷石膏粉、矿粉、活性矿微粉、水泥、生石灰及发泡剂并倒入搅拌机搅拌混匀，得到混合物A，向外加剂中加入料水比为0.45-0.55的水，得到外加剂溶液，将外加剂溶液加入混合物A中采用搅拌机以200转/min的速度搅拌1min，形成混合料浆；将混合料浆在模具中在40-48℃的温度下浇注成型，送入45℃的养护室，静置24小时；将成型后的产品脱模切割，然后布上玻璃纤维网格布，再在宽面喷射厚度为1-2mm的水泥浆保护层，存于干燥、通风堆场，养护7天以上，制备出磷石膏基钢丝网架复合墙板。
实施例4
一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，按干基重量计，包括以下组分：磷石膏粉75份，矿粉10份，活性矿微粉5份，水泥5份，生石灰5份，发泡剂1份，外加剂0.3份，钢丝网架3份，玻璃纤维网格布0.5份。
在制备时，先将钢丝网架放置于模具中待用，然后称取磷石膏粉、矿粉、活性矿微粉、水泥、生石灰及发泡剂并倒入搅拌机搅拌混匀，得到混合物A，向外加剂中加入料水比为0.45-0.55的水，得到外加剂溶液，将外加剂溶液加入混合物A中采用搅拌机以200转/min的速度搅拌1min，形成混合料浆；将混合料浆在模具中在40-48℃的温度下浇注成型，送入45℃的养护室，静置24小时；将成型后的产品脱模切割，然后布上玻璃纤维网格布，再在宽面喷射厚度为1-2mm的水泥浆保护层，存于干燥、通风堆场，养护7天以上，制备出磷石膏基钢丝网架复合墙板。
试验例
参照国家标准GB6566--2010《建筑材料放射性核素限量》和DB52/T887-2014《建筑复合保温墙板》标准对上述实施例1～4所得的产品磷石膏基钢丝网架复合墙板进行检测，抽取每个实施例样品3组，样品规格为3000mm×600mm×90mm，检测结果为3组平均值。其检测结果如下表1、表2所示：
表1实施例1的磷石膏基钢丝网架复合墙板的放射性能
表2各例磷石膏基钢丝网架复合墙板的物理性能
本发明的磷石膏基钢丝网架复合墙板，经6次冲击试验后，板面无裂纹；抗冻15次循环实验，表面无裂纹。且由上表1数据显示结果可以看出，本发明所生产出的磷石膏基钢丝网架复合墙板产品，其各项指标均达到国家和行业地方标准所规定的要求，且磷石膏基钢丝网架复合墙板具有免蒸养，固化快，强度好，抗水性好，耐久性能好，保温性能好，具有大量利用工业废渣、绿色环保生产等优点。
在此有必要指出的是，以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案所能达到的技术效果做进一步的阐述和理解，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本领域技术人员在此基础上做出的非突出的实质性特征和非显著进步的改进，均属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，其特征在于，按干基重量计，包括以下组分：磷石膏粉60-75份，矿粉10-20份，活性矿微粉1-5份，水泥3-10份，生石灰3-10份，发泡剂1份，外加剂0.1-0.5份，钢丝网架1-5份，玻璃纤维网格布1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，其特征在于，所述磷石膏粉是指在100℃的温度下烘干磷石膏60份和180℃煅烧1小时的磷石膏40份，经过球磨混合均匀而成，其比表面积在300m2/kg。
3.根据权利要求2所述的一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，其特征在于，所述的磷石膏粉的组成成分为：6.45％的SiO2，0.2％的Al2O3为，31.06％的CaO，42.38％的SO3，且磷石膏粉的PH值为5.86。
4.根据权利要求1所述的一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，其特征在于，所述活性矿微粉由水淬矿渣粉通过磨粉机磨制形成，其比表面积为600-900m2/kg。
5.根据权利要求1所述的一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，其特征在于，所述矿粉由水淬矿渣粉通过磨粉机磨制形成，其表面积为400-500m2/kg。
6.根据权利要求1所述的一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，其特征在于，所述外加剂包括聚羧酸系列化合物，其减水率大于25％。
7.根据权利要求1所述的一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，其特征在于，所述发泡剂为铝粉膏。
8.根据权利要求1所述的一种磷石膏基钢丝网架复合墙板，其特征在于，所述生石灰的比表面积大于300m2/kg，且消解温度大于等于70℃，消化时间小于25min，其中CaO的质量百分比大于等于75％。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的磷石膏基钢丝网架复合墙板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将钢丝网架放置于模具中待用；
(2)搅拌混匀：称取磷石膏粉、矿粉、活性矿微粉、水泥、生石灰及发泡剂并倒入搅拌机搅拌混匀，得到混合物A；
(3)加水搅拌：向外加剂中加入一定比例的水，得到外加剂溶液，将外加剂溶液加入混合物A中采用搅拌机以200转/min的速度搅拌1min，形成混合料浆；
(4)浇注成型：将混合料浆在模具中浇注成型，送入45℃的养护室，静置24小时；
(5)脱模布网：将成型后的产品脱模切割，然后布上玻璃纤维网格布，再在宽面喷射厚度为1-2mm的水泥浆保护层，存于干燥、通风堆场，养护7天以上，制备出磷石膏基钢丝网架复合墙板。
10.根据权利要求9所述的磷石膏基钢丝网架复合墙板的制备方法，其特征在于，步骤(3)中添加剂与水的比例为0.45-0.55，步骤(4)中的浇筑温度为40-48℃。
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