CN111995351B - 一种新型复合石膏砌块及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型复合石膏砌块及其应用。新型复合石膏砌块，包括复合石膏块体、防蒸汽块体、阻隔性块体，防蒸汽块在石膏块体之上，吸附性块体在之上。所述石膏块体由以下原料制成：石膏、炉渣、膨胀珍珠岩、硅粉、纳米纤维、固态相变储热材料、份增强剂、减水剂。所述防蒸汽块体按由以下原料制成：乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、纳米铝粉、聚乙烯。所述阻隔性块体由以下原料制成：二氧化硅、沸石粉、膨润土、陶粒、硅酸钙、缩合磷酸镁。本发明通过采用防蒸汽块体、阻隔性块体复合在石膏块体的表面制成的石膏砌块，对卫生间产生的氨气、水蒸汽具有很好的耐腐蚀性能，同时能减少使用过程中温度应力的形成，防止砌块墙体开裂。

Description

一种新型复合石膏砌块及其应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其是一种新型复合石膏砌块及其应用。
背景技术
砌块是利用混凝土，工业废料或地方材料制成的人造块材，是一种新型墙体材料外形多为直角六面体，也有各种异型体砌块，具有设备简单，砌筑速度快的优点，符合了建筑工业化发展中墙体改革的要求。砌块根据材料不同，常用的砌块有普通混凝土与装饰混凝土小型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块、粉煤灰小型空心砌块、蒸汽加气混凝土砌块、免蒸加气混凝土砌块(又称环保轻质混凝土砌块)和石膏砌块。
石膏砌块具有自重轻、强度高、耐久性好、尺寸精确、表面平整、防火、隔热、隔音好等特点，施工时可锯、可刨、可钉、可钻孔；但是均匀性差、强度低、防潮性能差、脆性较大等问题，限制量其应用范围，尤其是在高温高湿环境，如卫生间。目前，人们通常在砌块中加防水剂来其提高其防潮、防霉性能，但是对于热水蒸汽防护效果较差，而且卫生间产生氨气等挥发性物质也会严重腐蚀墙体结构。
如公开号为CN105198349A的专利公开了一种通体型高强防潮石膏砌块，由以下重量成分的物质制备得到，建筑石膏50-55％；水42-45％；水泥1-3％；纤维0.2-1.5％；木粉0.2-1.0％；减水剂0.2-0.5％；防水剂0.05-0.4％；颜料0.005-0.02％采用均匀搅拌技术、添加防水组分及增强增韧组分所制备得到的通体型高强防潮石膏砌块提高了墙体材料通体的均匀性和墙体材料的强度、防潮性能、抗冲击性能、抗渗、抗裂能力及防火性能。该专利是通过在砌块原料中提添加防水剂起到防水作用；砌块用于卫生间时，对热水蒸汽以及氨气等挥发性物质的防腐较差。
又如公开号为CN111285653A的专利公开了一种纳米环保防冻防水石膏砌块，方案要点：用适量乙二醇、纳米硅溶胶(或者硅胶)、粘胶粉或者普通胶水、苯丙乳液(或者丙烯酸乳液)、乳化剂、羧甲基纤维素钠等分别倒入水箱中制作防水液生产纳米环保防冻防水石膏砌块-2。该专利是通过在石膏砌块表面涂覆防水剂起到防冻防水性能；砌块用于卫生间时，对热水蒸汽以及氨气等挥发性物质的防腐较差。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种现新型复合石膏砌块，具体是通过以下技术方案实现的。
一种新型复合石膏砌块，包括复合石膏块体、吸附性块体、防蒸汽块体，阻隔性块体在石膏块体之上，防蒸汽块体在吸附性块体之上。
优选地，所述石膏块体按重量份计由以下原料制成：30-40份石膏、6-8份炉渣、3-5份膨胀珍珠岩、4-6份硅粉、0.5-1份纳米纤维、3-4份固态相变储热材料、0.1-0.2份增强剂、0.1-0.15份减水剂。
需要说明的是，上述石膏为半水石膏，由磷石膏、脱硫石膏、氟石膏、柠檬酸石膏、盐石膏中的一种或多种烧结烧结制成。
优选地，所述固态相变储热材料的制备方法为：取质量比例为的5：1的聚乙烯醇、聚乙二醇混合成混合料，加入混合料质量20倍的水，加热至70-80℃，再加入混合料质量10-15％的活性炭粉，保温搅拌处理6-7h，静置4-5h，蒸发浓缩，干燥，切粒，制得固态相变储热材料。
优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述增强剂为硅酸钠。
优选地，所述防蒸汽块体按重量份数计由以下原料制成：5-6份乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、3-4份纳米铝粉、0.5-1份聚乙烯。
优选地，所述阻隔性块体按重量份计由以下原料制成：6-8份二氧化硅、8-12份沸石粉、3-4份膨润土、6-8份陶粒、3-6份硅酸钙、0.05-0.1份缩合磷酸镁。
优选地，所述新型复合石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按上述重量份称取石膏块体、防蒸汽块体、阻隔性块体原料；
(2)石膏块体浆料制备：将石膏、炉渣、膨胀珍珠岩混合后成混合物1，经过氧化氢溶液、硬脂酸水溶液改性处理后，制得改性料；将改性料与硅粉、纳米纤维、固态相变储热材料、增强剂、减水剂混合，加水搅拌混合成料浆；
(3)阻隔性块体浆料制备：将二氧化硅、沸石粉、膨润土混合，加到硫酸溶液中浸渍后，高温处理，制得制得复合固体酸材料；然后将复合固体酸材料、陶粒、硅酸钙、缩合磷酸镁水搅拌混合成料浆；
(4)防蒸汽块体浆料制备：乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯混合，加热至于90-100℃熔化后，加入纳米铝粉搅拌均匀，保持熔融态浆料，备用。
(5)浇注：将石膏块体浆料浇筑在模具中，自然养护成型后，预热至50-60℃；然后浇注阻隔性块体浆料，快速抹平，自然养护成型后，预热至50-60℃；再浇注防蒸汽块体熔融浆料，成型后，脱模，自然养护。
优选地，所述步骤(2)，混合物1的改性处理为：混合物1中加入其质量50％的浓度为3-4％的过氧化氢溶液处理10-15min，干燥；再将干燥所得的物料加到浓度为3-4％的硬脂酸水溶液中，加热至于50-60℃，搅拌处理20-30min，过滤，干燥，即得改性料。
优选地，所述步骤(4)，复合固体酸材料的制备具体为：将二氧化硅、沸石粉、膨润土混合物浸渍于浓度为20-25％硫酸溶液中处理1h，40℃干燥后；再放入20-25％硫酸溶液中浸渍处理2-3h，40℃干燥后，置于150-200℃下处理3-4h，即可。
本发明的另一目的在于提供一种上述新型复合石膏砌块在卫生间内墙中的应用。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的新型复合石膏砌块包括石膏块体、防蒸汽块体、阻隔性块体三层结构。石膏块体采用改性处理后的半水石膏、炉渣、膨胀珍珠岩，与固态相变储热材料等原料混合制成，改性处理后的原料，与固态相变储热材料等原料具有很好的粘合性；所制得的复合石膏块体具有良好的吸热、储热作用，能缓慢吸收、吸收卫生间淋浴时产生的热蒸汽中的热量，防止温度变化过快导致内墙开裂。阻隔性块体由二氧化硅、沸石粉、膨润土混合物改性制成的复合固体酸材料与硅酸钙、缩合磷酸镁制成，对防蒸汽块体未完全阻隔的氨气具有良好的固定、阻隔作用，减小其对石膏块体的侵蚀速度；同时还能减缓热量的传递作用，减少使用过程中温度应力的形成。吸附性块体采用乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、纳米铝粉熔融浇注制成，对水蒸气具有良好的阻隔作用，且具有良好的传热作用，能防止水蒸汽腐蚀砌块
本发明通过采用防蒸汽块体、阻隔性块体复合在石膏块体的表面制成的石膏砌块，对卫生间产生的氨气、水蒸汽具有很好的耐腐蚀性能，同时能有效减少温度应力的形成，防止砌块墙体开裂。
具体实施方式
下面结核具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
石膏块体由以下原料制成：30份半水石膏、6份炉渣、3份膨胀珍珠岩、4份硅粉、0.5份纳米纤维、3份固态相变储热材料、0.1份硅酸钠、0.1份聚羧酸减水剂。
其中，半水石膏由磷石膏烧结制成。
固态相变储热材料的制备为：取质量比例为的5：1的聚乙烯醇、聚乙二醇混合成混合料，加入混合料质量20倍的水，加热至70-80℃，再加入混合料质量10％的活性炭粉，保温搅拌处理6-7h，静置4-5h，蒸发浓缩，干燥，切粒，制得固态相变储热材料。
防蒸汽块体由以下原料制成：6份乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、3份纳米铝粉、0.5份聚乙烯。
阻隔性块体由以下原料制成：6份二氧化硅、8份沸石粉、3份膨润土、6份陶粒、3份硅酸钙、0.05份缩合磷酸镁。
新型复合石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按上述重量份称取石膏块体、防蒸汽块体、阻隔性块体原料；
(2)石膏块体浆料制备：将半水石膏、炉渣、膨胀珍珠岩混合后成混合物1，混合物1中加入其质量50％的浓度为3％的过氧化氢溶液处理10min，干燥；再将干燥所得的物料加到浓度为3％的硬脂酸水溶液中，加热至50-60℃，搅拌处理20min，过滤，干燥，即得改性料；将改性料与硅粉、纳米纤维、固态相变储热材料、增强剂、减水剂混合，加水搅拌混合成料浆；
(3)阻隔性块体浆料制备：将二氧化硅、沸石粉、膨润土混合，浸渍于浓度为20％硫酸溶液中处理1h，40℃干燥后；再放入20％硫酸溶液中浸渍处理2h，40℃干燥后，置于150-200℃下处理3h，制得复合固体酸材料；然后将复合固体酸材料、陶粒、硅酸钙、缩合磷酸镁水搅拌混合成料浆；
(4)防蒸汽块体浆料制备：乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯混合，加热至于90-100℃熔化后，加入纳米铝粉搅拌均匀，保持熔融态浆料，备用。
(5)浇注：将石膏块体浆料浇筑在模具中，自然养护成型后，预热至50-60℃；然后浇注阻隔性块体浆料，快速抹平，自然养护成型后，预热至50-60℃；再浇注防蒸汽块体熔融浆料，成型后，脱模，自然养护。
实施例2
石膏块体由以下原料制成：34份半水石膏、7份炉渣、4份膨胀珍珠岩、5份硅粉、0.8份纳米纤维、3.5份固态相变储热材料、0.12份硅酸钠、0.12份聚羧酸减水剂。
其中，半水石膏由脱硫石膏烧结制成。
固态相变储热材料的制备为：取质量比例为的5：1的聚乙烯醇、聚乙二醇混合成混合料，加入混合料质量20倍的水，加热至70-80℃，再加入混合料质量13％的活性炭粉，保温搅拌处理6-7h，静置4-5h，蒸发浓缩，干燥，切粒，制得固态相变储热材料。
防蒸汽块体由以下原料制成：5.4份乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、3.5份纳米铝粉、0.8份聚乙烯。
阻隔性块体由以下原料制成：7份二氧化硅、10份沸石粉、3.2份膨润土、6.8份陶粒、5份硅酸钙、0.08份缩合磷酸镁。
新型复合石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按上述重量份称取石膏块体、防蒸汽块体、阻隔性块体原料；
(2)石膏块体浆料制备：将半水石膏、炉渣、膨胀珍珠岩混合后成混合物1，混合物1中加入其质量50％的浓度为4％的过氧化氢溶液处理15min，干燥；再将干燥所得的物料加到浓度为3-4％的硬脂酸水溶液中，加热至于50-60℃，搅拌处理25min，过滤，干燥，即得改性料；将改性料与硅粉、纳米纤维、固态相变储热材料、增强剂、减水剂混合，加水搅拌混合成料浆；
(3)阻隔性块体浆料制备：将二氧化硅、沸石粉、膨润土混合，浸渍于浓度为24％硫酸溶液中处理1h，40℃干燥后；再放入24％硫酸溶液中浸渍处理3h，40℃干燥后，置于150-200℃下处理4h，制得复合固体酸材料；然后将复合固体酸材料、陶粒、硅酸钙、缩合磷酸镁水搅拌混合成料浆；
(4)防蒸汽块体浆料制备：乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯混合，加热至于90-100℃熔化后，加入纳米铝粉搅拌均匀，保持熔融态浆料，备用。
(5)浇注：将石膏块体浆料浇筑在模具中，自然养护成型后，预热至50-60℃；然后浇注阻隔性块体浆料，快速抹平，自然养护成型后，预热至50-60℃；再浇注防蒸汽块体熔融浆料，成型后，脱模，自然养护。
实施例3
石膏块体由以下原料制成：40份半水石膏、8份炉渣、5份膨胀珍珠岩、6份硅粉、1份纳米纤维、4份固态相变储热材料、0.2份硅酸钠、0.15份聚羧酸减水剂。
其中半水石膏由柠檬酸石膏烧结制成。
固态相变储热材料的制备为：取质量比例为的5：1的聚乙烯醇、聚乙二醇混合成混合料，加入混合料质量20倍的水，加热至70-80℃，再加入混合料质量15％的活性炭粉，保温搅拌处理6-7h，静置4-5h，蒸发浓缩，干燥，切粒，制得固态相变储热材料。
防蒸汽块体由以下原料制成：6份乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、4份纳米铝粉、1份聚乙烯。
阻隔性块体由以下原料制成：8份二氧化硅、12份沸石粉、4份膨润土、8份陶粒、6份硅酸钙、0.1份缩合磷酸镁。
新型复合石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按上述重量份称取石膏块体、防蒸汽块体、吸附性块体块体原料；
(2)石膏块体浆料制备：将半水石膏、炉渣、膨胀珍珠岩混合后成混合物1，混合物1中加入其质量50％的浓度为4％的过氧化氢溶液处理15min，干燥；再将干燥所得的物料加到浓度为4％的硬脂酸水溶液中，加热至于50-60℃，搅拌处理30min，过滤，干燥，即得改性料；将改性料与硅粉、纳米纤维、固态相变储热材料、增强剂、减水剂混合，加水搅拌混合成料浆；
(3)阻隔性块体浆料制备：将二氧化硅、沸石粉、膨润土混合，浸渍于浓度为25％硫酸溶液中处理1h，40℃干燥后；再放入25％硫酸溶液中浸渍处理2-3h，40℃干燥后，置于150-200℃下处理4h，制得复合固体酸材料；然后将复合固体酸材料、陶粒、硅酸钙、缩合磷酸镁水搅拌混合成料浆；
(4)防蒸汽块体浆料制备：乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯混合，加热至于90-100℃熔化后，加入纳米铝粉搅拌均匀，保持熔融态浆料，备用；
(5)浇注：将石膏块体浆料浇筑在模具中，自然养护成型后，预热至50-60℃；然后浇注阻隔性块体浆料，快速抹平，自然养护成型后，预热至50-60℃；再浇注防蒸汽块体熔融浆料，成型后，脱模，自然养护。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于没有采用防蒸汽块体；其余过程相同。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于石膏块体中没有采用固态相变储热材料，其余过程相同。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于石膏块体中没有采用阻隔性块体，其余过程相同。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于半水石膏、炉渣、膨胀珍珠岩未经改性处理，直接与硅粉、纳米纤维、固态相变储热材料、增强剂、减水剂混合制成料浆，其余过程相同。
试验例1砌块性能测试
取实施例1-3和对比例1-4所制成砌块，检测其性能，检测结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002625787390000091
Figure BDA0002625787390000101
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做进一步的阐述和理解，不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定，本领域技术人员作出的非突出实质性特征和显著进步的发明创造，仍然属于本发明的保护范畴。

Claims (6)

1.一种新型复合石膏砌块，其特征在于，包括复合石膏块体、阻隔性块体、防蒸汽块体，阻隔性块体在石膏块体之上，防蒸汽块体在阻隔性块体之上；
所述石膏块体按重量份计由以下原料制成：30-40份石膏、6-8份炉渣、3-5份膨胀珍珠岩、4-6份硅粉、0.5-1份纳米纤维、3-4份固态相变储热材料、0.1-0.2份增强剂、0.1-0.15份减水剂；
所述固态相变储热材料的制备为：取质量比例为的 5：1的聚乙烯醇、聚乙二醇混合成混合料，加入混合料质量20倍的水，加热至 70-80℃，再加入混合料质量10-15％的活性炭粉，保温搅拌处理 6-7h，静置 4-5h，蒸发浓缩，干燥，切粒，制得固态相变储热材料；
防蒸汽块体按重量份数计由以下原料制成：5-6份乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、3-4份纳米铝粉、0.5-1份聚乙烯；
阻隔性块体按重量份计由以下原料制成：6-8份二氧化硅、8-12份沸石粉、3-4份膨润土、6-8份陶粒、3-6份硅酸钙、0.05-0.1份缩合磷酸镁。
2.如权利要求 1 所述的新型复合石膏砌块，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述增强剂为硅酸钠。
3.如权利要求 1-2 任一项所述的新型复合石膏砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1) 备料：按上述重量份称取石膏块体、防蒸汽块体、阻隔性块体原料；
(2) 石膏块体浆料制备：将石膏、炉渣、膨胀珍珠岩混合后成混合物 1，经过氧化氢溶液、硬脂酸水溶液改性处理后，制得改性料；将改性料与硅粉、纳米纤维、固态相变储热材料、增强剂、减水剂混合，加水搅拌混合成料浆；
(3) 阻隔性块体浆料制备：将二氧化硅、沸石粉、膨润土混合，加到硫酸溶液中浸渍后，高温处理，制得复合固体酸材料；然后将复合固体酸材料、陶粒、硅酸钙、缩合磷酸镁水搅拌混合成料浆；
(4) 防蒸汽块体浆料制备：乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯混合，加热至于90-100℃熔化后，加入纳米铝粉搅拌均匀，保持熔融态浆料，备用；
(5) 浇注：将石膏块体浆料浇筑在模具中，自然养护成型后，预热至 50-60℃；然后浇注阻隔性块体浆料，快速抹平，自然养护成型后，预热至 50-60℃；再浇注防蒸汽块体熔融浆料，成型后，脱模，自然养护。
4.如权利要求 3所述的新型复合石膏砌块的制备方法，其特征在于，所述步骤(2) ，混合物 1 的改性处理为：混合物 1 中加入其质量 50％的浓度为 3-4％的过氧化氢溶液处理 10-15min，干燥；再将干燥所得的物料加到浓度为 3-4％的硬脂酸水溶液中，加热至于50-60℃，搅拌处理 20-30min，过滤，干燥，即得改性料。
5.如权利要求 4所述的新型复合石膏砌块的制备方法，其特征在于所述步骤(3) ，复合固体酸材料的制备具体为：将二氧化硅、沸石粉、膨润土混合物浸渍于浓度为20-25％硫酸溶液中处理 1h， 40℃干燥后；再放入 20-25％硫酸溶液中浸渍处理 2-3h，40℃干燥后，置于 150-200℃下处理 3-4h，即可。
6.一种权利要求 1-2 任一项所述的新型复合石膏砌块在卫生间内墙中的应用。
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