CN115838297B - 一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板，该轻质节能内隔墙板由以下原料制备而成：水泥、水、岗石废渣陶粒、天然短纤维、石膏、速凝剂、发泡剂、稳泡剂、减水剂。本发明通过岗石废渣陶粒级配优化，原料配比优化，提高浆料的流动性，保证陶粒均匀分布，易于浇筑成型，实现混凝土墙板结构的受力均匀、提高墙板受力强度的稳定，具备轻质、保温特性。同时，本发明采用人造岗石废渣制备的轻质陶粒作为轻质骨料，经混合搅拌，振动成型，蒸压养护制备新型墙体材料，有效利用人造岗石废渣，减少对不可再生资源消耗，避免环境污染，提高社会经济效益。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料和固体废弃物循环利用技术领域，涉及轻质、保温墙板，具体涉及一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板及其制备方法。
背景技术
人造岗石废渣是在人造岗石生产加工过程中切割、打磨及产品检测等产生的大量的边角料、次品、废浆；主要成分是碳酸钙，其中含有少量的不饱和树脂和其他杂质。由于没有低成本的方法去除固化不饱和树脂，一般就地掩埋，不仅会污染土地，还会产生大量挥发气体从而导致空气污染。当前能够大量处理固废的方法除了掩埋之外，最好的方式就是循环利用，将其用于新型建材的开发是处理量最大的一种方式。
目前，建筑隔墙板以轻质隔墙板为主，应用较广泛的轻质内隔墙板主要有混凝土空心墙板、玻璃纤维增强水泥(GRC)空心墙板、陶粒混凝土空心墙板、蒸压加气混凝土墙板(ALC)、发泡陶瓷轻质墙板、聚苯颗粒水泥夹芯复合墙板、轻钢龙骨硅酸钙墙板(填充岩棉)、钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯墙板。
因此，提出一种以岗石废渣制备陶粒为主要原料且工艺简单、性能优良、成本低廉的轻质墙板，具有更加广阔的应用市场。一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板，不仅能够大量消纳岗石废渣，同时还能变废为宝，带来更好的经济和社会效益。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板；本发明采用人造岗石废渣制备的陶粒作为活性填料，以水泥、速凝剂、天然短纤维、石膏、水为胶凝材料和辅料，经混合搅拌，振动成型，蒸压养护制备新型墙体材料，有效利用人造岗石废渣，减少对不可再生资源消耗，避免环境污染，提高社会经济效益。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种固废填充型轻质节能内隔墙板，由以下质量百分比的原料制备而成： 25-35％水泥、15-24％水、40-46％岗石废渣陶粒、0.35-1.2％天然短纤维、 0.5-1.2％石膏、1-3％速凝剂、2-5％发泡剂、2-5％稳泡剂、0.5-0.8％减水剂。
进一步的，所述水泥为复合硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、碱矿渣水泥、快硬硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的一种或两种以上混合。
进一步的，所述的人造岗石废渣制备陶粒是以人造岗石废渣为主要原料，经造粒、发泡、微波固化形成的轻质陶粒，粒径分布为5～20mm，堆积密度为 500～700kg/m3，筒压强度5～8MPa。
进一步的，所述天然纤维为经过碱煮、酸洗、中和后的亚麻纤维、棉短绒、椰丝、棕榈皮、木纤维或秸秆纤维中的一种或多种以上混合，纤维长度 15～30mm。
进一步的，所述速凝剂为商用速凝剂J85型、BC-666、DH-4中的任一种。
进一步的，所述发泡剂为碳酸氢钠、铝粉、植物纤维发酵泡沫液、高锰酸钾中的两种以上协同混合。
进一步的，所述稳泡剂为硅酮酰胺、十二烷基二甲基氧化胺、烷基醇酰胺中的一种或多种。
进一步的，所述减水剂为木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物中的一种与高效减水剂萘系、密胺系、氨基磺酸盐系中的一种混合。
一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1的质量百分比称取各原料备用；
(2)取水泥、天然短纤维、固体发泡剂、石膏、速凝剂低速搅拌30min 以上，混合均匀；
(3)向步骤(2)所得的固体混合物中加入水和液体发泡剂的混合物，高速搅拌10-15min，混合均匀；
(4)待步骤(3)中的物料混合均匀后向其中加入岗石废渣陶粒，中速搅拌15min以上，混合均匀后加入墙板模具中快速振荡成型，经养护后得到人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板。
进一步的，所述养护为蒸汽养护、微波固化-常规养护单独使用或联用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本方法能够有效降低水泥、砂石用量，岗石废渣利用量达到40％，并达到优于现有混凝土墙板力学性能的产品，有效降低生产成本。通过组合发泡工艺在水泥水化反应的同时形成具有大量封闭微孔的硅酸盐网络结构，通过岗石废渣陶粒湿混过程将其嵌入硅酸盐网络中，提高陶粒的均匀分布，利用天然纤维的微筋效应和纤维自身的韧性提高墙板的抗折性能。不同发泡剂协同使用，根据发泡时间差异，有效保证封闭微孔硬化前孔压，从而维持微孔的孔型。碱水剂在本方法中，有效降低水用量，降低成型初期陶粒的流动性。速凝剂能够提高墙板早期强度，保持墙板内部微观形貌。
本发明制备的一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板，所形成的结构为有水化硅酸钙和水化硅铝酸盐的复合网络状结构，表观面密度不大于 80kg/m2，抗压强度不小于7MPa，抗折强度不低于4MPa，导热系数低于 0.47W/m·K，冻融循环30次无贯通裂纹。
本发明利用人造岗石废渣制备陶粒作为填料，以水泥、速凝剂、天然短纤维、石膏、水为胶凝材料和辅料，经混合搅拌，振动成型，养护而制成的新型墙体材料，具有的效果和优点:一是墙板的结构形式多样、密度小、保温性好、强度满足隔墙要求等优点，应用场景多；二是用人造岗石废渣制备陶粒为主要填料生产的轻质节能内隔墙板，生产过程简单，具有明显的节能、环保优势；三是制备轻质墙板可广泛应用于非承重墙体，有效减少高层建筑物的载荷，提高高层建筑的安全保障。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1-实施例4
按照以下步骤制备人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板：
(1)按照表1所示质量百分比称取各原料备用；
(2)取水泥、天然短纤维、固体发泡剂、石膏、速凝剂，35～50r/min低速搅拌30min以上，混合均匀；
(3)向步骤(2)所得的固体混合物中加入水和液体发泡剂的混合物， 200～250r/min高速搅拌10-15min，混合均匀；
(4)待步骤(3)中的物料混合均匀后向其中加入岗石废渣陶粒，80～120 r/min中速搅拌15min混合均匀，加入墙板模具中快速振荡成型，经养护(蒸汽养护、微波固化-常规养护单独使用或联用)后得到人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板。
对得到的人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板进行性能检测，结果见表1。
表1
由表1可知，本发明制备的一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板，所形成的结构为有水化硅酸钙和水化硅铝酸盐的复合网络状结构，表观面密度不大于80kg/m2，抗压强度不小于7MPa，抗折强度不低于4MPa，导热系数低于0.47W/m·K，冻融循环30次无贯通裂纹。
本发明通过原材料的筛选，配比定量优化，改善混凝土的流动性，保证混凝土墙板结构体系的均匀性、强度稳定性，易于加工成型，获得良好的保温隔热性能。
以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板，其特征在于，由以下质量百分比的原料制备而成：25-35％水泥、15-24％水、40-46％岗石废渣陶粒、0.35-1.2％天然短纤维、0.5-1.2％石膏、1-3％速凝剂、2-5％发泡剂、2-5％稳泡剂、0.5-0.8％减水剂，所述人造岗石废渣制备的陶粒是以人造岗石废渣为主要原料，经造粒、发泡、微波固化形成的轻质陶粒，粒径分布为5～20mm，堆积密度为500～700kg/m3，筒压强度5～8MPa；所述天然短纤维为经过碱煮、酸洗、中和后的亚麻纤维、棉短绒、椰丝、棕榈皮、木纤维或秸秆纤维中的一种或多种以上混合，纤维长度15～30mm。
2.根据权利要求1所述的一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板，其特征在于：所述水泥为复合硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、碱矿渣水泥、快硬硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的一种或两种以上混合。
3.根据权利要求1所述的一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板，其特征在于：所述发泡剂为双氧水和铝粉。
4.根据权利要求1所述的一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板，其特征在于：所述稳泡剂为硅酮酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板，其特征在于：所述减水剂为木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物中的一种与高效减水剂萘系、密胺系、氨基磺酸盐系中的一种混合。
6.如权利要求1-5任意一项所述的一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1的质量百分比称取各原料备用；
(2)取水泥、天然短纤维、固体发泡剂、石膏、速凝剂低速搅拌30min以上，混合均匀；
(3)向步骤(2)所得的固体混合物中加入水和液体发泡剂的混合物，高速搅拌10-15min，混合均匀；
(4)待步骤(3)中的物料混合均匀后向其中加入岗石废渣陶粒，中速搅拌15min以上，混合均匀后加入墙板模具中快速振荡成型，经养护后得到人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板。
7.根据权利要求6所述的一种人造岗石废渣制备的陶粒填充型轻质墙板的制备方法，其特征在于：所述养护为蒸汽养护、微波固化-常规养护单独使用或联用。
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2022
- 2022-12-07 CN CN202211567841.1A patent/CN115838297B/zh active Active
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Application publication date: 20230324 Assignee: Hezhou Mingxuan Decoration Engineering Co.,Ltd. Assignor: HEZHOU University Contract record no.: X2023980046446 Denomination of invention: A lightweight ceramic filled wall panel prepared from artificial granite waste residue Granted publication date: 20231024 License type: Common License Record date: 20231108 Application publication date: 20230324 Assignee: Guangxi Lvhecheng Construction Engineering Co.,Ltd. Assignor: HEZHOU University Contract record no.: X2023980046445 Denomination of invention: A lightweight ceramic filled wall panel prepared from artificial granite waste residue Granted publication date: 20231024 License type: Common License Record date: 20231108 Application publication date: 20230324 Assignee: Guangxi Jiarui Construction Engineering Co.,Ltd. Assignor: HEZHOU University Contract record no.: X2023980046444 Denomination of invention: A lightweight ceramic filled wall panel prepared from artificial granite waste residue Granted publication date: 20231024 License type: Common License Record date: 20231108 Application publication date: 20230324 Assignee: Guangxi Hezhou Shengli Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Assignor: HEZHOU University Contract record no.: X2023980046405 Denomination of invention: A lightweight ceramic filled wall panel prepared from artificial granite waste residue Granted publication date: 20231024 License type: Common License Record date: 20231108 |