磷石膏耐火性能的测试方法及用途技术

本发明专利技术提供了一种磷石膏耐火性能的测试方法，所述方法包括：将磷石膏制成纸面石膏板；揭掉所述纸面石膏板中一面的护面纸，并使用火焰灼烧纸面石膏板有护面纸的一面；记录所述火焰从纸面石膏板有护面纸的一面穿透至无护面纸的一面的时间；记录灼烧过程中所述火焰的外焰温度和纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度，其中所述火焰的外焰温度为930±30℃。本发明专利技术还提供了磷石膏耐火性能的测试方法用于筛选磷石膏的用途，所述测试方法用于筛选能够制备出满足以下性能的纸面石膏板的磷石膏：火焰从纸面石膏板有护面纸的一面穿透至无护面纸的一面的时间≥40min以及灼烧过程中纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度≤230℃。

【技术实现步骤摘要】
磷石膏耐火性能的测试方法及用途
本专利技术涉及一种磷石膏耐火性能的测试方法及用途。
技术介绍
我国拥有世界磷矿资源的8.3％左右，资源占有率位居世界第三，磷矿和磷肥量为世界第二，与美国、俄罗斯、摩洛哥同属磷供应大国。同时，我国磷肥消费量位居世界第一，占世界总消费量的29.7％左右。磷石膏是磷酸或磷肥工业以及某些合成洗涤剂产业排放的工业废渣。目前，全球磷石膏的年排放量超过2.8亿吨，我国的磷石膏年排放总量大于5000万吨，其堆放处理的环保和场地压力很突出。目前，可以以脱硫石膏为原料生产纸面石膏板，但是由于有些地区难以获得优质的脱硫石膏原料，从而对纸面石膏板的生产经营产生了一定的阻碍作用。而磷石膏量大，价格便宜，磷石膏中的二水硫酸钙的含量较高，且各种研究资料表明国内的磷矿石放射性低，普遍在标准允许范围内，而且在磷石膏应用的开发与研究中发现，磷石膏具有优良的耐火性能，因而磷石膏在建材特别是耐火建材上具有可以再利用的应用前景。磷石膏的再利用不仅可以缓解其堆放处理的环保和场地压力，还为纸面石膏板的生产开辟了新途径。目前，国内石膏行业尚没有针对石膏耐火性能检测的标准实验方法。而现有测试耐火纸面石膏板的耐火性的方法都需要加挂配重。但是耐火纸面石膏板可以分为添加玻璃纤维和不添加玻璃纤维两种。添加玻璃纤维的耐火纸面石膏板具有较高的强度，其耐火性可以通过双侧对烧和加挂配重的方法进行测试，以耐火纸面石膏板的烧断时间来判断其耐火性能。而不添加玻璃纤维的耐火纸面石膏板的强度主要是来自上下两层护面纸，护面纸见火就着，因此加挂配重的方法不适宜测试其耐火性。并且，目前尚没有针对不添加玻璃纤维的耐火纸面石膏板的耐火性能的测试方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种磷石膏耐火性能的测试方法。本专利技术所提供的磷石膏耐火性能的测试方法，包括：将磷石膏制成纸面石膏板；揭掉所述纸面石膏板中一面的护面纸，并使用火焰灼烧纸面石膏板有护面纸的一面；记录所述火焰从纸面石膏板有护面纸的一面穿透至无护面纸的一面的时间；记录灼烧过程中所述火焰的外焰温度和纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度，其中所述火焰的外焰温度为930±30℃。在一些实施方式中，所述测试方法还可以包括记录灼烧过程中所述纸面石膏板无护面纸的一面开始出现裂纹的时间及裂纹的变化情况。在一些实施方式中，所述测试方法还可以包括记录灼烧结束后纸面石膏板两面的板面变化。在一些实施方式中，在灼烧过程中，自计时开始，可以每间隔一固定的时间记录一次火焰的外焰温度和纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度，优选地，所述固定的时间为5min。在一些实施方式中，所述计时可以自所述火焰的外焰温度在930±30℃稳定3min后开始。在一些实施方式中，所述火焰可以由燃烧器产生，所述火焰外焰的温度可以在计时开始后由第一热电偶测定，所述纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度可以由第二热电偶测定。在一些实施方式中，所述第一热电偶的探测头与所述纸面石膏板有护面纸的一面的距离可以为5mm，所述第二热电偶的探测头紧贴所述纸面石膏板无护面纸的一面并且可以与第一热电偶的探测头相对，所述燃烧器的喷头与所述第一热电偶的探测头可以位于同一水平线上。在一些实施方式中，所述将磷石膏制成纸面石膏板可以包括以下步骤：将磷石膏可以烘干至结晶水含量为4～5重量％；将3g改性淀粉可以与500g结晶水含量为4～5重量％的磷石膏混合，加入到320～360g水中，搅拌得到浆料，将浆料倒在护面纸上预先用两根长350mm×宽20mm×高10mm的压条围起的区域内，刮平，盖上另外的护面纸，盖平板，压配重体；待磷石膏终凝后，移开配重体、平板与两根压条，在160℃下烘干30min，然后在45℃下烘干至恒重。在一些实施方式中，所述纸面石膏板的厚度可以为9～12mm，优选为10mm。本专利技术的另一目的是提供磷石膏耐火性能的测试方法用于筛选磷石膏的用途，所述测试方法用于筛选能够制备出满足以下性能的纸面石膏板的磷石膏：火焰从纸面石膏板有护面纸的一面穿透至无护面纸的一面的时间≥40min以及灼烧过程中纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度≤230℃。在现有的耐火纸面石膏板耐火性能测试方法中，双侧灼烧试样，通过试样的耐烧断时间来判断试样的耐火性能，对于添加玻璃纤维的耐火纸面石膏板，这种测试方法是可行的，因为它实际测试的是玻璃纤维的耐烧断时间。但对保温隔热的无机矿物材料(例如磷石膏)的耐火性能的测试，这种方法就不合适了，因为衡量这些材料的耐火性能，主要看其本身在灼烧过程中的膨胀收缩以及保温隔热等性能，添加玻璃纤维会帮助延长这些无机矿物材料在测试中的耐烧时间。本专利技术的磷石膏耐火性能的测试方法，将磷石膏制成纸面石膏板，其中不添加玻璃纤维，通过测定火焰从纸面石膏板有护面纸的一面穿透至无护面纸的一面的时间，从而监测磷石膏的耐烧时间；通过测定灼烧过程中火焰的外焰温度和纸面石膏板背面的板面温度，从而监测磷石膏的隔热性能。另外，通过测定无护面纸的一面开始出现裂纹的时间及裂纹的变化情况，从而监测磷石膏在被灼烧过程中的膨胀或收缩性能；通过测定灼烧过程中纸面石膏板两面的板面变化，从而检测磷石膏的耐烧度。一次测试即可以测定磷石膏多个耐火性能参数，操作简单，效率高。并且通过测试磷石膏在灼烧过程中的膨胀收缩及保温隔热等性能来考察磷石膏的耐火性能更为科学，准确度更高。附图说明图1为本专利技术的测试方法的一个实施方式中使用的耐火试验架的结构示意图。具体实施方式下面通过实施例来描述本专利技术的实施方式，本领域的技术人员应当认识到，这些具体的实施例仅表明为了达到本专利技术的目的而选择的实施技术方案，并不是对技术方案的限制。根据本专利技术的教导，结合现有技术对本专利技术技术方案的改进是显然的，均属于本专利技术保护的范围。实施例1-7使用本专利技术的实验方法检测以下1#～6#广泛使用的包含磷石膏的样品和7#脱硫石膏样品的耐火性能：1#—湖北宜都磷石膏；2#—湖北武穴磷石膏；3#—山东德州磷石膏；4#—四川成都磷石膏新料与存放一年的磷石膏老料按照1：1混合；5#—北新集团建材股份有限公司涿州分公司的脱硫石膏与云南昆明磷石膏按照1：1混合；6#—北新集团建材股份有限公司涿州分公司的脱硫石膏与4#样品磷石膏按照1：1混合，7#—太仓北新建材有限公司脱硫石膏(作为对照)。测试7种石膏样品的耐火性能的具体步骤分别如下：步骤1：预处理石膏样品称取2组干基石膏1kg，分别平铺于2个500mm×360mm搪瓷托盘中，然后将两托盘放入烘箱中，开启烘箱，并将烘箱加热温度设置为150℃；1小时后取出托盘，拌匀托盘中的石膏后再次放入150℃的烘箱中加热，30分钟后取出托盘，取5～10g石膏，用快速水分仪测定其结晶水含量，当其结晶水含量为4～5％时，将石膏冷却至室温后筛匀并装入密封袋备用；如果其结晶水含量超过4～5％，则再次放入150℃的烘箱中加热，30分钟后取出托盘，再次取样测定其结晶水，如此反复，直到其结晶水含量为4～5％时为止。步骤2：制备纸面石膏板样品将3g改性淀粉与500g预处理之后的石膏混合，并在平铺的护面纸(尺寸大致为200mm×350mm)的两侧各放一根压条(尺寸大致为350mm×20mm×10mm)，将混合的原料加入到340g水中得到浆料，搅拌1～2分钟，然后将搅拌好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷石膏耐火性能的测试方法，所述方法包括：将磷石膏制成纸面石膏板；揭掉所述纸面石膏板中一面的护面纸，并使用火焰灼烧纸面石膏板有护面纸的一面；记录所述火焰从纸面石膏板有护面纸的一面穿透至无护面纸的一面的时间；记录灼烧过程中所述火焰的外焰温度和纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度，其中所述火焰的外焰温度为930±30℃。

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏耐火性能的测试方法，所述方法包括：将磷石膏制成纸面石膏板；揭掉所述纸面石膏板中一面的护面纸，并使用火焰灼烧纸面石膏板有护面纸的一面；记录所述火焰从纸面石膏板有护面纸的一面穿透至无护面纸的一面的时间；记录灼烧过程中所述火焰的外焰温度和纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度，其中所述火焰的外焰温度为930±30℃。2.根据权利要求1所述的测试方法，还包括记录灼烧过程中所述纸面石膏板无护面纸的一面开始出现裂纹的时间及裂纹的变化情况。3.根据权利要求1或2所述的测试方法，还包括记录灼烧结束后纸面石膏板两面的板面变化。4.根据权利要求1-3中任一项所述的测试方法，其中，在灼烧过程中，自计时开始，每间隔一固定的时间记录一次火焰的外焰温度和纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度，优选地，所述固定的时间为5min。5.根据权利要求4所述的测试方法，其中，所述计时自所述火焰的外焰温度在930±30℃稳定3min后开始。6.根据权利要求1-5中任一项所述的测试方法，其中，所述火焰由燃烧器产生，所述火焰外焰的温度在计时开始后由第一热电偶测定，所述纸面石膏板无护面纸的一面的板面温度由第二热电偶测定。7.根据权利要求6所述的测试方法，其中，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周梦文，白风华，冉秀云，杨青，贾严严，
申请(专利权)人：北新集团建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11