CN110066160B - 一种人造岗石复合硫氧镁胶凝材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硫氧镁胶凝材料领域，公开了一种人造岗石复合硫氧镁胶凝材料及其制备方法和应用，由人造岗石、改性硫氧镁胶凝材料和骨料复配而成，改性硫氧镁胶凝材料指经过柠檬酸改性的硫氧镁胶凝材料，硫氧镁胶凝材料由七水硫酸镁和轻烧氧化镁复配而成；人造岗石粉体掺加量为未改性硫氧镁胶凝材料中氧化镁质量的5‑20％；以未内掺岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中的氧化镁质量为基准氧化镁质量；柠檬酸掺加量为基准氧化镁质量的0.5‑1.2％；骨料掺加量为基准氧化镁质量的3.5‑4.2倍；七水硫酸镁掺加量为基准氧化镁质量的35‑48％。本发明针对硫氧镁基胶凝材料强度偏低等不足，利用人造岗石废弃物的特点改善了硫氧镁基胶凝材料性能。
Description
技术领域
本发明涉及硫氧镁胶凝材料领域，具体的，涉及一种人造岗石复合硫氧镁胶凝材料及其制备方法和应用。
背景技术
本发明背景技术中，公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
硫氧镁水泥胶凝材料是一种由MgO·MgSO4·H2O组成的一种三元体系胶凝材料。其原料主要为：轻烧氧化镁、七水硫酸镁、水、外加剂。其中轻烧氧化镁是由菱镁矿(经高温磨细制成，其主要化学成分是活性MgO。硫氧镁基胶凝材料是将一定浓度的MgSO4溶液与轻烧活性MgO粉混合搅拌后，凝结硬化而成的多组分气硬性无机胶凝材料。硫氧镁基胶凝材料不仅生产工艺简单、能耗低、价格低廉，还具有良好的力学强度、空气稳定性、耐侯性、耐热性、且轻质低密度、低烧度低腐蚀性，可与玻璃纤维、木质纤维等不耐碱增强材料，掺合使用等优点。因其不含氯离子，对钢材无腐蚀性，硫氧镁胶凝材料广泛应用于防火门芯板、耐火构件、外墙保温板领域轻质墙板等。硫氧镁胶凝材料，是在常温状态下由MgO-MgSO4-H2O三元体系组成的，主要为碱式硫酸镁水化产物MgX(OH)Y·(SO4)Z·nH2O，其相结构形态通常呈针杆状、纤维集合束状或颗粒状等，由相结构晶体互相交联共生形成一定的网状连生结构从而产生力学强度。
然而，本发明人认为：这种网状结构中有较多热力学不稳定连接点存在，遇水时，硫氧镁胶凝材料结构晶格失去吸附作用发生部分水解；因此，单纯依赖硫氧镁水泥的基本三元体系很难提高材料性能。
发明内容
上述提到，单纯依赖硫氧镁水泥的基本三元体系很难提高材料性能；因此，需要添加外加剂改变结晶相或者掺入填充料来堵塞毛细孔，来提高硫氧镁水泥基材料的密实程度，从而改善力学性能和防水性能。为此，本发明提供一种人造岗石复合硫氧镁胶凝材料及其制备方法和应用。
为实现上述目的，本发明公开了下述技术方案：
本发明的第一目的，是提供一种人造岗石废渣复合硫氧镁胶凝材料，其由人造岗石废渣粉体、改性硫氧镁胶凝材料和骨料复配而成，所述改性硫氧镁胶凝材料指经过柠檬酸改性的硫氧镁胶凝材料，所述硫氧镁胶凝材料由七水硫酸镁和轻烧氧化镁粉复配而成；所述人造岗石粉体的掺加量为未改性的硫氧镁胶凝材料中活性氧化镁质量的5-20％，以人造岗石废渣替代部分活性氧化镁制备硫氧镁胶凝材料，即人造岗石废渣的掺加形式为内掺，未内掺岗石废渣替换活性氧化镁的硫氧镁胶凝材料中的氧化镁质量为基准氧化镁质量。所述柠檬酸的掺加量为未掺加岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中基准氧化镁质量的0.5-1.2％；所述骨料的掺加量为未掺加岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中基准氧化镁质量的3.5-4.2倍；所述七水硫酸镁掺加量为未掺加岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中基准氧化镁质量的35-48％。
作为进一步的技术方案，所述人造岗石复合硫氧镁胶凝材料中还包括水，所述水的掺加量为未掺加岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中基准氧化镁质量的38-46％。通过与水的复配，将上述人造岗石复合硫氧镁胶凝材料制备成砂浆，进而用于制备各种构件。
作为进一步的技术方案，所述柠檬酸的掺加量为未掺加岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中基准氧化镁质量的0.5％；所述骨料的掺加量为未掺加岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中基准氧化镁质量的3.6倍；所述七水硫酸镁为未掺加岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中基准氧化镁质量的43.6％；所述水的掺加量为未掺加岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中基准氧化镁质量的38.2％。
作为进一步的技术方案，所述人造岗石粉体为人造岗石废渣干燥粉磨得到；所述人造岗石的主要由下列成分构成：Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、SiO2。优选的，所述人造岗石粉体的白度不小于80％。
作为进一步的技术方案，所述人造岗石复合硫氧镁胶凝材料还包括粉煤灰；所述粉煤灰的掺加量为人造岗石及活性MgO质量之和的10-15％，即粉煤灰的掺加形式为外掺。如果过度采用内掺的方法替代有效胶凝组分活性MgO的量过多,会导致硫氧镁胶凝材料的水化产物大量减少，从而胶结能力变差，导致其力学性能变差，所以在内掺岗石废渣的基础上，采用外掺的方式添加粉煤灰。
作为进一步的技术方案，所述粉煤灰的掺加量为人造岗石复合硫氧镁胶凝材料质量的10-15％，所述人造岗石粉体的掺加量为未改性的硫氧镁胶凝材料中氧化镁质量的5-10％。
本发明的第二目的，是提供所述人造岗石复合硫氧镁胶凝材料在建筑材料中的应用：包括防火门芯板、耐火构件、外墙保温板等。本发明的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料具有良好的强度、防水性等，适宜制备建筑材料。
与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：人造岗石是将天然大理石碎料、石粉粉末后，加入胶结剂经真空搅拌、震荡成型、高温固化等工序而制得的人造装修石材；因此，人造岗石废弃物中含有一定量的不饱和聚酯树脂、残碱及钠镁杂质可溶性盐，堆存或掩埋会造成自然环境污染和破坏。本发明针对硫氧镁基胶凝材料存在的强度偏低、耐水性差和收缩大等不足，利用人造岗石废弃物的上述特点显著改善了硫氧镁基胶凝材料的上述问题。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1中人造岗石废渣的XRD图谱。
图2为本发明实施例1中试样标准养护的效果图。
图3为本发明实施例1中试样浸水养护的效果图。
图4为本发明实施例1中人造岗石废渣的SEM图。
图5为本发明实施例1中经过柠檬酸改性未掺加人造岗石废渣的硫氧镁胶凝材料净浆的SEM图。
图6为本发明实施例1中掺加了5％和10％的人造岗石废渣的柠檬酸改性的硫氧镁胶凝材料净浆的SEM图，其中，图(a)代表5％，图(b)代表10％。
图7为本发明实施例1中掺加不同量的岗石废渣的硫氧镁胶凝材料抗折强度测试结果。
图8为本发明实施例1中掺加不同量的岗石废渣的硫氧镁胶凝材料抗压强度测试结果。
图9为本发明实施例1中掺加不同量的岗石废渣的硫氧镁胶凝材料孔隙率的测试结果。
图10为本发明本实施例1中掺加不同量的岗石废渣的硫氧镁胶凝材料软化系数的测试结果。
图11为本发明本实施例2中粉煤灰的SEM图。
图12为本发明本实施例2中内掺5％人造岗石废渣+外掺10％粉煤灰制备的硫氧镁水泥净浆试件的SEM图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所述，硫氧镁胶凝材料形成的网状结构中有较多热力学不稳定连接点存在，遇水时，硫氧镁胶凝材料结构晶格失去吸附作用发生部分水解；因此，单纯依赖硫氧镁水泥的基本三元体系很难提高材料性能。为此，本发明提出了一种人造岗石复合硫氧镁胶凝材料及其制备方法和应用，现结合附图和具体实施方式对本发明进一步进行说明。
实施例1
1、试验原材料：
所述七水硫酸镁购自防城港市五星化学试剂厂，工业级，化学成分见表1。
所述轻烧氧化镁粉产地为辽宁海城，经水合法测试定其活性为66.72％，化学成分见表2。
所述人造岗石废渣，取自广西贺州，干燥粉磨后为白色粉末，白度85.7％，XRD分析见图1，其化学成分见表2。
所述柠檬酸购自南宁市蓝天化学试剂公司，化学纯。
所述骨料采用ISO标准砂，所述水为自来水。
表1工业级七水硫酸镁的化学成分(单位:％)
表2岗石废渣及轻烧MgO成分(单位:％)
2、样品制备及试验方法：
(1)所述人造岗石粉体采用内掺的形式，相当于采用人造岗石粉体替代了部分氧化镁，配比详见表3。
表3人造岗石复合硫氧镁胶凝材料配比(单位：克)
(2)强度测试试样制备：按比例称取试验所需材料，先将柠檬酸倒入量取完毕的水中直至完全溶解，再将七水硫酸镁晶体倒入水中搅拌至完全溶解形成均匀的硫酸镁水溶液，再加入不同含量(0％、5％、10％、15％、20％)的人造岗石废渣，一边慢速搅拌，一边加入轻烧氧化镁，待轻烧氧化镁加入完毕后，加砂加入标准砂，快速搅拌5min形成均匀的硫氧镁胶凝材料砂浆浆体。按照国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》和GB/T17671-1999《水泥胶砂强度试验》中的方法,将制备好的所述人造岗石复合硫氧镁胶凝材料胶砂浆体浇注入40mm×40mm×160mm的三联模中成型试件，振动台上震动60s后抹平，置于恒温中密封养护1d后脱模，脱模后将该试件置于标准养护箱内(温度19-21℃、湿度60％-70％)条件中密封养护至3d和28d后在全自动压力试验机测试分别抗压强度和抗折强度。
(3)孔隙率测试试样制备：制备方法同上述(2)，得到人造岗石复合硫氧镁胶凝材料后按照国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》和GB/T17671-1999《水泥胶砂强度试验》中的方法,将所述人造岗石复合硫氧镁胶凝材料配制成胶砂,并用三联试模成型试件,脱模后胶将该试件在标准条件(温度19-21℃、湿度60％-70％)养护至14d龄期时，将上述试件放再置于水中完全浸没并饱水(浸水养护)，然后取出在105±5℃的温度下烘干至恒重。根据文献(朱杰兆,薛涛,巴明芳.高抗折硫氧镁基无机复合胶凝材料的制备及其机理[J].宁波大学学报(理工版),2017,30(06):66-72)中的方法计算出不同试件的总孔隙率，以便于分析试件的总体孔隙结构变化情况。
(4)硫氧镁水泥基胶凝材料净浆流动度测定参照国家标准GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》，试验中首先测试无掺合料的硫氧镁水泥基胶凝材料净浆：按比例称取原料，称取试验所需材料，先将柠檬酸倒入量取完毕的水中直至完全溶解，再将七水硫酸镁晶体倒入水中搅拌至完全溶解形成均匀的硫酸镁水溶液，再加入不同含量(0％、5％、10％、15％、20％、30％)的人造岗石废渣，一边慢速搅拌，一边加入轻烧氧化镁，待轻烧氧化镁加入完毕后，快速搅拌2min形成均匀的胶凝材料净浆浆体。然后测试得到岗石废渣掺加量分别为0％、5％、10％、20％、30％的净浆流动度的变化。聚羧酸系高性能减水剂掺量为0.10％(折固掺量)。试验中采用的净浆配合比如表3所示，试验温度为25℃。然后根据国家标准GB/T2419－2005《水泥胶砂流动度测定方法》测试砂浆(内掺标准砂的硫氧镁胶凝材料)的流动度，试验中采用的砂浆配合比与表3的区别在于不含骨料(标准砂)，砂浆制备方法同上述(2)，测试得到掺合料对硫氧镁胶凝材料砂浆流动度的变化。
(5)软化系数测试试样制备：制备方法同上述(2)，得到人造岗石复合硫氧镁胶凝材料后按照国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》和GB/T17671-1999《水泥胶砂强度试验》中的方法,将所述人造岗石复合硫氧镁胶凝材料配制成胶砂,并用三联试模成型试件,脱模后胶将该试件在标准条件(温度19-21℃、湿度60％-70％)养护至14d龄期时，将上述试件放再置于水中完全浸没并饱水(浸水养护)，然后浸水养护至28d取出擦拭干净试件表面，与同条件制备并标准养护的同龄期的一组试件同时测试抗压强度，并计算相应的软化系数。
3、试验结果：
(1)所述人造岗石废渣微观形貌，如图4所示，可以看出：岗石废渣的微观结构均一性良好，不同部位形貌基本一致，大多是以矿物颗粒为骨架，互相依附的细小磨粉颗粒，团聚形成较大岗石废渣白泥颗粒，结构性状大多为无规则且大小不一的片状、块状，颗粒粒径大多较小，多在30μm以下且无取向性，部分磨粉颗粒粒径为纳米量级，此外观结构能够有效在硫氧镁胶凝材料中起到填充作用，使得颗粒级配良好。
(2)人造岗石废渣对改性硫氧镁胶凝材料微观形貌的影响：图5为柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料(试验序号1)微观形貌的微观形貌图；图6(a)和(b)分别为掺加了5％和10％的人造岗石废渣的柠檬酸改性的硫氧镁胶凝材料的微观形貌，从5中可以看出：只经过柠檬酸改性的硫氧镁胶凝材料中存在较多数量的互相堆叠交错的5Mg(OH)2-MgSO4-7H2O针杆状强化相，其结构体系为多晶体堆聚体，赋予了胶凝材料良好的力学强度，但也清晰可见，以针状为主的5·1·7强化相间仍然存在部分缝隙，这一定程度上会影响试件的总孔隙率和力学强度。从图6中可以看出：当在柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料中加入岗石废渣后，并没有产生新的水化产物相，5Mg(OH)2-MgSO4-7H2O针杆状强化相还是作为主要强化相；但岗石废渣颗粒经过球磨后结构的均一性良好，不同部位形貌基本一致，大多是以矿物颗粒为骨架，互相依附的细小磨粉颗粒，团聚形成较大岗石废渣白泥颗粒，结构性状大多为无规则且大小不一的片状、块状，颗粒粒径大多在30μm以下且无取向性，部分磨粉颗粒粒径为纳米量级，且比表面积较大，此外观结构在硫氧镁胶凝材料中起到一定填充作用，使得颗粒级配良好。微观条件下可见，掺入岗石废渣粉末，可以明显改善柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料的表面结构，减少缝隙和孔洞的产生，从而起到改善柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料凝结硬化后的力学性能的作用。另外，岗石废渣作为掺合料，会在柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料水化的初始阶段中，利用颗粒比表面积较大这一优势，在颗粒表面通过提前吸附溶液中的一些SO4 2-、OH-等离子，阻碍这些离子与MgO发生反应，从而降低了水化的反应速度，拉长了水化时间，因而降低了柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料初期的结晶应力，这有利于柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料体系5Mg(OH)2-MgSO4-7H2O针杆状强化相的不断产生，从而进一步改善柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料凝结的力学性能的作用。
(3)岗石废渣对硫氧镁胶凝材料抗折强度的影响：从图7可以看出,掺入岗石废渣有效提高了硫氧镁胶凝材料的抗折强度。当岗石废渣掺量为5％时，柠檬酸改性硫氧镁胶砂抗折强度最好，胶砂试件3d、28d的抗折强度均达最大值，其中28d抗折强度为17.8MPa，比未掺胶砂抗折强度提高了52.1％，当岗石废渣掺量超过15％时，试件28d的抗折强度开始出现明显的下降趋势。
(4)岗石废渣对硫氧镁胶凝材料抗压强度的影响：由图8可以看出,掺入岗石废渣明显有利于柠檬酸改性硫氧镁胶砂抗压强度的提高。28d龄期试件抗压强度，先出现了升高后降低趋势，当岗石废渣掺量为5％时，抗压强度达到了最大值92.5MPa,比未掺的柠檬酸改性硫氧镁胶砂抗压强度提高了45.8％。随岗石废渣掺量提高，3d龄期试件抗压强度则出现了略微下降。掺量继续增加，3d龄期柠檬酸改性硫氧镁胶砂抗压强度下降的原因是岗石废渣取代了部分活性MgO，而岗石废渣在早期阶段并不参与相应的水化反应，也不能提供有效早期强度，因而导致早期抗压强度较低。随着龄期的增长，内掺的岗石废渣开始分散在硫氧镁初期水化产物之间的微小空隙中，这在一定程度上降低了浆体的内部孔隙率改善了试件密实度，有利于力学强度的提高，因而28d龄期强度增长明显。岗石废渣掺量在5％-10％时，岗石废渣对柠檬酸改性硫氧镁胶砂改性效果明显，试件各龄期的力学强度相对稳定。
(5)人造岗石废渣对硫氧镁胶凝材料孔隙率的影响：如图9所示，与空白组(人造岗石废渣掺加量为0％)相比，当岗石废渣掺量为5％时，体系的总孔隙率明显降低，当岗石废渣掺量超过10％时,净浆试件总孔隙率又有所增加，总孔隙率测试结果与力学性能的测试结果基本相呼应。
(6)人造岗石废渣对硫氧镁胶凝材料净浆流动度的影响，结果如表4所示：在0-20％掺量范围内，随着掺量的增加，掺岗石废渣的硫氧镁胶凝材料净浆流动度略有上升，当掺量为10％时，净浆流动度达到最大值202mm,比未掺加的空白试样提高了8.6％。当掺量超过20％时，掺岗石废渣的硫氧镁胶凝材料净浆流动度出现了下降但是下降不是很明显，当掺量为30％时，下降非常明显。在5-10％掺量时，掺岗石废渣的硫氧镁胶凝材料净浆流动度得到了很好的改善，流变性能变优。
表4
| 人造岗石废渣掺量 | 净浆流动度 |
| 0 | 186 |
| 5 | 189 |
| 10 | 202 |
| 20 | 178 |
| 30 | 156 |
(7)人造岗石废渣对硫氧镁胶凝材料砂浆流动度的影响，结果如表5所示：在0-20％掺量范围内，随着人造岗石废渣掺量的增加，掺岗石废渣的硫氧镁胶凝材料砂浆流动度不断上升，当掺量为10％时，砂浆流动性最好，流动度为181mm，比未掺加的空白试样的砂浆流动度提高了11.0％。在15％掺量时，掺岗石废渣的硫氧镁胶凝材料净浆流动度与10％掺量时的净浆流动度略微有一点下降，流变性能未发生很大改变。当达到15％掺量时，硫氧镁胶凝材料净浆流动度出现了较为明显的下降。
表5
| 人造岗石废渣掺量 | 砂浆流动度 |
| 0 | 163 |
| 5 | 168 |
| 10 | 181 |
| 20 | 177 |
| 30 | 151 |
(8)人造岗石废渣对硫氧镁胶凝材料耐水性能的影响，结果如表6所示。
表6
(9)人造岗石废渣对硫氧镁胶凝材料软化系数的影响，结果如图10所示，从图中可以看出：随着岗石废渣的掺量增加,硫氧镁胶凝材料的软化系数呈现先增大后减小的趋势,岗石废渣的掺量在5-10％之间时，软化系数较高，在此阶段时试件28d抗压强度也较高。超过10％掺量时硫氧镁胶凝材料的软化系数逐步降低，说明过量的岗石废渣的掺入减小了硫氧镁胶凝材料的软化系数。这说明岗石废渣的掺量在5-10％之间时,硫氧镁胶凝材料软化系数较高，耐水性能更好，这与孔隙率测试结果相对应，但整体而言，岗石废渣的掺加显著改善了硫氧镁胶凝材料的软化系数，掺加岗石废渣的硫氧镁胶凝材料的耐水性能更优。
实施例2
在实施例1中表3的试验序号2和3的基础上，分别再掺加人造岗石及活性MgO质量之和的10-15％的粉煤灰，构成5％人造岗石废渣-10％粉煤灰和10％人造岗石-15％粉煤灰两种复合硫氧镁胶凝材料，所述粉煤灰为火电站I级F类，产地河南巩义，粉煤灰的化学成分见表7。
表7粉煤灰成分(单位:％)
样品制备及试验方法参考实施例1，经过试验发现，粉煤灰粒径较小，且多为球状(如图11所示)，掺入5％人造岗石废渣+10％粉煤灰的硫氧镁水泥净浆试件的SEM图如图12所示。外掺粉煤灰能够起到润滑及补充岗石废渣缺少较微小(10μm以下)粒径颗粒的作用，粉煤灰的结构较为疏松，多为球状或絮状颗粒，粒径基本在10μm以下，而且由于一般的粉煤灰Al2O3含量较高(达34.13％)，粉煤灰会与偏碱性的改性硫氧镁胶凝材料发生化学反应，形成[Al(OH)4]-等水化产物，从而提高硫氧镁胶凝材料的力学性能和密实度。随着龄期增加，粉煤灰颗粒自身填充效应发挥明显，因而在内掺岗石废渣的基础上，外掺粉煤灰，粉煤灰与岗石废渣粉末在硫氧镁水泥颗粒间分散，相较于岗石废渣(30μm以下)，粉煤灰的微观尺寸更小且外观更加圆润，可以起到良好的微珠润滑作用，帮助岗石废渣更好的通过表面吸附溶液中的一些SO4 2-、OH-等离子，阻碍这些离子与MgO发生反应，从而降低了水化的反应速度，拉长水化时间，因而降低了柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料初期的结晶应力，这有利于柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料体系5Mg(OH)2-MgSO4-7H2O针杆状强化相的不断产生。同时，因为粉煤灰微观尺寸更小，因而可以很好的补充岗石废渣的微观颗粒级配，两者可以协同形成优质微骨料，共同填充柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料水化产物间的大大小小不同尺寸的微细空间、孔洞和缝隙，从而能够显著改善砂浆试件的浆体密实度，因而在单独掺加岗石废渣的基础上进一步提高了柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料力学性能。
同时，对本实施例同时掺加粉煤灰和人造岗石废渣得到的柠檬酸改性硫氧镁胶砂试件力学性能测试结果(表8所示)也验证了图12中微观形态的观测结果。从表8可以看出：与实施例1中单独掺加岗石废渣柠檬酸改性硫氧镁胶砂试件相比，再掺加粉煤灰后，28d抗折强度和28d抗压强度出现了明显上升，分别比单独内掺量为5％的岗石废渣胶砂试件提高了23.0％和12.5％，相较于完全未掺加任何矿物掺合料的柠檬酸改性硫氧镁胶砂试件，28d抗折强度和28d抗压强度则分别提高了87.1％和64.2％，显著改善了柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料的力学性能。
表8
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，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，由人造岗石粉体、改性硫氧镁胶凝材料和骨料复配而成，所述改性硫氧镁胶凝材料指经过柠檬酸改性的硫氧镁胶凝材料，所述硫氧镁胶凝材料由七水硫酸镁和轻烧氧化镁复配而成；所述人造岗石粉体的掺加量为未改性的硫氧镁胶凝材料中氧化镁质量的5-20%；以未内掺岗石废渣替换活性氧化镁的硫氧镁胶凝材料中的氧化镁质量为基准氧化镁质量；所述柠檬酸的掺加量为所述基准氧化镁质量的0.5-1.2%；所述骨料的掺加量为所述基准氧化镁质量的3.5-4.2倍；所述七水硫酸镁掺加量为所述基准氧化镁质量的35-48%。
2.如权利要求1所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，所述柠檬酸的掺加量为所述基准氧化镁质量的0.5%；所述骨料的掺加量为所述基准氧化镁质量的3.6倍；所述七水硫酸镁为所述基准氧化镁质量的43.6%；所述水的掺加量为所述基准氧化镁质量的38.2%。
3.如权利要求1或2所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，所述人造岗石复合硫氧镁胶凝材料中还包括水，所述水的掺加量为所述基准氧化镁质量的38-46%。
4.如权利要求3所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，所述水的掺加量为基准氧化镁质量的38.2%。
5.如权利要求1或2所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，所述人造岗石粉体为人造岗石废渣干燥粉磨得到。
6.如权利要求1或2所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，所述人造岗石粉体的白度不小于80%。
7.如权利要求1或2所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，所述骨料为ISO标准砂。
8.如权利要求1或2所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，所述人造岗石复合硫氧镁胶凝材料还包括粉煤灰。
9.如权利要求8所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，所述粉煤灰的掺加量为人造岗石及活性MgO质量之和的10-15%。
10.如权利要求9所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料，其特征在于，所述人造岗石粉体的掺加量为5-10%。
11.如权利要求1-10任一项所述的人造岗石复合硫氧镁胶凝材料在建筑材料中的应用。
12.如权利要求11所述的应用，其特征在于，所述应用为制备防火门芯板、耐火构件、外墙保温板。
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Effective date of registration: 20231005 Address after: 230000 B-2704, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui. Patentee after: HEFEI LONGZHI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee before: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd. Effective date of registration: 20231005 Address after: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee after: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd. Address before: 530007 No.33 Luowen Avenue, XiXiangTang District, Nanning City, Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee before: GUANGXI POLYTECHNIC OF CONSTRUCTION |
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Effective date of registration: 20240402 Address after: Room 301, No. 101, Building 3, Qianshan Commercial Center, High tech Zone, Suzhou City, Jiangsu Province, 215000 Patentee after: Suzhou Jiutian Sculpture Art Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 230000 B-2704, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui. Patentee before: HEFEI LONGZHI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |