CN109626933A - 一种防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法，涉及石膏基保温砌块和工业废弃物资源化综合利用领域。本发明砌块的各组分及其重量份数为磷建筑石膏75‑85份，矿渣15‑25份，激发剂1‑2份，缓凝剂0.1‑0.2份，复合发泡剂1‑4份。本发明制备方法为：将磷建筑石膏、矿渣、激发剂和缓凝剂混合均匀，然后加入上述质量的45‑65％的水搅拌，混合均匀后加入复合发泡剂搅拌20‑40秒，最后倒入模具养护2‑12小时拆模。该发泡保温砌块软化系数能达到0.6以上，且具有密度可控，强度较高，防水防潮，保温隔音，易加工性好、防火阻燃等优点。

Description

一种防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法
技术领域
本发明涉及石膏基保温砌块和工业废弃物资源化综合利用领域，特别涉及一种防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法。
背景技术
磷石膏是湿法磷酸生产过程中的副产物，每产出1t磷酸附带产出4.5-5t磷石膏，目前我国磷石膏堆积已超过亿吨，并且以每年超过2000万吨的速度增加，导致土地资源浪费、地下水污染严重，环境负担日益加剧。将磷石膏经过处理制备建筑材料是其资源化利用的有效方式，但目前的磷石膏利用量仅10％左右。
建材领域是磷石膏利用占比最大的一项。石膏砌块作为国际公认可的可持续发展的绿色建材产品，其具有轻质、便于安装施工及较好的防水性、吸音性、保温性、不燃性，在欧洲市场上大规模使用，我国于上世纪80年代引进该产品，逐年得到发展。
但目前关于磷建筑石膏保温砌块存在两个方面问题。第一，由于磷石膏硬化后在水中有较大的溶解度，导致普通磷石膏砌块软化系数大概只有0.2-0.4，不符合防潮型石膏砌块的标准；第二，由于磷石膏中每个硫酸钙含有两个结晶水，故硬化后含有大约19％的结晶水，导致其导热系数较高，相同密度的保温砌块，磷石膏保温砌块的导热系数比水泥保温板要低。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法，本发明砌块由磷建筑石膏、矿渣、激发剂、缓凝剂、复合发泡剂组成。本发明以磷建筑石膏为基体，加入少量矿渣和激发剂，一方面提高了发泡保温砌块的软化系数，另一方面矿渣的加入使体系结合水降低，从而使导热系数也降低。本发明制备的磷建筑石膏发泡保温砌块具有轻质多孔、低导热高强度、防水防潮、自调节湿度、对人体无刺激性等特点，属于绿色建材。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提出的一种防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，由以下重量份的原料配置而成：
所述激发剂为熟石灰粉与硬脂酸按照质量比1:0.5-2混合搅拌均匀而成；所述复合发泡剂为双氧水：羟丙基甲基纤维素醚按质量比1:0.02-0.06混合搅拌均匀而成。
本发明还提出一种用于上述防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块的制备方法，其特征在于，首先将磷建筑石膏、矿渣、激发剂和缓凝剂按照上述重量份数混合均匀，然后加入上述组分总质量的45-65％的水搅拌，混合均匀后加入复合发泡剂搅拌20-40秒，最后倒入模具自然养护2-12小时拆模，制得防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块。
本发明的特点及有益效果：
一，以磷建筑石膏为基体，加入少量矿渣和激发剂，矿渣中提供的活性氧化铝会与石膏反应生成钙矾石，而且激发剂中的硬脂酸会改变二水石膏的晶型，减少其长径比，钙矾石和较小的长径比都会大幅度提高体系的耐水性，同时硬脂酸还会在石膏晶体表面形成一层防水层进一步提高其耐水放潮的性能。
二，矿渣的加入会使体系中二水石膏生成量减少，由于结晶水的导热系数较高，较少的结晶水会降低体系的导热系数。
综上，本发明制备的发泡保温砌块具有密度可控、低导热高强度、防水防潮、自调节湿度等优点。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。
本发明提出的一种防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块，由以下重量份的原料配置而成：
其中，所述激发剂为熟石灰粉与硬脂酸按照质量比1:0.5-2混合搅拌均匀而成，优选1：1；所述复合发泡剂为双氧水：羟丙基甲基纤维素醚按质量比1:0.02-0.06混合搅拌均匀而成，优选1:0.04。
进一步地，所述的缓凝剂为蛋白质类缓凝剂。
进一步地，所述的矿渣粉为炼钢厂排放的废渣经水淬粉磨后的矿渣微粉，其中细度为800目到1000目之间。
进一步地，所述的激发剂中，所述熟石灰粉符合《建筑消石灰》HCL 90 JC/T 481-2013中KCL75及其以上的要求，所述硬脂酸符合《食品添加剂硬脂酸》GB1886101-2016中理化指标的要求。
进一步地，所述复合发泡剂中，双氧水的质量分数为30％或35％，所述双氧水符合《工业过氧化氢》GB/T 1616-2014中合格品及其以上性能要求，所述羟丙基甲基纤维素醚符合《建筑干混砂浆用纤维素醚》JC/T 2190-2013中HPMC 100000E及其以上性能要求。
本发明还提出一种上述防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块的制备方法，首先将磷建筑石膏、矿渣、激发剂和缓凝剂按照上述重量份数混合均匀，然后加入上述组分总质量的45-65％的水搅拌，混合均匀后加入复合发泡剂搅拌20-40秒，最后倒入模具自然养护2-12小时拆模，制得防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块。
以下为本发明实施例：
通过上表可知，本发明制备的发泡保温砌块的抗压强度、抗折强度和软化系数都满足《石膏砌块》JC T 698-2010所规定的相关性能要求。同时由于《石膏砌块》标准中没有规定导热系数的值，本发明借鉴《蒸压加气混凝土砌块》GB11968—2006中所规定的导热系数值，本发明制备的发泡保温砌块导热系数满足《蒸压加气混凝土砌块》GB11968—2006中相同密度时所规定的导热系数值。
本发明原理如下：磷建筑石膏中的β-半水石膏和II型无水石膏首先水化为二水石膏，水化1天时，β-半水石膏和II型无水石膏已大部分水化为二水石膏，而此时超细矿渣粉水化程度较小，随着体系碱度的提升，1天后超细矿渣与石膏水化生成钙矾石和水化硅(铝)酸钙凝胶，钙矾石生长在二水石膏表面，形成紧密的包裹层，钙矾石间的相互搭接替代了二水石膏间的相互搭接，形成骨架结构，而水化硅(铝)酸钙凝胶，或者包裹在二水石膏表面或者充填在骨架的孔隙当中，此为钙矾石和水化硅(铝)酸钙凝胶形成的无机防水层。硬脂酸在砂浆水化过程中先溶解，随着矿渣和石膏的反应和水分的挥发，体系水分减少，硬脂酸在无机水化产物表面大量覆膜，此为有机防水层。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，由以下重量份的原料配置而成：
所述激发剂为熟石灰粉与硬脂酸按照质量比1:0.5-2混合搅拌均匀而成；所述复合发泡剂为双氧水：羟丙基甲基纤维素醚按质量比1:0.02-0.06混合搅拌均匀而成。
2.根据权利要求1所述的防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，所述激发剂为熟石灰粉与硬脂酸按照质量比1:1混合搅拌均匀而成。
3.根据权利要求1所述的防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，所述复合发泡剂为双氧水：羟丙基甲基纤维素醚按质量比1:0.04混合搅拌均匀而成。
4.根据权利要求1所述的防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，所述复合发泡剂中，双氧水的质量分数为30％或35％。
5.根据权利要求1所述的防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，所述缓凝剂为蛋白质类缓凝剂。
6.根据权利要求1所述的防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，所述矿渣粉为炼钢厂排放的废渣经水淬粉磨后的矿渣微粉，矿渣微粉的细度为800目到1000目之间。
7.一种用于权利要求1～6中任意一项所述的防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块的制备方法，其特征在于，首先将磷建筑石膏、矿渣、激发剂和缓凝剂按照上述重量份数混合均匀，然后加入上述组分总质量的45-65％的水搅拌，混合均匀后加入复合发泡剂搅拌20-40秒，最后倒入模具自然养护2-12小时拆模，制得防潮型磷建筑石膏发泡保温砌块。
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