一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法

专利2025-05-02  7

本发明涉及磷石膏建材,具体为一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法。


背景技术:

1、磷石膏建材是一种低碳环保的新型绿色建筑材料,其具有防火、环保、可再生、加工性强、质量轻等优点,以磷石膏作为建筑材料生产磷石膏建材既大宗资源化利用了磷石膏,减少了磷石膏堆砌产生的环境污染,又可以减少传统建材的使用,磷石膏主要是磷化工企业湿法生产磷酸得到的工业副产品,湿法生产1吨磷酸大约排放4-5吨磷石膏。

2、磷石膏利用率偏低,难以满足磷石膏大规模、高附加值资源化利用的目标。除此之外,磷石膏吸水后强度会大大降低,而且磷石膏制品的吸水率高达50%,吸水后易出现发霉长菌等问题,因此需要发明出一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法来解决上述问题。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,通过将固硫灰渣与煤气化渣添加入磷石膏建材中,利用固硫灰渣与煤气化渣的活性,从而提升石膏制品的水稳性能及力学强度,通过将聚羧酸系减水剂、三聚氰胺系减水剂和纳米二氧化硅添加入磷石膏建材中,可以加速磷石膏建材的早期水化速率,生成更多的水化产物,同时利用纳米二氧化硅的填充作用,可进一步提高磷石膏建材的致密度,从而提高了磷石膏建材的抗渗性和耐久性,通过将硅烷偶联剂添加入磷石膏建材中,使得各基层成份之间具有一定的弹性,硅烷偶联剂的加入增强反应体系中各组分的粘力,它们包裹在磷石膏的表面并生成高分子阻水隔膜,提高材料强度,使得稳定材料的阻水性能也得到提升。

3、(二)技术方案

4、为实现上述使磷石膏建材具有提升石膏制品的水稳性能及力学强度,加速磷石膏建材的早期水化速率,生成更多的水化产物,进一步提高磷石膏建材的致密度,从而提高了磷石膏建材的抗渗性和耐久性,增强反应体系中各组分的粘力,提高材料强度,使得稳定材料的阻水性能也得到提升,本发明提供如下技术方案:一种耐水型的磷石膏建材,其特征在于:包括以下重量份数配比的原料:建筑磷石膏粉500-900份、流变剂5-20份、纳米二氧化硅25-36份、水泥40-60份、固硫灰渣2-5份、煤气化渣6-12份、聚羧酸系减水剂20-32份、三聚氰胺系减水剂8-12份、有机缓凝剂4-6份、无机缓凝剂4-6份、硅烷偶联剂5-14份、氨水4-9份、纳米二氧化钛6-14份、硼砂2-5份、碱性激发剂2-5份、水200-400份。

5、优选的,所述聚羧酸系减水剂为溶液型,固含量≥20%,减水率>20%,所述三聚氰胺系减水剂为粉剂型,减水率>20%,含水量≤4%,所述硼砂为化学分析纯级十水合四硼酸钠,纯度>99%,所述氨水的浓度为25wt%,所述固硫灰渣粒径为0.1~0.2mm,所述煤气化渣粒径为0.2~0.4mm,所述碱性激发剂2-5份为氧化钙、碳酸钠、氢氧化钙或硅酸钾混合制成。

6、一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

7、s1、物料配比

8、将建筑磷石膏粉500-900份、流变剂5-20份、纳米二氧化硅25-36份、水泥40-60份、固硫灰渣2-5份、煤气化渣6-12份、聚羧酸系减水剂20-32份、三聚氰胺系减水剂8-12份、有机缓凝剂4-6份、无机缓凝剂4-6份、硅烷偶联剂5-14份、氨水4-9份、纳米二氧化钛6-14份、硼砂2-5份、碱性激发剂2-5份、水200-400份,按照配方比例选用合适精度的电子秤进行称量配料,同时对需要粉碎的物料进行分级粉磨备用;

9、s2、制备石膏混合物

10、将称量好的建筑磷石膏粉、水泥、纳米二氧化硅、固硫灰渣、煤气化渣、硼砂放入混料机内搅拌,保证一定的混料时间,确保混料均匀,制的磷石膏混合物;

11、s3、制备石膏混合物浆体

12、在按重量份数配比粉碎混合完成后的磷石膏混合物中加入流变剂份、聚羧酸系减水剂、三聚氰胺系减水剂、有机缓凝剂、无机缓凝剂、硅烷偶联剂、氨水、碱性激发剂、水并放入搅拌机内充分搅拌均匀制的磷石膏混合物浆体;

13、s4、注模固化

14、将制得的磷石膏混合物浆体浇筑到指定模具中进行震荡除气泡后并刮平,在养护硬化成型后进行拆模制得磷石膏建材;

15、s5、入库存储

16、对已拆模制得的磷石膏建材,配合转运存储流水线等统一存放至储存车间。

17、优选的,所述步骤s1中,在将建筑磷石膏粉、水泥、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硼砂进行粉碎后,使用筛孔≤0.15mm的筛子进行筛分。

18、优选的,所述步骤s2中,在混料机使用时,需检查机室内是否有上次使用的混合物与水汽等残留情况,观察完毕后进行开机空转试运行检查是否正常,如设定程序中搅拌叶片转向与转速等是否正确,符合条件后方可投料生产,混料机混合时,需将搅拌叶片转速控制在20-45转/分、混料锅转速控制在48-62转/分。

19、优选的,所述步骤s3中,搅拌机采用自落式搅拌机,在使用前,需检查传动离合器和制动器是否灵活可靠,钢丝绳有无损坏,轨道滑轮是否良好,周围有无障碍及各部位的润滑情况,在搅拌机搅拌过程中,需将搅拌桶转速控制在60-88转/分。

20、优选的,所述步骤s4中,将得到的磷石膏混合物浆体进行养护硬化过程中,养护成型的时长≥24h,固化处理的时长≥3h,且温度皆控制在40-50℃。

21、优选的,所述步骤s5中,在对磷石膏建材转运过程中,磷石膏建材需避免与其他材料摩擦碰撞,同时应该堆放整齐,当出现需要堆放处理时,连续堆叠不可超过九层,且储存车间需具备有干燥通风且避免阳光直射和有潮湿的条件。

22、(三)有益效果

23、与现有技术相比,本发明提供了一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,具备以下有益效果:

24、1.该耐水型的磷石膏建材及其制备方法,通过将固硫灰渣与煤气化渣添加入磷石膏建材中,利用固硫灰渣与煤气化渣的活性,从而提升石膏制品的水稳性能及力学强度,通过将聚羧酸系减水剂、三聚氰胺系减水剂和纳米二氧化硅添加入磷石膏建材中,可以加速磷石膏建材的早期水化速率,生成更多的水化产物。

25、2.该耐水型的磷石膏建材及其制备方法,通过利用纳米二氧化硅的填充作用,可进一步提高磷石膏建材的致密度,从而提高了磷石膏建材的抗渗性和耐久性,通过将硅烷偶联剂添加入磷石膏建材中,使得各基层成份之间具有一定的弹性,硅烷偶联剂的加入增强反应体系中各组分的粘力,它们包裹在磷石膏的表面并生成高分子阻水隔膜,提高材料强度,使得稳定材料的阻水性能也得到提升。



技术特征:

1.一种耐水型的磷石膏建材,其特征在于:包括以下重量份数配比的原料:建筑磷石膏粉500-900份、流变剂5-20份、纳米二氧化硅25-36份、水泥40-60份、固硫灰渣2-5份、煤气化渣6-12份、聚羧酸系减水剂20-32份、三聚氰胺系减水剂8-12份、有机缓凝剂4-6份、无机缓凝剂4-6份、硅烷偶联剂5-14份、氨水4-9份、纳米二氧化钛6-14份、硼砂2-5份、碱性激发剂2-5份、水200-400份。

2.根据权利要求1所述的一种耐水型的磷石膏建材,其特征在于:所述聚羧酸系减水剂为溶液型,固含量≥20%,减水率>20%,所述三聚氰胺系减水剂为粉剂型,减水率>20%,含水量≤4%,所述硼砂为化学分析纯级十水合四硼酸钠,纯度>99%,所述氨水的浓度为25wt%,所述固硫灰渣粒径为0.1~0.2mm,所述煤气化渣粒径为0.2~0.4mm,所述碱性激发剂2-5份为氧化钙、碳酸钠、氢氧化钙或硅酸钾混合制成。

3.一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,其特征在于:所述步骤s1中,在将建筑磷石膏粉、水泥、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硼砂进行粉碎后,使用筛孔≤0.15mm的筛子进行筛分。

5.根据权利要求3所述的一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,其特征在于:所述步骤s2中,在混料机使用时,需检查机室内是否有上次使用的混合物与水汽等残留情况,观察完毕后进行开机空转试运行检查是否正常,如设定程序中搅拌叶片转向与转速等是否正确,符合条件后方可投料生产,混料机混合时,需将搅拌叶片转速控制在20-45转/分、混料锅转速控制在48-62转/分。

6.根据权利要求3所述的一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,其特征在于:所述步骤s3中,搅拌机采用自落式搅拌机,在使用前,需检查传动离合器和制动器是否灵活可靠,钢丝绳有无损坏,轨道滑轮是否良好,周围有无障碍及各部位的润滑情况,在搅拌机搅拌过程中,需将搅拌桶转速控制在60-88转/分。

7.根据权利要求3所述的一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,其特征在于:所述步骤s4中,将得到的磷石膏混合物浆体进行养护硬化过程中,养护成型的时长≥24h,固化处理的时长≥3h,且温度皆控制在40-50℃。

8.根据权利要求3所述的一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,其特征在于:所述步骤s5中,在对磷石膏建材转运过程中,磷石膏建材需避免与其他材料摩擦碰撞,同时应该堆放整齐,当出现需要堆放处理时,连续堆叠不可超过九层,且储存车间需具备有干燥通风且避免阳光直射和有潮湿的条件。


技术总结
本发明涉及磷石膏建材技术领域,且公开了一种耐水型的磷石膏建材及其制备方法,包括以下步骤:将建筑磷石膏粉500‑900份、流变剂5‑20份、纳米二氧化硅25‑36份、水泥40‑60份、固硫灰渣2‑5份、煤气化渣6‑12份、聚羧酸系减水剂20‑32份、三聚氰胺系减水剂8‑12份、有机缓凝剂4‑6份、无机缓凝剂4‑6份、硅烷偶联剂5‑14份、氨水4‑9份、纳米二氧化钛6‑14份、硼砂2‑5份、碱性激发剂2‑5份、水200‑400份,按照配方比例选用合适精度的电子秤进行称量配料,通过利用固硫灰渣与煤气化渣的活性,提升石膏制品的水稳性能及力学强度,通过硅烷偶联剂的加入增强反应体系中各组分的粘力,在磷石膏的表面并生成高分子阻水隔膜,提高材料强度,使得稳定材料的阻水性能也得到提升。

技术研发人员:段广彬,吴长亮,丰曙霞,张秀芝,夏霄,田叶顺
受保护的技术使用者:济南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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