复合改性石膏砌块及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合改性石膏砌块及其制备方法，通过将磷石膏在500~750℃下进行灼烧，至料温达150~300℃为止后研磨，再与水泥、水渣及水进行混合得到混合料，最后混合料进行模压、脱模、烘干的步骤制得复合改性石膏砌块；本发明专利技术能有效利用工业废弃物、健康环保、可进行大规模工业化生产，得到的产品加工性好、生产成本低、使用性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石膏砌块的
，特别涉及改性磷石膏砌块的

技术介绍
我国是世界上最大的发展中国家，以占世界7%的耕地面积养育着约占世界20%的人口，土地资源十分宝贵，而城乡建设迅猛发展中使用的大量墙体材料，如实心粘土砖却需要大量的占地取土，与土地资源的紧缺产生显著的矛盾。为解决这一问题，新型墙体材料得到了大量的研究与推广，至2015年，全国新型墙体材料产量占比提高至65%以上，建筑应用比例达75%以上，新型墙体材料生产能耗下降20%，进一步推动墙体材料革新是保护耕地、节约能源、提高资源利用率、增强可持续发展能力的重要措施。根据相关行业的调查不完全统计，我国工业副产石膏累积堆存量超过3亿吨，其中磷石膏超过2亿吨。磷石膏的大量堆积既占用土地、又浪费资源，其含有的酸性成分及其它有害物质还易对周边环境造成严重污染，磷石膏的利用，是工业副产石膏再资源化利用，是节能利废、减少环境污染的迫切需要。现有技术中对磷石膏作为墙体材料的应用多是通过在磷石膏中加入复杂的辅助成分，以达到脱酸、促凝的作用，其后再使混合物料进行陈化或再结晶的过程，其加入的成分通常较为复杂，加工周期较长，控制难度较大，不利于工业化大规模生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种能有效利用工业废弃物、健康环保、加工性好、生产成本低、产品性能优异、可进行大规模工业化生产的复合改性石膏砌块，本专利技术的目的还在于提出该复合改性石膏砌块的制备方法。本专利技术的技术方案如下：复合改性石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：（1）将磷石膏在500~750℃下进行灼烧，至料温达150~300℃为止；（2）将灼烧后的磷石膏进行研磨；（3）将研磨后的磷石膏与水泥、水渣及水进行混合并搅拌至粥状；（4）将步骤（3）得到混合料进行模压，其后脱模、烘干，即成型为所述复合改性石膏砌块；步骤（3）中各物料加入的顺序为先加入水，再依次加入研磨后的磷石膏、水泥，最后加入水渣。上述技术方案中的磷石膏为工业生产排放出的工业副产二水石膏，步骤（1）对其进行直接的灼烧，不仅能起到脱硫、脱水的作用，且便于操作，更可以改变其微观结构、增强磷石膏与复合改性石膏砌块中其它成分的结合能力，同时在加热中磷石膏晶体内积蓄了大量内能，在其后的研磨中可促进其微观结构的改变；步骤（2）的研磨在灼烧后进行，通过力化学作用改变磷石膏微观结构，增强终产品复合改性石膏砌块的强度、断裂载荷及软化系数，同时起到调控终产品复合改性石膏砌块的膨胀系数的作用；步骤（3）中所使用的水泥为一般通用水泥即可，所述水渣为熔融状态的高炉渣置于水中急速冷却而形成的，可通过直接购买获得，步骤（3）中水泥、水渣等可不需再进行研磨或粉碎，但加入顺序必须保证为首先加入水，再依次加入研磨后的磷石膏、水泥，最后加入水渣的顺序；步骤（4）中进行模压时模具内不需进行布网，也无需增加其它增强材料，模压过程中无需施加外部压力，可由所述混合料在模具内自然成形；所述步骤（4）中的烘干同时具有养护作用，当脱模后的石膏砌块需要切割时，可先在脱模后进行切割，其后再进行烘干。上述制备方法的优选实施方案为：按总量100wt%计，所述复合改性石膏砌块中含磷石膏60~80wt%、水泥9~21wt%、水渣10~20wt%及余量的水。该优选实施方案可进一步增强终产品的加工性能和使用性能。上述制备方法的另外的优选实施方案为：所述步骤（2）中将磷石膏研磨至300~500目。该优选实施方案可进一步增强终产品的力学性能，同时优化终产品的膨胀系数。上述制备方法的另外的优选实施方案为：所述步骤（3）中所述搅拌时间为1~3min。上述制备方法的另外的优选实施方案为：所述步骤（3）中所述搅拌在15~50℃下进行。上述制备方法的另外的优选实施方案为：所述步骤（4）中所述模压的时间为6~9min。上述关于参数的优选实施方案可进一步增强产品的成型能力，提高终产品的力学性能，同时提高产品的外观质量。所述复合改性石膏砌块的制备方法的另一优选实施方案为：所述步骤（4）中使用的脱模剂为沸腾肥皂水和5~10wt%的机油。该优选实施方案可提高产品的脱模效果，使脱模后的产品无任何缺损，同时降低生产成本。所述复合改性石膏砌块的制备方法的另一优选实施方案为：所述步骤（4）中所述烘干的温度低于70℃。该优选实施方案可进一步提高终产品的力学性能，同时提高产品的外观质量。所述复合改性石膏砌块的制备方法的另一优选实施方案为：所述步骤（3）与所述步骤（4）之间的时间间隔为30~60s。本专利技术进一步提出了一种复合改性石膏砌块，其通过上述任一制备方法或其实施方案制备得到。本专利技术具有以下有益效果：（1）制备过程简单易控，便于工业化大规模生产；（2）制备过程快速高效；（3）所得复合改性石膏砌块具有良好的耐水、耐火、保温、透气的效果；（4）所得复合改性石膏砌块外观平整、尺寸精确，砌筑墙体时不需两面抹灰找平，施工效率高，可显著缩短工期；（5）所得复合改性石膏砌块健康环保，无任何危害性成分，可经破碎、再造的过程循环使用；（6）所得复合改性石膏砌块的原料基本为工业废弃产品，提高了有害资源的利用，增加了环境保护能力；（7）所得复合改性石膏砌块加工性能与应用性能均较好，表观密度为700~800kg/m³，断裂载荷达10000~20000N，软化系数＞0.6；（8）所得复合改性石膏砌块尺寸偏差接近于0，不产生板面裂缝、裂纹，不产生缺损、气孔，平整度高，（9）生产成本低，所得产品性价比高。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本专利技术的范围内。实施例1（1）将360kg磷石膏在500℃下进行灼烧，至料温达150℃为止；（2）将灼烧后的磷石膏进行研磨，研磨至300目；（3）于15℃下向搅拌设备内依次加入78kg水、研磨后的磷石膏、54kg水泥、108kg水渣进行机械搅拌，搅拌频率为2800r/min，搅拌时间为1min，搅拌电机功率为5.5kW，所用水泥为标号52.5的通用水泥，所用水渣为购买的达钢螺纹钢废弃的水渣；（4）将步骤（3）得到混合料在60s内倒入涂有涂膜剂的模具中成型9min，脱模剂为95wt%的沸腾饱和肥皂水和溶于其中的5wt%的机油，其后脱模，于60℃烘干至含水量为5%，即得到所述复合改性石膏砌块；随机选择多个复合改性石膏砌块样品按GB6566-2010进行测试，测试结果显示所得复合改性石膏砌块内照射指数Ira＜0.2，外照射指数Ir＜0.25；随机选择多个复合改性石膏砌块样品按JC/T698-2010进行测试，测试结果显示所得复合改性石膏砌块无缺角、板面裂缝、气孔、油污，长度偏差为0~1mm、高度偏差为0~1mm，厚度偏差为0mm，孔与孔之间和孔与板面之间的最小壁厚为19.2~20.6mm，平整度为0.0~0.2mm，表观密度为752~790kg/m³，断裂载荷为10500~15000N，软化系数为0.65。实施例2（1）将480kg磷石膏在750℃下进行灼烧，至料温达300℃为止；（2）将灼烧后的磷石膏进行研磨，研磨至500目；（3）于50℃下向搅拌设备内依次本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合改性石膏砌块的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将磷石膏在500~750℃下进行灼烧，至料温达150~300℃为止；（2）将灼烧后的磷石膏进行研磨；（3）将研磨后的磷石膏与水泥、水渣及水进行混合并搅拌至粥状；（4）将步骤（3）得到混合料进行模压，其后脱模、烘干，即成型为所述复合改性石膏砌块；步骤（3）中各物料加入的顺序为先加入水，再依次加入研磨后的磷石膏、水泥，最后加入水渣。

【技术特征摘要】
1.复合改性石膏砌块的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将磷石膏在500~750℃下进行灼烧，至料温达150~300℃为止；（2）将灼烧后的磷石膏进行研磨；（3）将研磨后的磷石膏与水泥、水渣及水进行混合并搅拌至粥状；（4）将步骤（3）得到混合料进行模压，其后脱模、烘干，即成型为所述复合改性石膏砌块；步骤（3）中各物料加入的顺序为先加入水，再依次加入研磨后的磷石膏、水泥，最后加入水渣。2.根据权利要求1所述的复合改性石膏砌块的制备方法，其特征在于：按总量100wt%计，所述复合改性石膏砌块中含磷石膏60~80wt%、水泥9~21wt%、水渣10~20wt%及余量的水。3.根据权利要求1所述的复合改性石膏砌块的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中将磷石膏研磨至300~500目。4.根据权利要求1所述的复合改性石膏砌...

【专利技术属性】
技术研发人员：王远国，
申请(专利权)人：王远国，
类型：发明
国别省市：四川;51