CN116730698A - 一种磷石膏固废纤维增强水泥板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磷石膏固废纤维增强水泥板及其制作方法。本发明的磷石膏固废纤维增强水泥板，其是以固废磷石膏经过生石灰预处理后的预处理磷石膏，与钢渣和矿粉组成的预处理磷石膏混合料，在保证力学强度性能的前提下用于代替部分水泥，与有机纤维、无机纤维和微细骨料掺入水泥中制成的建筑用水泥平板。本发明的磷石膏固废纤维增强水泥板具有强度高，成本价格低廉、绿色环保、制作简单、施工便捷、性价比高的特点，特别适用于各类建筑物的内外墙、外墙保温、装饰工程中。
Description
技术领域
本发明涉及新型建筑材料，尤其是一种磷石膏固废纤维增强水泥板及其制作方法。
背景技术
近年来，我国鼓励发展装配式建筑，其中纤维水泥板具备优异的性能，制作简单、运输方便、对环境污染小，符合我国建筑产业现代化发展的要求，在装配式建筑中有很好的应用前景。
我国工业副产磷石膏资源化利用率较低，且堆存量逐年递增，占用大量土地又污染周边生态环境。利用磷石膏生产新型建材不仅能有效消纳磷石膏，还能推动建筑行业绿色化发展，符合国内利用磷石膏制作新型建材的现状及趋势，并且其具有作为节能环保材料的利用前景。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种强度高、绿色环保、廉价易得、温度稳定性好、经济性好、性价比高的磷石膏固废纤维增强水泥板，以有效解决目前大量磷石膏堆积污染环境。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其是以固废磷石膏经过生石灰预处理后的预处理磷石膏，与钢渣和矿粉组成的预处理磷石膏混合料，在保证力学强度性能的前提下用于代替部分水泥，与有机纤维、无机纤维和微细骨料掺入水泥中制成的建筑用水泥平板。
固废磷石膏经过生石灰的预处理，可除去或者减少所含的杂质，消除不利影响，发挥出磷石膏应有的特性。磷石膏缓凝效果更佳，在保证力学强度性能的前提下，一方面能够代替天然石膏，另一方面大大减少水泥熟料的用量，降低成本。
磷石膏固废纤维增强水泥板强度高，价格低廉、绿色环保、性价比高，作为节能环保材料具有良好的利用前景。
进一步地，本发明的有机纤维优选为POM纤维，无机纤维优选为木质纤维，微细骨料优选为玻璃微珠和标准砂。
进一步地，对固废磷石膏进行预处理的过程如下：将固废磷石膏置于35-45℃烘箱中烘干11-13h，用磨粉机处理后装入桶中待用；添加生石灰，使用磨粉机将固废磷石膏与生石灰混合搅拌充分，平铺混合料使其厚度为9-11mm；将混合后的产品放入烘箱中焙烧，之后取出密封备用。
更进一步地，焙烧温度优选采用95-105℃。
更进一步地，焙烧时间优选为1-3h。
更进一步地，生石灰添加量优选为固废磷石膏质量的1.5-2.5％。
进一步地，基材由水泥、预处理固废磷石膏混合料和标准砂组成，其中水泥、预处理固废磷石膏混合料和标准砂的质量比为5.6-5.8:0.9-1.1:8-10。
进一步地，以木质纤维、POM纤维、玻璃微珠为增强材料，其中木质纤维、POM纤维和玻璃微珠的质量比为21-23:0.9-1.1:14-15。本发明选用的增强材料，使得磷石膏固废纤维增强水泥板内部的各组分联系更加紧密，并以此来提高磷石膏固废纤维增强水泥板的抗折强度。
更进一步地，POM纤维的长度为6-12mm，直径为0.1-0.3mm；木质纤维的长度为0.2-3mm，玻璃微珠的直径为0.5-0.7mm。
进一步地，预处理固废磷石膏混合料中，预处理磷石膏、钢渣和矿粉的质量比为6-8:1.5-2.5:9-11。
本发明还提供上述磷石膏固废纤维增强水泥板的制作方法，其步骤如下：采用普通纤维水泥板的制作方法制作磷石膏固废纤维增强水泥板，将水泥替换为水泥与预处理磷石膏混合料和标准砂充分拌合后的混合料，加入木质纤维、POM纤维和玻璃微珠组成的增强材料。
本发明具有的有益效果如下：
本发明采用预处理后的固废磷石膏在保证性能的前提下代替部分水泥，固废磷石膏大量且低廉，替代一部分水泥后能有效降低成本，并且利用固废磷石膏生产新型建材不仅能有效消纳磷石膏，还能保护环境。
本发明的磷石膏固废纤维增强水泥板具有强度高，成本价格低廉、绿色环保、制作简单、施工便捷、性价比高的特点，特别适用于各类建筑物的内外墙、外墙保温、装饰工程中，作为节能环保材料具有良好的企业前景。
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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明磷石膏固废纤维增强水泥板的结构示意图；
图2为本发明固废磷石膏预处理的流程图；
图3为本发明磷石膏固废纤维增强水泥板的制作流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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作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。
本实施例提供一种磷石膏固废纤维增强水泥板，如图1所示，该结构为：磷石膏固废纤维增强水泥板由基材和增强材料构成，所述的基材由水泥、预处理固废磷石膏混合料和标准砂组成，其中水泥、预处理固废磷石膏混合料和标准砂的质量比为5.7:1:9；所述的增强材料由POM纤维、木质纤维以及玻璃微珠组成，木质纤维、POM纤维和玻璃微珠的质量比为22:1:14.6。
图3为本发明磷石膏固废纤维增强水泥板的制作流程图，其步骤如下：
1)如图2所示，将固废磷石膏置于40℃烘箱中烘干12h进行中和预处理，用磨粉机处理后装入桶中待用。磷石膏焙烧温度采用100℃，生石灰添加量按生石灰与磷石膏质量比，采用2.0％。使用磨粉机将磷石膏与生石灰混合搅拌充分，平铺混合料使其厚度约为10mm。将混合后的样品放入烘箱中，设置温度，保持焙烧时间2h，后取出密封备用，即为预处理固废磷石膏。
2)采用质量比为7:2:10的预处理固废磷石膏、钢渣和矿粉，并通过研磨粉机混合搅拌充分，得到预处理固废磷石膏混合料。
3)基材采用质量比为5.7:1:9的水泥、预处理固废磷石膏混合料、标准砂充分拌合备用。
4)采用质量比为22:1:14.6的木质纤维、POM纤维和玻璃微珠作为增强材料，提高磷石膏固废纤维增强水泥板的抗折强度。
有机纤维POM纤维的长度为6-12mm，直径0.2mm；木质纤维的长度为0.2-3mm；玻璃微珠直径为0.6mm。
5)最后将增加材料(即木质纤维、POM纤维和玻璃微珠)加入由基材(即预处理固废磷石膏混合料、水泥和标准砂(即细砂))和足量水制成的料浆中，经过混合搅拌使各种材料充分混合并分布均匀，再通过采用普通纤维水泥板的制作方法制作磷石膏固废纤维增强水泥板，其中的关键是需要将添加水泥替换为水泥与预处理固废磷石膏混合料、并添加木质纤维、POM纤维、玻璃微珠、标准砂进行充分拌合后的混合料即可，即用预处理固废磷石膏混合料代替部分水泥，其他操作流程不变。
下表1列出了本发明生产的磷石膏固废纤维增强水泥板参照相关标准所列，相关性能如下：
以上实施例可以看出，本发明提供的磷石膏固废纤维增强水泥板，通过使用固废磷石膏代替部分水泥有效消纳磷石膏大量堆积、污染环境的影响，并且磷石膏固废纤维增强水泥板具有强度高、绿色环保、廉价易得、温度稳定性好、经济性好、性价比高等特点，磷石膏固废纤维增强水泥板的制作过程也比较简便，并且具有作为节能环保材料的利用前景；促进了目前磷石膏在制作新型建材的分析应用。磷石膏固废纤维增强水泥板作为节能环保新型材料具有良好的前景。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其特征在于，它是以固废磷石膏经过生石灰预处理后的预处理磷石膏，与钢渣和矿粉组成的预处理磷石膏混合料，在保证力学强度性能的前提下用于代替部分水泥，与有机纤维、无机纤维和微细骨料掺入水泥中制成的建筑用水泥平板。
2.如权利要求1所述的一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其特征在于，对固废磷石膏进行预处理的过程如下：将固废磷石膏置于35-45℃烘箱中烘干11-13h，用磨粉机处理后装入桶中待用；添加生石灰，使用磨粉机将固废磷石膏与生石灰混合搅拌充分，平铺混合料使其厚度为9-11mm；将混合后的产品放入烘箱中焙烧，之后取出密封备用。
3.如权利要求2所述的一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其特征在于，焙烧温度采用95-105℃。
4.如权利要求2所述的一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其特征在于，焙烧时间为1-3h。
5.如权利要求2所述的一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其特征在于，生石灰添加量为固废磷石膏质量的1.5-2.5％。
6.如权利要求1所述的一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其特征在于，基材由水泥、预处理固废磷石膏混合料和标准砂组成，其中水泥、预处理固废磷石膏混合料和标准砂的质量比为5.6-5.8:0.9-1.1:8-10。
7.如权利要求1所述的一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其特征在于，以木质纤维、POM纤维、玻璃微珠为增强材料，其中木质纤维、POM纤维和玻璃微珠的质量比为21-23:0.9-1.1:14-15。
8.如权利要求7所述的一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其特征在于，POM纤维的长度为6-12mm，直径为0.1-0.3mm；木质纤维的长度为0.2-3mm，玻璃微珠的直径为0.5-0.7mm。
9.如权利要求1所述的一种磷石膏固废纤维增强水泥板，其特征在于，预处理固废磷石膏混合料中，预处理磷石膏、钢渣和矿粉的质量比为6-8:1.5-2.5:9-11。
10.权利要求1-9任一项所述磷石膏固废纤维增强水泥板的制作方法，其特征在于，采用普通纤维水泥板的制作方法制作磷石膏固废纤维增强水泥板，将水泥替换为水泥与预处理磷石膏混合料和标准砂充分拌合后的混合料，加入木质纤维、POM纤维和玻璃微珠组成的增强材料。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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