一种轻质硫氧镁水泥材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑墙体材料制品领域，尤其涉及一种轻质硫氧镁水泥材料及其制备方法，其原料为：轻烧氧化镁、七水硫酸镁、水、改性剂、活性填充材料、惰性填充材料、发泡剂、稳泡剂。其制备方法为：首先分别制备混合溶液A(包括七水硫酸镁、水、改性剂)和干混合物B(包括氧化镁、活性填料、惰性填料)，将二者混合并搅拌均匀；然后预制泡沫，将所制泡沫加入上述料浆中，搅拌均匀；最后成型、脱模、养护。本发明专利技术具有废弃物资源利用、节能环保、生产工艺简单、成本低廉等特点，所制备的硫氧镁水泥体积密度为0.69～0.99g/cm3，28d的抗压强度为4.5～15.0MPa。28d的抗压强度为4.5～15.0MPa。28d的抗压强度为4.5～15.0MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质硫氧镁水泥材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料制品领域，尤其涉及一种轻质硫氧镁水泥材料的制备方法。

技术介绍

[0002]由于国家经济持续不断发展，我国在建筑方面正处在一个高速的发展时间段，在追求量的同时也在追求质，因此人们对建造材料的品质有着越来越高的追求。减少建筑事业的能耗，节约地球资源以及能源，研发绿色、可持续发展、生态环保的建材已经发展成了现在建筑行业势必取得的突破和创新。
[0003]硫氧镁水泥是一种新型镁质胶凝材料，它是将一定量的氧化镁、硫酸镁以及水混合搅拌配成MgSO4‑
MgO
‑
H2O三元体系，然后经过充分的水化反应形成一种气硬性胶凝材料。与普通硅酸盐水泥制备工艺相比，硫氧镁水泥无需烧结、蒸养等制造过程；且硫氧镁水泥制造过程中无粉尘、废气、废水和放射性产物的生成，具有节能环保的功能；此外，与普通硅酸盐水泥性能相比，硫氧镁水泥具有很多的优点，比如轻质、毒害小、防火阻燃、保温、腐蚀性低、耐水性能好、体积稳定性高、粘结力强等。因此，硫氧镁水泥的发展前景十分广阔。
[0004]为了降低高层建筑物自重，增强墙体的保温隔热性能，开发轻质建筑材料十分关键。基于硫氧镁水泥的轻质化改性已有很多(例如，公布号为CN113582657A、CN109678448A和CN111747723A的专利)，而本方案着重要解决的技术问题是：为了顺应国家节能减排、绿色环保的建筑理念，如何将农业废料如锯末等用于硫氧镁水泥材料中，调整材料的干密度。

技术实现思路
r/>[0005]本专利技术的目的是提供一种轻质硫氧镁水泥材料及其制备方法，在配方中掺杂锯末以及聚苯颗粒以降低容重，使农业废料得到高值高效的利用，同时加入泡沫，制备一种符合轻质材料常规理化性能的产品。
[0006]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种轻质硫氧镁水泥材料，其原料为：轻烧氧化镁、七水硫酸镁、水、改性剂、活性填充材料、惰性填充材料、发泡剂、稳泡剂；其中，轻烧氧化镁和七水硫酸镁的质量比为100：30；水和七水硫酸镁的质量比为1:1；改性剂的添加量为氧化镁质量的0.75
‑
1.5wt％；活性填充材料用量为氧化镁质量的10
‑
30wt％；惰性填充材料用量为氧化镁质量的10
‑
40wt％；泡沫量体积与氧化镁质量之比为0
‑
4mL/g。
[0008]进一步地，所述轻烧氧化镁粉中活性氧化镁的含量为60％～69％。
[0009]进一步地，所述改性剂为柠檬酸。
[0010]进一步地，所述活性填充材料为粉煤灰。
[0011]进一步地，所述惰性填充材料为锯末、聚苯颗粒中的一种或两种。
[0012]进一步地，所述发泡剂为动物蛋白发泡剂。
[0013]进一步地，所述稳泡剂为硬脂酸钙。
[0014]按技术方案，硫氧镁水泥碱性低，腐蚀性低且粘结性好，于是可以在其中加入轻质
材料，如锯末、稻壳、粉煤灰等。粉煤灰的组成中含有SiO2和Al2O3等有活性的物质，具有水化反应活性，可以与氧化镁以及改性剂配合，水化反应生成的水化物可以填充水泥内部缝隙孔洞，改变微观结构从而防止了外部水分渗入，提高水泥的耐水性进一步减小密度的同时，还能提升镁水泥的保温隔热效果，同时也响应当今“节能减排”的口号，实现废弃物再利用，提高资源的利用价值。锯末可以减少水泥内部出现的膨胀应力分散不均匀的情况出现，进而解决水泥开裂变形的问题，在提高力学性能的同时，还提高的水泥的韧性。聚苯颗粒是很好的保温材料，可以将它加入硫氧镁水泥中，提升水泥韧性以及保温效果。
[0015]同时，本专利技术还提供上述轻质硫氧镁水泥材料的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)称取七水硫酸镁、水、改性剂，制成混合溶液A；称取氧化镁、活性填料、惰性填料，制成干混合物B；将所述混合溶液A与干混合物B混合并搅拌均匀，制备出料浆。
[0017](2)将发泡剂、水、稳泡剂混合，快速搅拌预制泡沫，将所制泡沫加入步骤(1)所述料浆中，搅拌均匀。
[0018](3)将步骤(2)所述搅拌好的料浆注入模具中成型后脱模，将试样置于空气中自然养护。
[0019]优选地，步骤(1)所述混合溶液A与干混合物B混合搅拌时间为10～15min。
[0020]优选地，步骤(2)所述水与发泡剂质量比为1：60；所述稳泡剂为硬脂酸钙。
[0021]优选地，步骤(3)所述成型时间为20～24小时；所述自然养护温度为20～28℃。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0023](1)本专利技术使用的原料包含农业废弃物、成本较低的发泡剂，降低了硫氧镁水泥的生产成本。
[0024](2)本专利技术制造过程不需要烧结以及蒸养，制造过程中无粉尘、废气、废水和放射性产物的产生，是一种新型绿色胶凝材料。
[0025](3)本专利技术通过加入锯末和聚苯颗粒，制备了容重为0.78～0.99g/cm3，28d的试块抗压强度为7.9～15.0MPa的轻质硫氧镁水泥；通过泡沫和锯末、聚苯颗粒复掺，制备了体积密度为0.69～0.84g/cm3，28d的试块抗压强度为4.5～10.0MPa的轻质硫氧镁水泥。
附图说明
[0026]图1为本专利技术轻质硫氧镁水泥制备工艺流程图；
[0027]图2为本专利技术实施例2所制备的水泥试块外观；
[0028]图3为本专利技术实施例5～8所制备的水泥试块外观；
[0029]图4为本专利技术实施例5～6所制备的水泥试块扫描电镜图片。
具体实施方式
[0030]下面结合实施例对本专利技术的实施方式作进一步说明。
[0031]以下实例中，轻烧氧化镁粉中活性氧化镁的含量为60％～69％。
[0032]实施例1
[0033]一种轻质硫氧镁水泥材料，其制备方法包括以下步骤：
[0034]称取七水硫酸镁、水、柠檬酸，制成混合溶液A，其中水和七水硫酸镁的质量比为1:1，柠檬酸的添加量为轻烧氧化镁质量的1.0wt％；称取轻烧氧化镁、粉煤灰、锯末和聚苯颗
粒，制成干混合物B，其中轻烧氧化镁和七水硫酸镁的质量比为100：30，粉煤灰用量为轻烧氧化镁质量的20wt％，锯末用量为轻烧氧化镁质量的30wt％，聚苯颗粒用量为轻烧氧化镁质量的0.5wt％；将混合溶液A与干混合物B混合并搅拌15min，制备出料浆；将料浆注入模具中成型24小时，然后脱模，将试样置于空气中、25℃温度养护。
[0035]实施例2
[0036]一种轻质硫氧镁水泥材料，其制备方法包括以下步骤：
[0037]称取七水硫酸镁、水、柠檬酸，制成混合溶液A，其中水和七水硫酸镁的质量比为1:1，柠檬酸的添加量为轻烧氧化镁质量的1.0wt％；称取轻烧氧化镁、粉煤灰、锯末和聚苯颗粒，制成干混合物B，其中轻烧氧化镁和七水硫酸镁的质量比为100：30，粉煤灰用量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质硫氧镁水泥材料，其特征在于，其原料为：轻烧氧化镁、七水硫酸镁、水、改性剂、活性填充材料、惰性填充材料、发泡剂、稳泡剂；轻烧氧化镁和七水硫酸镁的质量比为100：30；水和七水硫酸镁的质量比为1:1；改性剂的添加量为氧化镁质量的0.75～1.5wt％；活性填充材料用量为氧化镁质量的10～30wt％；惰性填充材料用量为氧化镁质量的10～40wt％；泡沫量体积与氧化镁质量之比为0～4mL/g。2.如权利要求1所述的轻质硫氧镁水泥材料，其特征在于，所述轻烧氧化镁粉中活性氧化镁的含量为60％～69％。3.如权利要求1所述的轻质硫氧镁水泥材料，其特征在于，所述改性剂为柠檬酸。4.如权利要求1所述的轻质硫氧镁水泥材料，其特征在于，所述活性填充材料为粉煤灰，惰性填充材料为锯末、聚苯颗粒中的一种或两种。5.如权利要求1所述的轻质硫氧镁水泥材料，其特征在于，所述发泡剂为动物蛋白发泡剂。6.如权利要求1所述的轻质硫氧镁水泥材料，其特征在于，所述轻质硫氧镁水泥材料的密度为0.69...

【专利技术属性】
技术研发人员：许琪，杨安，马路祥，贺欣，董生德，颜学睿，周园，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：