一种耐水高强石膏基混凝土砖或砌块及其生产方法技术

一种耐水高强石膏基混凝土砖或砌块及其生产方法，本发明专利技术之耐水高强石膏基混凝土砖或砌块主要由石膏基复合胶凝材料，促凝剂和填料组成，各组分材料的重量配比为：石膏基复合胶凝材料１０％～１００％，促凝剂０～６％，填料０～９０％，早强剂０～１％，减水剂０～１％，石灰０～６％，半水石膏０～１５％。本发明专利技术之耐水高强石膏基混凝土砖或砌块，８０％的原料为工业副产品，既可降低生产成本，又有利于节能减排，并减少化学石膏及矿渣、粉煤灰、炉渣、碱渣、电石渣等占用土地资源及对水资源的污染，有利于保护环境。

Water resistant high-strength gypsum based concrete brick or block and production method thereof

A water-resistant high-strength gypsum base concrete brick or block and its producing method, the invention of high strength waterproof gypsum concrete brick or block is mainly composed of gypsum cementitious materials, coagulant and filler materials, components of the weight ratio of gypsum cementitious materials: 10% ~ 100%, 0 ~ 6% coagulant. Filler is 0 ~ 90%, 0 ~ 1% early strength agent, water reducing agent 0 ~ 1%, 0 ~ 6% lime, half water gypsum 0 ~ 15%. The invention of high strength waterproof gypsum concrete brick or block, 80% of the raw materials for industrial products, can not only reduce production costs, but also conducive to energy conservation and emission reduction, and the reduction of chemical gypsum and slag, fly ash, slag, alkali slag, carbide slag, occupation of land resources and the pollution of water resources, to protect the environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑墙体材料，具体地说，是涉及一种能代替粘土砖和水 泥砌块的耐水高强石膏基混凝土砖或砌块。技术背景我国是世界上小块粘土砖的生产和使用"王国"，在我国建筑行业中，传统 的墙体材料即小块实心粘土砖已有两千多年的历史。无论从资源与能源的消耗、 土地的破坏和对环境的污染任一角度来说，这些传统的墙体材料均是不可持续发展的建筑材料，如每年烧制粘土砖消耗约100万亩土地，其中毁田造砖2万 亩；全国有粘土砖瓦企业约11万家，占地600多万亩；粘土砖的年生产能耗达 6000万吨标准煤；生产粘土砖还产生大量的有害气体等。另一方面，我国目前每年产生的工业副产品石膏(又称化学石膏)数量庞 大。例如，磷石膏有2000万吨，并以每年15%的速度增长；每年产生的脱硫石 膏也有400万吨，2010年后每年还将新增脱硫石膏2000万吨以上；而且，还有 大量的氟石膏、柠檬石膏、硼石膏、钛石膏、盐石膏等(其中氟石膏为无水石 膏，无水石膏也称硬石膏；脱硫石膏、磷石膏、柠檬石膏、硼石膏、钛石膏和 盐石膏均为二水石膏)，仅有少量用于水泥添加剂，多数处于堆放状态，既占用 大量土地，又污染环境和地下水资源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可代替现有墙体材料粘土砖和水泥砌块，资源 消耗少，生产成本较低的耐水高强石膏基混凝土砖或砌块。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术之耐水高强石膏基混凝土砖或砌块主要由石膏基复合胶凝材料，促 凝剂和填料组成，各组分材料的重量配比为石膏基复合胶凝材料10% 100% (优选15% 60%)，促凝剂0 6%(优选1% 4%)，填料0 90%(优选60% 85%)，早强剂0 1%，减水剂0 1%,石灰0 6%，半水石膏0 15%。所述石膏基复合胶凝材料由石膏与活性掺合料和碱性激发剂组成，各组分 材料的重量配比，石膏活性掺合料碱性激发剂=55% 70%: 15% 40%: 5% 15%，三者的优选重量配比为70: 30: 10;所述石膏可为硬石膏、二水石 膏中的一种或两者的混合物，所述硬石膏与二水石膏的重量配比为硬石膏二 水石膏=0 100%: 100% 0 (优选硬石膏二水石膏=10% 40%: 60% 90 %);若活性掺合料中碱度不够，必要时还可添加0 3%的石灰；所述硬石膏为磨细的氟石膏或直接粉磨的无水石膏，或二水石膏经360 100(TC煅烧形成的硬石膏n，其中360 50(TC煅烧形成的硬石膏II称慢溶性硬石膏n—s， 500 70(rc煅烧形成的硬石膏n称不溶性硬石膏n—u， 7oo iooo。C煅烧形成的硬石膏II称为浇注硬石膏II 一E;硬石膏的优选顺序为氟石膏〉天然硬石膏〉硬石膏n—E〉硬石膏n—s〉硬石膏n—u。氟石膏、硬石膏n—s、硬石膏II一E粒度为80 300目，优选100 250目；天然硬石膏、硬石膏II一 U的粒度为100 500目，优选250 400目；所述二水石膏为直接粉磨的天然二水石膏或脱硫石膏，或经过预处理的磷 石膏，或预处理的柠檬酸石膏；所述预处理的磷石膏可以是用生石灰中和，使其pH值大于或等于7.0的磷 石膏(由于磷石膏中含有无机磷和可溶性磷酸盐等杂质，这些杂质会严重影响石膏的凝结性能。因此，使用前，宜用生石灰中和，使其pH值大于或等于7.0);一般的预处理工艺为，将95% 99%磷石膏与1% 5%的石灰混合均匀，放置 2 5天，即为预处理磷石膏；所述预处理柠檬酸石膏，是指用生石灰中和，使其pH值大于或等于7.0的 柠檬酸石膏； 一般是将95% 99%的柠檬酸石膏与1% 5%石灰混合均匀，放 置3 5天，即为预处理柠檬酸石膏；所述活性掺合料为磨细水淬高炉矿渣(简称磨细矿渣)、磨细粉煤灰、磨细 氟石粉、磨细锂硅渣粉、硅灰、磨细铁合金渣或磨细炉渣中的一种或两种以上 的混合物；所述碱性激发剂为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、石灰、碱渣 或电石渣；所述促凝剂为选自Na2S04、 K2S04、 NaHS04、 KHS04、 CuS04、 FeS04、 AL2(S04)3、 ZnS04、 KAL(S04)212H20、 K2Cr207、煅烧AL2(S04)3中的一种或两 种以上的混合物，优选NaHS04、 KHS04、 Na2S04、 KAL(S04)212H20、 K2Cr207中的一种或两种以上的混合物。所述减水剂为公知的水泥减水剂； 所述早强剂为公知的水泥早强剂；所述填料为砂、碎石、炉渣、各种冶金矿渣或其他惰性材料。 采用硬石膏、二水石膏和活性掺合料为主要原料，通过碱性激发剂激发， 生成兼有水硬性和气硬性特征的石膏基复合胶凝材料，该石膏基复合胶凝材料 的软化系数大于0.80，而且强度高，具有水硬性材料的基本性质。生产工艺按预定配比称取各原料，加适量水，搅拌均匀，倒入模具，震动成型或加压成型，堆码养护，即成。本专利技术所使用的原料中，80%的原料为工业副产品，如化学石膏、矿渣、粉煤灰、炉渣、碱渣、电石渣等，既可降低生产成本，又有利于节能减排，并 减少化学石膏及矿渣、粉煤灰、炉渣、碱渣、电石渣等占用土地资源及对水资 源的污染，有利于保护环境。具体实施方式 以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。 (一)脱硫石膏和氟石膏配比优化实施例原料含有10%游离水分的脱硫石膏(以干料计)、磨细氟石膏、磨细水淬矿渣、硅酸盐水泥(325#)、石灰、填料为粒径小于10mm的炉渣、磨细明矾、 它们的重量比为脱硫石lh氟石膏水淬矿渣水泥石灰明矾:炉渣63.6027.39.14.02.01002#=53.610.027.39.14.02.01003#=43.620.027.39.14.02.01004# =33.630.027.39.14.02.01005# =23.640.027.39.14.02.01006# =13.650.027.39.14.02.01007#=063.627.39.14.02.0100按上述配比，配制原料，混合均匀，加水(水灰比0.20)，搅拌，用砖机振 动成型，制成石膏基混凝土标砖，洒水养护28天，切割试样，按GB/T1346-2001 测定凝结时间，按GB/T17669.3 — 1999标准，测试抗压强度、抗弯强度、泡水72h的泡水强度(计算软化系数)，实验结果见表l。表1 1# 7#石膏基混凝土砖力学性能试样抗弯强度 (MPa)抗压强度 (MPa)软化系数初凝时间 (min)终凝时间 (min)1#2.121.00.834809602#2.222.00.843094422.428.30.842713314#2.832.50.861982682.831.30.851923186弁2.831.20.871262657#2.830.40.88128268从表l可以看出，随着氟石膏含量增大，力学性能增大，凝结时间縮短，而软化系数均大于0.8，系耐水材料；且抗压强度均大于20Mpa，可用于砌筑承重墙。 (二)活性掺合料优选实施例原材含有10%水分的脱硫石膏、氟石膏、磨细水淬矿渣、粉煤灰、填料 为炉渣、石灰、硫酸钠，它们的重量配比为脱硫石膏氟石膏水淬矿渣粉煤灰:水泥:石灰硫酸钠炉渣:43.620.027.309.13.02.01009#=:43.62本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐水高强石膏基混凝土砖或砌块，其特征在于，各组分材料的重量配比为：石膏基复合胶凝材料１０％～１００％，促凝剂０～６％，填料０～９０％，早强剂０～１％，减水剂０～１％，石灰０～６％，半水石膏０～１５％；　　　　所述石膏基复合胶凝材料由石膏与活性掺合料和碱性激发剂组成，各组分材料的重量配比，石膏∶活性掺合料∶碱性激发剂＝５５％～７０％∶１５％～４０％∶５％～１５％；所述石膏为硬石膏、二水石膏中的一种或两者的混合物，所述硬石膏与二水石膏的重量配比为硬石膏∶二水石膏＝０～１００％∶１００％～０；　　　　所述硬石膏为磨细的氟石膏或直接粉磨的无水石膏，或二水石膏经３６０～１０００℃煅烧形成的硬石膏Ⅱ，其中包括３６０～５００℃煅烧形成的慢溶性硬石膏Ⅱ－Ｓ，５００～７００℃煅烧形成的不溶性硬石膏Ⅱ－Ｕ，７００～１０００℃煅烧形成的浇注硬石膏Ⅱ－Ｅ；氟石膏、硬石膏Ⅱ－Ｓ、硬石膏Ⅱ－Ｅ粒度为８０～３００目，天然硬石膏、硬石膏Ⅱ－Ｕ的粒度为２５０～４００目；　　　　所述二水石膏为直接粉磨的天然二水石膏、脱硫石膏、经预处理的磷石膏或预处理的柠檬酸石膏；　　　　所述活性掺合料为磨细水淬高炉矿渣、磨细粉煤灰、磨细氟石粉、磨细锂硅渣粉、硅灰、磨细铁合金渣或磨细炉渣中的一种或两种以上的混合物；　　　　所述碱性激发剂为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、石灰、碱渣或电石渣；　　　　所述促凝剂为选自Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］、Ｋ↓［２］ＳＯ↓［４］、ＮａＨＳＯ↓［４］、ＫＨＳＯ↓［４］、ＣｕＳＯ↓［４］、ＦｅＳＯ↓［４］、ＡＬ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］、ＺｎＳＯ↓［４］、ＫＡＬ（ＳＯ↓［４］）↓［２］１２Ｈ↓［２］Ｏ、Ｋ↓［２］Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［７］、煅烧ＡＬ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］中的一种或两种以上的混合物；　　　　所述填料为砂、碎石、炉渣或冶金矿渣。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石宗利，刘文伟，朱桂华，李福元，梁剑，
申请(专利权)人：长沙归一建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]