CN111620652B - 一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方及方法 - Google Patents

一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方及方法，配方按重量份包括如下原料非煅烧脱硫石膏：10～70份；工业石膏：10～85份；白云石：1～30份；水：20～130份；增强剂：0～1份。本发明物料组成少，通过自然养护8‑15天即可制得成品，工艺简单，操作方便。

Description

一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方及方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，更具体的说是涉及一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方及方法。
背景技术
工业废弃物循环利用和节能减排是近年国家倡导和政策支持的优先方向。建筑的节能体现在建材领域，如建筑外墙保温、屋顶隔热保温、室内地暖保温隔层、建筑体外保温和复合内墙体保温隔音工程、建筑结构填充构件等都广泛使用具有质轻保温隔热的建筑材料。目前市场已有的有机材质保温材料采用发泡聚苯乙烯(EPS)板和挤塑聚苯乙烯(XPS)板等；无机天然材料如岩棉；无机合成材料如专利CN201510768991公开的一种保温隔音低密度发泡混凝土，其采用水泥、电石渣、粉煤灰等十余种物料合成而成，有含石膏基质轻质保温专利如：CN201711303499.3(一种加气混凝土型屋面板的制备方法)，发泡专利如201410623946.3(用磷石膏粉煤灰工业废弃物制造的建筑保温材料及其制备方法)，他们多采用水泥、粉煤灰、炉渣、生石灰、石膏、玻璃纤维、脱硫石膏、硅烷偶联剂、发泡剂等诸多助剂组成物料体系进行形体材料加工，甚至需要蒸汽养护等工艺方法。其物料组成多，操作繁琐，养护时间长。
因此，如何提供一种操作方法简单的以脱硫石膏等发泡制备轻质建筑保温材料的配方及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方及方法，物料组成少，通过自然室温养护即可制得成品，工艺简单，操作方便。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：10～70份；工业石膏：10～85份；白云石：1～30份；水：20～130份；增强剂：0～1份。
优选的，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：40份；工业石膏：57份；白云石：18份；水：110份；增强剂：0.6份。
优选的，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：70份；工业石膏：30份；白云石：30份；水：130份；增强剂：1份。
优选的，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：50份；工业石膏：50份；白云石：20份；水：120份；增强剂：0.75份。
优选的，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：30份；工业石膏：70份；白云石：15份；水110份；增强剂：0.5份。
优选的，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：15份；工业石膏：85份；白云石：8份；水：110份。
优选的，增强剂采用CMC-g-PMMA。
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，室温下，在反应混合槽釜内，依次加入非煅烧脱硫石膏10～70份、工业石膏10～85份、白云石1～30份、水20～130份和增强剂0～1份，搅拌10～20分钟倒入所需成型的槽具中，10～30分钟达到粗凝，自然养护，作为成品使用。
优选的，在室温条件下，自然养护8～15天。
优选的，制得的成品块干密度105～300kg/cm3，立方抗压强度0.15～0.35MPa，导热系数0.03～0.06W/(m2.k)。
本发明的有益效果在于：
本发明采用不同配比的原料：非煅烧脱硫石膏、工业石膏、白云石、水及增强剂，能够制备出建筑领域所需的比重较轻的各种保温体和填充构件材料。本发明物料组成少，通过自然养护即可制得成品，工艺简单，操作简便，室温下即可实施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的数据和方法，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
本发明提供了一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：40份；工业石膏：57份；白云石：18份；水：110份；增强剂CMC-g-PMMA：0.6份，其中水可采用自来水。
实施例2
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：70份；工业石膏：30份；白云石：30份；水：130份；增强剂CMC-g-PMMA：1份。
实施例3
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：50份；工业石膏：50份；白云石：20份；水：120份；增强剂CMC-g-PMMA：0.75份。
实施例4
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：30份；工业石膏：70份；白云石：15份；水110份；增强剂CMC-g-PMMA：0.5份。
实施例5
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：10份；工业石膏：10份；白云石：1份；水20份；增强剂CMC-g-PMMA：0.1份。
实施例6
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的配方，按重量份包括如下原料：
非煅烧脱硫石膏：15份；工业石膏：85份；白云石：8份；水：110份。
实施例7
参阅附图1，本发明还提供了一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，室温下，在反应混合槽釜内，依次加入非煅烧脱硫石膏：40份；工业石膏：57份；白云石：18份；增强剂CMC-g-PMMA：0.6份；水：110份，搅拌15分钟倒入所需成型的槽具中，20分钟达到粗凝，室温下自然养护12天，制得成品。制得的成品块干密度150kg/cm3，立方抗压强度0.22MPa，导热系数0.038W/(m2.k)。
实施例8
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，室温下，在反应混合槽釜内，依次加入非煅烧脱硫石膏：70份；工业石膏：30份；白云石：30份；增强剂CMC-g-PMMA：1份；水：130份，搅拌20分钟倒入所需成型的槽具中，25～30分钟达到粗凝，室温下自然养护15天，制得成品。制得的成品块干密度105kg/cm3，立方抗压强度0.15MPa，导热系数0.03W/(m2.k)。
实施例9
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，室温下，在反应混合槽釜内，依次加入非煅烧脱硫石膏：50份；工业石膏：50份；白云石：20份；增强剂CMC-g-PMMA：0.75份；水：120份，搅拌15分钟倒入所需成型的槽具中，25～30分钟达到粗凝，室温下自然养护13天，制得成品。制得的成品块干密度120kg/cm3，立方抗压强度0.2MPa，导热系数0.04W/(m2.k)。
实施例10
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，室温下，在反应混合槽釜内，依次加入非煅烧脱硫石膏：30份；工业石膏：70份；白云石：15份；增强剂CMC-g-PMMA：0.5份；水110份，搅拌10分钟倒入所需成型的槽具中，15～20分钟达到粗凝，室温下自然养护10天，制得成品。制得的成品块干密度200kg/cm3，立方抗压强度0.25MPa，导热系数0.05W/(m2.k)。
实施例11
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，室温下，在反应混合槽釜内，依次加入非煅烧脱硫石膏：10份；工业石膏：10份；白云石：1份；增强剂CMC-g-PMMA：0.1份；水20份，搅拌10分钟倒入所需成型的槽具中，10～15分钟达到粗凝，室温下自然养护13天，制得成品。制得的成品块干密度120kg/cm3，立方抗压强0.2MPa，导热系数0.04W/(m2.k)。
实施例12
一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，室温下，在反应混合槽釜内，依次加入非煅烧脱硫石膏：15份；工业石膏：85份；白云石：8份；水：110份，搅拌10分钟倒入所需成型的槽具中，10～15分钟达到粗凝，室温下自然养护8天，制得成品。制得的成品块干密度300kg/cm3，立方抗压强度0.35MPa，导热系数0.06W/(m2.k)。
实施例7-12的数据性能对比，如表1所示：
表1
Figure BDA0002509549140000061
通过表1可知：当选用产品侧重点在于密度时，可采用实施例8进行生产加工；当选用产品侧重点在于抗压强度时，可采用实施例12进行生产加工；当选用产品侧重点在于导热系数时，可采用实施例8进行生产加工。
无论是粉煤灰、矿渣和非煅烧脱硫石膏等无机盐单一或混合发泡和凝结是个难题，发泡后不可能凝结成型，为获得制品呈现轻质特性，其在材料加工过程均不得不添加双氧水或人工合成的发泡剂；现有技术为了解决加工过程的凝固成型问题，其不得不添加粘合剂(合成树脂如聚乙烯醇类或聚醋酸乙烯酯类)或加入水泥；为了控制或减少凝固时间和强度，或采用蒸汽养护或添加促凝剂或减水剂等。本发明摒弃了上述复杂物料体系而繁琐的工艺路线，是利用简单的物料组成之间反应瞬间产生的CO2气体(发泡源)和MgSO4(具有促凝作用)为基本技术机理，辅以自制的羧甲基纤维素-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(CMC-g-PMMA)增强剂，以物料体系的量比调控凝结时间和强度，整个过程一次性(一锅法)完成轻质保温材料的制备。本发明使用了工业废弃物非煅烧脱硫石膏，且有着技术方法的简便性和节能减排优越性。
非煅烧脱硫石膏是来源于电厂脱硫烟气里面的工业废弃物，因其(CaSO4·2H2O·nSOX)含有一定的SOX(SO2和SO3)，呈酸性，不能直接应用，若要获得应用，需以碱性物质予以中和。因此本发明利用白云石(CaMg(CO3)2，其在(非煅烧脱硫石膏)的酸性介质分解，所产生一连串的物质结构转换及功能效应，如瞬间中和非煅烧脱硫石膏中的SO3，又获得(对体系起自发泡)CO2和起助凝作用的CaSO4和MgSO4的物质原理，因此本发明的物料组成设计了以脱硫石膏、工业石膏、白云石(CaMg(CO3)2)或辅以少量的增强剂CMC-g-PMMA等组成物料体系进行混合反应形成的凝胶桨体，由此可制备出建筑领域所需的比重较轻的各种保温体或填充构件材料。本方法物料组成少，工艺简单，操作简便，室温下即可实施。
本发明采用不同配比的原料：非煅烧脱硫石膏、工业石膏、白云石、水及增强剂，能够制备出建筑领域所需的比重较轻的各种保温体或填充构件材料。本发明物料组成少，通过自然养护即可制得成品，工艺简单，操作简便，室温下即可实施。
本发明方法简单，可随时随地广泛进行建筑基建工程的施工；根据工程段面需要，可将混合后的桨体凝胶利用模具制成有型模块，如内外墙体的板形或砖形或空心楼盖内置填充体；也可通过机械输送于工程段面，如内外楼板保温层铺设、工程缎面或沟壑填充。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，其特征在于，原料按重量份由非煅烧脱硫石膏10～70份、工业石膏10～85份、白云石1～30份、水20～130份、增强剂0～1份组成；
室温下，在反应混合槽釜内，依次加入所述原料，搅拌10～20分钟倒入所需成型的槽具中，10～30分钟达到粗凝，自然养护，作为成品使用；
所述增强剂采用自制的羧甲基纤维素-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物：CMC-g-PMMA；
所述成品块干密度105～300kg/cm3，立方抗压强度0.15～0.35MPa，导热系数0.03～0.06W/(m2.k)。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，其特征在于，所述原料按重量份由非煅烧脱硫石膏40份、工业石膏57份、白云石18份、水110份、增强剂0.6份组成。
3.根据权利要求1所述的一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，其特征在于，所述原料按重量份由非煅烧脱硫石膏70份、工业石膏30份、白云石30份、水130份、增强剂1份组成。
4.根据权利要求1所述的一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，其特征在于，所述原料按重量份由非煅烧脱硫石膏50份、工业石膏50份、白云石20份、水120份、增强剂0.75份组成。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，其特征在于，所述原料按重量份由非煅烧脱硫石膏30份、工业石膏70份、白云石15份、水110份、增强剂0.5份组成。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，其特征在于，所述原料按重量份由非煅烧脱硫石膏15份、工业石膏85份、白云石8份、水110份组成。
7.根据权利要求1所述的一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法，其特征在于，所述自然养护为8～15天。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种脱硫石膏发泡制备轻质建筑保温材料的方法制备的保温材料。
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