CN114988780A - 一种硅酸钙板的制备方法及硅酸钙板 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种硅酸钙板的制备方法及硅酸钙板，包括如下步骤：将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，并通过流浆法成型；石浆污渣为采石场切割开采石材、打磨石板所产生的污浆，经过滤后得到的污渣；按照重量份数计，石浆污渣80～90份、水泥50～55份、增强纤维8～9份、珍珠岩0.8～1份、粉煤灰20～22.5份、石棉5～5.5份和水320～360份；将成型的坯体在室温下进行预养护，获得预养护坯体；将预养护坯体通过蒸压养护后干燥，即得硅酸钙板。本申请直接将采石场的石浆污渣用做硅酸钙板的原材料，不仅能够解决原材料的来源问题，也不需要加工，直接可以使用，降低成本，而且能够很好地消化处理石浆污渣，避免环境污染，同时也创造了极高的经济价值。

Description

一种硅酸钙板的制备方法及硅酸钙板
技术领域
本申请涉及建材生产技术领域，特别涉及一种硅酸钙板的制备方法及硅酸钙板。
背景技术
墙体材料是建筑材料中不可或缺的组成部分，一直为建材工作者所关注。其中硅酸钙板是一种具有防火、隔音、防水、可锯、可刨、可钉等优良特性的多功能建筑板材，具有可靠安全环保等优势，是一种应用广泛的环保型建材。
硅酸钙板的主要原料有石英砂、生石灰、硅灰石、硅藻土、粉煤灰、水泥、木质纤维、外加剂、水等，经流浆成型、板坯压实、蒸压养护制成的强度高、性能稳定的无机建筑板材。中密度硅酸钙板可用于室内隔墙、吊顶、隔音、装饰、防火等工程，高密度硅酸钙板可用于室外或潮湿环境中。
由于天然石英砂也是制造光纤的原材料，而天然石英砂用在硅酸钙板中时，需要先对石英砂进行破碎，以使其达到一定的颗粒级别。因此，使用天然石英砂制造硅酸钙板，不仅需要进一步地加工，增加成本，而且会与光纤行业争抢原材料。
发明内容
本申请实施例提供一种硅酸钙板的制备方法及硅酸钙板，以解决相关技术中存在使用天然石英砂制造硅酸钙板，不仅需要进一步地加工，增加成本，而且会与光纤行业争抢原材料的问题。
第一方面，提供了一种硅酸钙板的制备方法，其包括如下步骤：
将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，并通过流浆法成型；其中，所述石浆污渣为采石场切割开采石材、打磨石板所产生的污浆，经过滤后得到的污渣；按照重量份数计，石浆污渣80～90份、水泥50～55份、增强纤维8～9份、珍珠岩0.8～1份、粉煤灰20～22.5份、石棉5～5.5份和水320～360份；
将成型的坯体在室温下进行预养护，获得预养护坯体；
将预养护坯体通过蒸压养护后干燥，即得硅酸钙板。
一些实施例中，所述石浆污渣的密度为1000～1100kg/m3，粒径为180～200目。
一些实施例中，所述石浆污渣中，SiO2的质量分数为90％～95％。
一些实施例中，将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，包括如下步骤：
将石棉放入一部分水中，进行松解，得到松解液；
向松解液中加入增强纤维和剩余的水；
继续依次加入石浆污渣、珍珠岩、粉煤灰和水泥，并搅拌均匀，搅拌时间为5～8min。
一些实施例中，预养护的时间为10～11h，温度为36～42℃。
一些实施例中，所述蒸压养护包括：在170℃～190℃下，升压至 0.95～1.0MPa，升压时间为3～5h；之后恒压养护10～14h；最后降压至 0～0.25MPa，降压时间为3～5h。
一些实施例中，流浆法成型中的真空压力为0.02MPa～0.08MPa。
一些实施例中，蒸压养护后于70～80℃下干燥。
一些实施例中，干燥至硅酸钙板含水量不超过10％。
第二方面，提供了一种硅酸钙板，其采用如上任一所述的硅酸钙板的制备方法制备而成。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
采石场切割开采石材、打磨石板所产生的污浆，经过滤后得到的污渣，产量巨大，且难以处置，污浆直接排放会对当地环境造成污染破坏，堆放填埋又会占用土地资源，干燥后扬尘造成空气污染，因此这种石浆污渣的处理一直以来是一个老大难的问题。申请人发现，硅酸钙板需要使用石英砂，而这种石浆污渣的二氧化硅含量较高，足以满足硅酸钙板的使用要求。因此，直接将采石场的石浆污渣用做硅酸钙板的原材料，不仅能够解决原材料的来源问题，也不需要加工，直接可以使用，降低成本，而且能够很好地消化处理石浆污渣，避免环境污染，同时也创造了极高的经济价值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的硅酸钙板的制备方法流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图1所示，本申请实施例提供了一种硅酸钙板的制备方法，其包括如下步骤：
101：将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，并通过流浆法成型；其中，所述石浆污渣为采石场切割开采石材、打磨石板所产生的污浆，经过滤后得到的污渣；
其中，按照重量份数计，各成分物料如下：石浆污渣80～90份、水泥50～55份、增强纤维8～9份、珍珠岩0.8～1份、粉煤灰20～22.5 份、石棉5～5.5份和水320～360份。增强纤维可以使用水泥袋，为了降低成本，优选废旧的水泥袋。
石浆污渣的密度为1000～1100kg/m3，粒径为180～200目，石浆污渣中，SiO2的质量分数为90％～95％。
流浆法成型中的真空压力为0.02MPa～0.08MPa。
步骤101中，将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，包括如下步骤：
201：将石棉放入一部分水中，进行松解，得到松解液。
202：向松解液中加入增强纤维和剩余的水。
203：继续依次加入石浆污渣、珍珠岩、粉煤灰和水泥，并搅拌均匀，搅拌时间为5～8min。
102：将成型的坯体在室温下进行预养护，获得预养护坯体。预养护的时间为10～11h，温度为36～42℃。
103：将预养护坯体通过蒸压养护后于70～80℃下干燥，直至硅酸钙板含水量不超过10％，即得硅酸钙板。
其中，所述蒸压养护包括：在170℃～190℃下，升压至 0.95～1.0MPa，升压时间为3～5h；之后恒压养护10～14h；最后降压至 0～0.25MPa，降压时间为3～5h。
本申请的原理如下：
采石场切割开采石材、打磨石板所产生的污浆，经过滤后得到的污渣，产量巨大，且难以处置，污浆直接排放会对当地环境造成污染破坏，堆放填埋又会占用土地资源，干燥后扬尘造成空气污染，因此这种石浆污渣的处理一直以来是一个老大难的问题。申请人发现，硅酸钙板需要使用石英砂，而这种石浆污渣的二氧化硅含量较高，足以满足硅酸钙板的使用要求。因此，直接将采石场的石浆污渣用做硅酸钙板的原材料，不仅能够解决原材料的来源问题，也不需要加工，直接可以使用，降低成本，而且能够很好地消化处理石浆污渣，避免环境污染，同时也创造了极高的经济价值。
以下通过几个具体实施例和对比例，对本申请进行详细阐述。
实施例1：
一种硅酸钙板的制备方法，其包括如下步骤：
将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，并通过流浆法成型，真空压力为0.02MPa；按照重量份数计，石浆污渣80份、水泥50份、增强纤维8份、珍珠岩1份、粉煤灰20份、石棉5份和水320份；增强纤维采用废旧的水泥袋。
将成型的坯体在室温下进行预养护，获得预养护坯体；
将预养护坯体通过蒸压养护后干燥，即得硅酸钙板。
其中，所述蒸压养护包括：在180℃下，从常压升压至0.95MPa，匀速升压时间为3h；之后恒压养护12h；最后匀速降压至0.2MPa，降压时间为4h。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于：升压时间为4h。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于：升压时间为5h。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别在于：升压时间为4h，降压时间为 3h。
实施例5：
本实施例与实施例1的区别在于：升压时间为4h，降压时间为 3.5h。
实施例6：
本实施例与实施例1的区别在于：升压时间为4h，降压时间为 5h。
实施例7：
一种硅酸钙板的制备方法，其包括如下步骤：
将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，并通过流浆法成型，真空压力为0.02MPa；按照重量份数计，石浆污渣85份、水泥55份、增强纤维8份、珍珠岩1份、粉煤灰22份、石棉5份和水330份；增强纤维采用废旧的水泥袋。
将成型的坯体在室温下进行预养护，获得预养护坯体；
将预养护坯体通过蒸压养护后干燥，即得硅酸钙板。
其中，所述蒸压养护包括：在175℃下，从常压升压至1.0MPa，匀速升压时间为4h；之后恒压养护12h；最后匀速降压至0.2MPa，降压时间为4h。
实施例8：
一种硅酸钙板的制备方法，其包括如下步骤：
将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，并通过流浆法成型，真空压力为0.02MPa；按照重量份数计，石浆污渣90份、水泥52份、增强纤维9份、珍珠岩0.8份、粉煤灰22.5份、石棉5份和水350份；增强纤维采用废旧的水泥袋。
将成型的坯体在室温下进行预养护，获得预养护坯体；
将预养护坯体通过蒸压养护后干燥，即得硅酸钙板。
其中，所述蒸压养护包括：在180℃下，从常压升压至1.0MPa，匀速升压时间为5h；之后恒压养护10h；最后匀速降压至0.1MPa，降压时间为3h。
实施例9：
一种硅酸钙板的制备方法，其包括如下步骤：
将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，并通过流浆法成型，真空压力为0.02MPa；按照重量份数计，石浆污渣880份、水泥54份、增强纤维8.5份、珍珠岩0.9份、粉煤灰21份、石棉5.5份和水360份；增强纤维采用废旧的水泥袋。
将成型的坯体在室温下进行预养护，获得预养护坯体；
将预养护坯体通过蒸压养护后干燥，即得硅酸钙板。
其中，所述蒸压养护包括：在185℃下，从常压升压至1.0MPa，匀速升压时间为3.5h；之后恒压养护13h；最后匀速降压至0.2MPa，降压时间为4.5h。
实施例10：
一种硅酸钙板的制备方法，其包括如下步骤：
将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，并通过流浆法成型，真空压力为0.02MPa；按照重量份数计，石浆污渣82份、水泥53份、增强纤维9份、珍珠岩0.8份、粉煤灰20份、石棉5份和水310份；增强纤维采用废旧的水泥袋。
将成型的坯体在室温下进行预养护，获得预养护坯体；
将预养护坯体通过蒸压养护后干燥，即得硅酸钙板。
其中，所述蒸压养护包括：在190℃下，从常压升压至0.98MPa，匀速升压时间为4.5h；之后恒压养护14h；最后匀速降压至0MPa，降压时间为5h。
对比例1：
本对比例与实施例1的区别在于：升压时间为2.5h。
对比例2：
本对比例与实施例1的区别在于：升压时间为6h。
对比例3：
本对比例与实施例1的区别在于：升压时间为4h，降压时间为 2h。
对比例4：
本对比例与实施例1的区别在于：升压时间为4h，降压时间为 5.5h。
对比例5：
选用市售的常用品牌硅酸钙板
表1：各实施例和对比例的相关参数
Figure BDA0003645588570000081
注：S表示“实施例”，如S1即为实施例1；D表示“对比例”，如D1即为对比例1。
如上表1所示，从实施例S1～S10中，可以看到，本申请利用采石场的石浆污渣做硅酸钙板的原材料，制备得到的硅酸钙板抗折强度提升到13.0MPa以上，在实施例S10中，抗折强度甚至达到13.6MPa，采用本申请的方法，大大提高了硅酸钙板抗折强度，且能确保硅酸钙板的不燃性达到A1级别。
结合对比例D1、D2、D5和实施例S1、S2和S3，当升压时间低于3h或高于6h时，制造出来的硅酸钙板，在抗折强度上相对于市售的硅酸钙板而言有所增加；而当升压时间处于3～6h时，抗折强度均得到较大提高，且湿涨率得到显著降低，达到0.10％。
结合对比例D3、D4、D5和实施例S4、S5和S6，当降压时间低于3h或高于5h时，制造出来的硅酸钙板，在抗折强度上相对于市售的硅酸钙板而言有所增加；而当升压时间处于3～5h时，抗折强度均得到较大提高，且湿涨率得到显著降低，达到0.10％。
本申请采用分步蒸压养护工艺，先通过升压至0.95～1.0MPa、再恒压养护，使硅、钙材料在高温高压条件下加速晶体互相键联，晶体长大，生成托贝莫来石晶体，最后通过降压至0～0.25MPa，提高晶体致密性，有利于提高抗折强度和降低湿涨率。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种硅酸钙板的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，并通过流浆法成型；其中，所述石浆污渣为采石场切割开采石材、打磨石板所产生的污浆，经过滤后得到的污渣；按照重量份数计，石浆污渣80～90份、水泥50～55份、增强纤维8～9份、珍珠岩0.8～1份、粉煤灰20～22.5份、石棉5～5.5份和水320～360份；
将成型的坯体在室温下进行预养护，获得预养护坯体；
将预养护坯体通过蒸压养护后干燥，即得硅酸钙板。
2.如权利要求1所述的硅酸钙板的制备方法，其特征在于：
所述石浆污渣的密度为1000～1100kg/m3，粒径为180～200目。
3.如权利要求1所述的硅酸钙板的制备方法，其特征在于：
所述石浆污渣中，SiO2的质量分数为90％～95％。
4.如权利要求1所述的硅酸钙板的制备方法，其特征在于：
将石浆污渣、水泥、增强纤维、珍珠岩、粉煤灰、石棉与水混合形成浆料，包括如下步骤：
将石棉放入一部分水中，进行松解，得到松解液；
向松解液中加入增强纤维和剩余的水；
继续依次加入石浆污渣、珍珠岩、粉煤灰和水泥，并搅拌均匀，搅拌时间为5～8min。
5.如权利要求1所述的硅酸钙板的制备方法，其特征在于：
预养护的时间为10～11h，温度为36～42℃。
6.如权利要求1所述的硅酸钙板的制备方法，其特征在于：
所述蒸压养护包括：在170℃～190℃下，升压至0.95～1.0MPa，升压时间为3～5h；之后恒压养护10～14h；最后降压至0～0.25MPa，降压时间为3～5h。
7.如权利要求1所述的硅酸钙板的制备方法，其特征在于：
流浆法成型中的真空压力为0.02MPa～0.08MPa。
8.如权利要求1所述的硅酸钙板的制备方法，其特征在于：
蒸压养护后于70～80℃下干燥。
9.如权利要求1所述的硅酸钙板的制备方法，其特征在于：
干燥至硅酸钙板含水量不超过10％。
10.一种硅酸钙板，其特征在于：其采用如权利要求1至9任一所述的硅酸钙板的制备方法制备而成。
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