CN110803892B - 轻质保温板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，公开了一种轻质保温板及其制备方法，该轻质保温板的组成为：辅助胶凝材料300~500份、激发剂30~50份、改性剂100~200份、骨料500~1200份、增稠剂20~60份、水150~250份；其中，胶凝材料中的化学组成中CaO+SiO2+Al2O3＞80%；改性剂组成：钛白渣5~20份、锂渣25~40份、凹凸棒土20~40份、电石渣20~50份、萤石粉5~15份、锌铁渣5~15份；骨料组成：矿渣砂10~30份、珠光砂10~20份、闭孔珍珠岩5~20份、轻质骨料30~75份。本发明采用大量的工业废弃物制备出的轻质保温板水泥用量低、容重低、强度高、保温效果好。

Description

轻质保温板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种轻质保温板及其制备方法。
背景技术
随着我国建筑业的高速发展和建筑节能意识的提高，人们对墙体材料的数量、品种、功能及质量提出了新的更高的要求。建筑结构大空间、大柱网、大开间灵活隔断技术的出现使墙体材料在由块状制品向板状制品、由单一墙体向复合墙体、由重型墙体向轻型墙体发展。因此，建筑板材越来越受到业界的青睐。
然而目前市场上的板材质量参差不齐，混凝土板材水泥用量高、强度低等导致板材的吊挂力较差，以至于板材使用时间不长便会出现开裂现象。另外，板材的自重大、保温效果差，给板材的吊装和使用带来了较大的不便。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种轻质保温板及其制备方法，采用大量的工业废弃物制备出的轻质保温板水泥用量低、容重低、强度高、保温效果好。
技术方案：本发明提供了一种轻质保温板，其特征在于，由以下质量份的组分组成：辅助胶凝材料300~500份、激发剂30~50份、改性剂100~200份、骨料500~1200份、增稠剂20~60份、水150~250份；其中，所述胶凝材料中的化学组成中CaO+SiO2+Al2O3＞80%；所述改性剂由以下质量份的组分组成：钛白渣5~20份、锂渣25~40份、凹凸棒土20~40份、电石渣20~50份、萤石粉5~15份、锌铁渣5~15份；所述骨料由以下质量份的组分组成：矿渣砂10~30份、珠光砂10~20份、闭孔珍珠岩5~20份、轻质骨料30~75份。
所述轻质骨料由质量比为1:1~3:2的骨料壁材料和骨料心材料组成。
所述骨料壁材料由以下质量份的组分组成：镍铁渣粉10~50份、植物纤维素5~10份、再生砖粉20~40份、赤泥10~30份；所述骨料心材料为加气混凝土。
所述轻质骨料的制备方法如下：1）将所述骨料壁材料与所述骨料心材料投入成球盘造粒成球；2）微波烧结：烧结温度为600~1000℃，烧制时间5~25min。
所述轻质骨料的粒径范围为1~5mm。
所述激发剂的阳离子为以下任意一种或其组合：碱金属离子、碱土金属离子；所述激发剂的阴离子为以下任意一种或其组合：氢氧根、碳酸根、硅酸根、醋酸根、甲酸根、丙酸根、卤族元素中一种或几种。
所述辅助胶凝材料为以下任意一种或其组合：矿渣粉、粉煤灰、偏高岭土。
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯与可再分散乳胶粉的混合物，其比例为1:1~2:7。
所述改性剂的制备方法包括以下步骤：1）将所述改性剂的各组分按比例混合并混磨至300~500m2/kg；2）将混合料压制成球或饼；3）将混合料球或饼放入电弧炉中，以10℃/min的升温速率升温至800~1000℃，并保温0.5~1.0h，然后急速冷却；4）粉磨成细度为400~6002/kg。
本发明还提供了一种轻质保温板的制备方法，包括以下步骤：1) 将胶凝材料、激发剂、改性剂、骨料、增稠剂与水按配比称取并搅拌均匀；2) 将所述步骤1)搅拌好的混合材料在真空状态下通过空心模具挤出成型；3) 在温度为25±3℃、相对湿度大于90％条件下养护3~24h。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
1）本发明使用了大量的工业废弃物，未使用水泥，降低了混凝土板材制作过程中的碳排放，符合绿色生产的理念。
2）本发明采用碱性激发剂或无机盐性激发剂或酸性激发等的手段激发辅助胶凝材料的方式，形成了新型水化产物NASH等，缩短了凝结时间，提高了混凝土板材的早期强度，缩短了混凝土板材的周转周期。
3）改性剂在制备过程中产生的铝酸盐产物或硫铝酸盐产物等，改变了激发剂激发辅助胶凝材料的组成，降低了其收缩。
4）矿渣砂、珠光砂、闭孔珍珠岩与轻质骨料等由于轻质多孔的特性降低了混凝土板材的容重，提高了混凝土板材的保温效果。
5）羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯与可再分散乳胶粉的混合增稠剂，提高了材料的匀致性，以及真空挤压的生产方式，提高了混凝土板材的表面质量。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的介绍。
实施方式1：
本实施方式提高了一种轻质保温板，由以下质量份的组分组成：矿渣粉300份、氢氧化钠20份、硅酸钾10份、改性剂100份、骨料1200份、增稠剂20份、水150份。
上述改性剂由钛白渣5份、锂渣30份、凹凸棒土20份、电石渣30份、萤石粉10份以及锌铁渣5份组成；该改性剂的制备方法为：1）将改性剂按比例混合并混磨至300m2/kg；2）将混合料压制成球；3）将混合料球放入电弧炉中，按照10℃/min升温至800℃，并保温0.5h，然后急速冷却；4）粉磨成细度为4002/kg。
上述骨料由矿渣砂10份、珠光砂10份、闭孔珍珠岩5份以及轻质骨料75份组成；该轻质骨料由质量比为1:1的骨料壁材料和骨料心材料组成，骨料壁材料由镍铁渣粉20份、植物纤维素10份、再生砖粉40份以及赤泥30份组成，骨料心材料为加气混凝土。轻质骨料的制备方法如下：1）将骨料壁材料与骨料心材料投入成球盘造粒成球；2）微波烧结，烧结温度为600℃，烧制时间5min；轻质骨料的粒径范围为1mm。
上述增稠剂由质量比为1:1的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯与可再分散乳胶粉的混合物组成。
上述轻质保温板的制备方法包括以下步骤：
1) 将胶凝材料、激发剂、改性剂、骨料、增稠剂与水等按质量称取并搅拌均匀；
2) 将步骤1)搅拌好的混合材料在真空状态下通过空心模具挤出成型；
3) 在温度为25±3℃，相对湿度大于90％条件下养护24h。
实施方式2：
本实施方式提高了一种轻质保温板，由以下质量份的组分组成：矿渣粉300份、粉煤灰100份、偏高岭土100份、氢氧化钠20份、硅酸钠10份、碳酸钠5份、醋酸钙5份、甲酸钙3份、丙酸钙2份、氯化钙5份、改性剂200份、骨料1200份、增稠剂60份、水250份。
上述改性剂由钛白渣20份、锂渣30份、凹凸棒土20份、电石渣20份、萤石粉5份以及锌铁渣5份组成；该改性剂的制备方法为：1）将改性剂按比例混合并混磨至500m2/kg；2）将混合料压制成饼；3）将混合料饼放入电弧炉中，按照10℃/min升温至1000℃，并保温1.0h，然后急速冷却；4）粉磨成细度为6002/kg。
上述骨料由矿渣砂30份、珠光砂20份、闭孔珍珠岩20份以及轻质骨料30份组成；该轻质骨料由质量比为3:2的骨料壁材料和骨料心材料组成，骨料壁材料由镍铁渣粉50份、植物纤维素10份、再生砖粉20份以及赤泥20份组成，骨料心材料为加气混凝土。轻质骨料的制备方法如下：1）将骨料壁材料与骨料心材料投入成球盘造粒成球；2）微波烧结，烧结温度为1000℃，烧制时间25min；轻质骨料的粒径范围为5mm。
上述增稠剂由质量比为2:7的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯与可再分散乳胶粉的混合物组成。
上述轻质保温板的制备方法包括以下步骤：
1) 将胶凝材料、激发剂、改性剂、骨料、增稠剂与水等按质量称取并搅拌均匀；
2) 将步骤1)搅拌好的混合材料在真空状态下通过空心模具挤出成型；
3) 在温度为25±3℃，相对湿度大于90％条件下养护3h。
实施方式3：
本实施方式提高了一种轻质保温板，由以下质量份的组分组成：粉煤灰200份、偏高岭土200份、氢氧化钾20份、硅酸钠10份、碳酸锂5份、醋酸钙5份、甲酸钙3份、丙酸钙2份、溴化钠5份、改性剂150份、骨料800份、增稠剂40份、水200份。
上述改性剂由钛白渣5份、锂渣30份、凹凸棒土20份、电石渣20份、萤石粉15份以及锌铁渣10份组成；该改性剂的制备方法为：1）将改性剂按比例混合并混磨至400m2/kg；2）将混合料压制成饼；3）将混合料饼放入电弧炉中，按照10℃/min升温至900℃，并保温0.5h，然后急速冷却；4）粉磨成细度为5002/kg。
上述骨料由矿渣砂20份、珠光砂10份、闭孔珍珠岩10份以及轻质骨料60份组成；该轻质骨料由质量比为6:5的骨料壁材料和骨料心材料组成，骨料壁材料由镍铁渣粉20份、植物纤维素10份、再生砖粉40份以及赤泥30份组成，骨料心材料为加气混凝土。轻质骨料的制备方法如下：1）将骨料壁材料与骨料心材料投入成球盘造粒成球；2）微波烧结，烧结温度为900℃，烧制时间10min；轻质骨料的粒径范围为2mm。
上述增稠剂由质量比为1:2的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯与可再分散乳胶粉的混合物组成。
上述轻质保温板的制备方法包括以下步骤：
1) 将胶凝材料、激发剂、改性剂、骨料、增稠剂与水等按质量称取并搅拌均匀；
2) 将步骤1)搅拌好的混合材料在真空状态下通过空心模具挤出成型；
3) 在温度为25±3℃，相对湿度大于90％条件下养护12h。
实施方式4：
本实施方式提高了一种轻质保温板，由以下质量份的组分组成：矿渣粉200份、粉煤灰100份、偏高岭土100份、氢氧化钠10份、硅酸钠10份、碳酸锂20份、醋酸钙5份、甲酸钙3份、丙酸钙2份、改性剂150份、骨料700份、增稠剂40份、水180份。
上述改性剂由钛白渣5份、锂渣25份、凹凸棒土20份、电石渣20份、萤石粉15份以及锌铁渣15份组成；该改性剂的制备方法为：1）将改性剂按比例混合并混磨至450m2/kg；2）将混合料压制成饼；3）将混合料饼放入电弧炉中，按照10℃/min升温至1000℃，并保温0.50h，然后急速冷却；4）粉磨成细度为6002/kg。
上述骨料由矿渣砂30份、珠光砂20份、闭孔珍珠岩20份以及轻质骨料30份组成；该轻质骨料由质量比为3:2的骨料壁材料和骨料心材料组成，骨料壁材料由镍铁渣粉40份、植物纤维素10份、再生砖粉40份以及赤泥10份组成，骨料心材料为加气混凝土。轻质骨料的制备方法如下：1）将骨料壁材料与骨料心材料投入成球盘造粒成球；2）微波烧结，烧结温度为700℃，烧制时间20min；轻质骨料的粒径范围为2mm。
上述增稠剂由质量比为1:3的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯与可再分散乳胶粉的混合物组成。
上述轻质保温板的制备方法包括以下步骤：
1) 将胶凝材料、激发剂、改性剂、骨料、增稠剂与水等按质量称取并搅拌均匀；
2) 将步骤1)搅拌好的混合材料在真空状态下通过空心模具挤出成型；
3) 在温度为25±3℃，相对湿度大于90％条件下养护10h。
实施方式5：
本实施方式提高了一种轻质保温板，由以下质量份的组分组成：矿渣粉200份、偏高岭土300份、氢氧化钠10份、硅酸钠20份、碳酸锂20份、改性剂200份、骨料900份、增稠剂40份、水200份。
上述改性剂由钛白渣5份、锂渣25份、凹凸棒土40份、电石渣20份、萤石粉5份以及锌铁渣5份组成；该改性剂的制备方法为：1）将改性剂按比例混合并混磨至500m2/kg；2）将混合料压制成饼；3）将混合料饼放入电弧炉中，按照10℃/min升温至1000℃，并保温0.5h，然后急速冷却；4）粉磨成细度为6002/kg。
上述骨料由矿渣砂30份、珠光砂20份、闭孔珍珠岩20份以及轻质骨料30份组成；该轻质骨料由质量比为1:1的骨料壁材料和骨料心材料组成，骨料壁材料由镍铁渣粉50份、植物纤维素5份、再生砖粉35份以及赤泥10份组成，轻质骨料的骨料心为加气混凝土。轻质骨料的制备方法如下：1）将骨料壁材料与骨料心材料投入成球盘造粒成球；2）微波烧结，烧结温度为1000℃，烧制时间10min；轻质骨料的粒径范围为2mm。
上述增稠剂由质量比为1:1的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯与可再分散乳胶粉的混合物组成。
上述轻质保温板的制备方法包括以下步骤：
1) 将胶凝材料、激发剂、改性剂、骨料、增稠剂与水等按质量称取并搅拌均匀；
2) 将步骤1)搅拌好的混合材料在真空状态下通过空心模具挤出成型；
3) 在温度为25±3℃，相对湿度大于90％条件下养护12h。
上述实施方式1至5中制备得到的轻质保温板的性能测试方法参照以下标准：抗压强度按照GB/T8813-2008《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》；抗冲击能力、抗拉强度、耐冻融性能按JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》执行；吊挂力按照GB/T 23450-2009《建筑隔墙用保温条板》；燃烧性能按照GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中分级方法进行分级，按照GB/T8626-2007《建筑材料可燃性试验方法》进行测试。上述各实施方式制备得到的轻质保温板的性能指标如表1。
表1
Figure 681450DEST_PATH_IMAGE002
由表1可见，本发明制备的轻质保温板各方面性能均非常优异。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轻质保温板，其特征在于，由以下质量份的组分组成：辅助胶凝材料300~500份、激发剂30~50份、改性剂100~200份、骨料500~1200份、增稠剂20~60份、水150~250份；
其中，所述辅助胶凝材料中的化学组成中CaO+SiO2+Al2O3＞80%；
所述改性剂由以下质量份的组分组成：钛白渣5~20份、锂渣25~40份、凹凸棒土20~40份、电石渣20~50份、萤石粉5~15份、锌铁渣5~15份；
所述改性剂的制备方法包括以下步骤：
1）将所述改性剂的各组分按比例混合并混磨至300~500m2/kg；
2）将混合料压制成球或饼；
3）将混合料球或饼放入电弧炉中，以10℃/min的升温速率升温至800~1000℃，并保温0.5~1.0h，然后急速冷却；
4）粉磨成细度为400~600m2/kg；
所述骨料由以下质量份的组分组成：矿渣砂10~30份、珠光砂10~20份、闭孔珍珠岩5~20份、轻质骨料30~75份；
所述轻质骨料由质量比为1:1~3:2的骨料壁材料和骨料芯材料组成；
所述骨料壁材料由以下质量份的组分组成：镍铁渣粉10~50份、植物纤维素5~10份、再生砖粉20~40份、赤泥10~30份；所述骨料芯材料为加气混凝土；
所述轻质骨料的制备方法如下：
1）将所述骨料壁材料与所述骨料芯材料投入成球盘造粒成球；
2）微波烧结：烧结温度为600~1000℃，烧制时间5~25min。
2.根据权利要求1所述的轻质保温板，其特征在于，所述轻质骨料的粒径范围为1~5mm。
3.根据权利要求1所述的轻质保温板，其特征在于，所述激发剂的阳离子为以下任意一种或其组合：
碱金属离子、碱土金属离子；
所述激发剂的阴离子为以下任意一种或其组合：
氢氧根、碳酸根、硅酸根、醋酸根、甲酸根、丙酸根、卤族元素。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轻质保温板，其特征在于，所述辅助胶凝材料为以下任意一种或其组合：
矿渣粉、粉煤灰、偏高岭土。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的轻质保温板，其特征在于，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯与可再分散乳胶粉的混合物，其比例为1:1~2:7。
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