一种轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及胶凝材料技术领域，公开了一种轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板及其制备方法，其墙板的各组分按重量份数计，包括：磷Ⅱ型无水石膏100份，建筑石膏10～30份，水泥3～9份，矿渣6～12份，水30～45份，玻化微珠25～50份，玄武岩纤维0.1～0.5份，聚乙烯醇纤维0.1～0.5份，石膏晶须0.3～1.5份，纳米二氧化硅0.1～0.6份，硅烷偶联剂0.2～0.7份，激发剂0.3～1.0份，减水剂0.1～0.5份，胶粘剂0.1～0.7份。本发明专利技术采用物理

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及胶凝材料
，具体地说，涉及一种轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板及其制备方法。

技术介绍

[0002]磷石膏是湿法磷酸工艺中排放的固体废弃物，其主要组分是硫酸钙，还有未完全分解的磷矿、残留的磷酸、氟化物、酸不溶物以及有机物等。随着我国磷肥及精细磷化工行业快速发展，磷石膏已成为长江流域地区典型大宗固废，年排放量高达7500～8000万吨，累计堆存量超过8亿吨且在逐年增加。更加严重的是磷石膏中含有易随雨水浸出的磷、氟、有机质等有害杂质，已造成长江流域生态环境问题日益突显，迫切需求大规模、高质量资源化处置。
[0003]近年来，在国家节能减排政策和可持续发展战略的推动下，具有绿色环保、质轻性优的隔墙条板材料，越来越得到社会的认可。其中，工业副产石膏墙板因具有低碳、利废、可循环、防火、调湿、平整度高等显著优势，是国家大力推广的装配式绿色建材。经过近几年的推广和发展，工业副产石膏条板在建筑隔墙领域的应用已初具规模。但由于受传统石膏基建材强度较低、韧性较差、易弯曲变形等影响，极大限制了其在建筑隔墙领域的广泛应用和发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题：
[0005]用以解决现有技术中存在的石膏基建材强度较低、韧性较差、易弯曲变形的问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案：
[0007]针对上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板及其制备方法。本专利技术采用物理
‑
化学复合激发、调控硬化体微结构等方法，制备出轻质高强型磷Ⅱ型无水石膏基胶结材；基于混杂纤维的协同效应，叠加物理
‑
化学吸附作用，以改善纤维与基体之间界面过渡区，增加黏结力，并优化传力路径，从而充分发挥纤维桥接效应，大幅提高墙板韧性。通过上述技术措施，专利技术出一种磷Ⅱ型无水石膏基墙板，具有轻质、高韧性等优势，有效克服传统墙板易弯曲变形、开裂等质量缺陷问题，具有广阔市场应用前景。
[0008]具体内容如下：
[0009]第一，本专利技术提供了一种轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板，各组分按重量份数计，包括：磷Ⅱ型无水石膏100份，建筑石膏10～30份，水泥3～9份，矿渣6～12份，水30～45份，玻化微珠25～50份，玄武岩纤维0.1～0.5份，聚乙烯醇纤维0.1～0.5份，石膏晶须0.3～1.5份，纳米二氧化硅0.1～0.6份，硅烷偶联剂0.2～0.7份，激发剂0.3～1.0份，减水剂0.1～0.5份，胶粘剂0.1～0.7份。
[0010]第二，本专利技术提供了一种前述提及的制备方法得到的轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏
基墙板。
[0011]本专利技术达到的有益效果：
[0012]本专利技术针对磷Ⅱ型无水石膏理化性质特点，采用物理活化、化学激发等方法，增加液相析晶驱动力，提高水化活性，并通过玻化微珠调控硬化体孔结构，制备出轻质高强型磷Ⅱ型无水石膏基胶结材；
[0013]基于混杂纤维的协同效应，大幅优化荷载作用下传力路径，提高基体抵抗弯曲变形破坏能力；通过纤维表面氧化改性，增大表面粗糙度以及引入羟基、羧基和羰基等活性官能团，强化纤维与石膏晶体间物理
‑
化学吸附作用，同时叠加纳米二氧化硅充填效应与助剂的桥接作用，有效改善界面过渡区孔结构，从而显著增加纤维与基体间黏结力，充分发挥纤维桥接效应，大幅提高墙板韧性；
[0014]另外，添加的石膏晶须与石膏基体具有良好的相容性，可有效传递应力，进一步提高基体抗弯曲变形破坏能力；
[0015]最终，通过上述技术措施，本申请专利技术得到的一种磷Ⅱ型无水石膏基墙板，具有轻质、高韧性等优势，有效克服传统墙板易弯曲变形、开裂等质量缺陷问题，具有广阔市场应用前景。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0017]技术方案
[0018]具体地，本专利技术提供了一种轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板，各组分按重量份数计，包括：磷Ⅱ型无水石膏100份，建筑石膏10～30份，水泥3～9份，矿渣6～12份，水30～45份，玻化微珠25～50份，玄武岩纤维0.1～0.5份，聚乙烯醇纤维0.1～0.5份，石膏晶须0.3～1.5份，纳米二氧化硅0.1～0.6份，硅烷偶联剂0.2～0.7份，激发剂0.3～1.0份，减水剂0.1～0.5份，胶粘剂0.1～0.7份。
[0019]优选地，各组分按重量份数计，包括：磷Ⅱ型无水石膏100份，建筑石膏15～25份，水泥3～6份，矿渣9～10份，水35～40份，玻化微珠30～40份，玄武岩纤维0.2～0.4份，聚乙烯醇纤维0.3～0.5份，石膏晶须0.7～1.2份，纳米二氧化硅0.3～0.5份，硅烷偶联剂0.4～0.6份，激发剂0.4～0.7份，减水剂0.2～0.4份，胶粘剂0.3～0.5份。
[0020]更进一步优选地，各组分按重量份数计，包括：磷Ⅱ型无水石膏100份，建筑石膏20份，水泥5份，矿渣10份，水36份，玻化微珠35份，玄武岩纤维0.3份，聚乙烯醇纤维0.4份，石膏晶须0.9份，纳米二氧化硅0.4份，硅烷偶联剂0.5份，激发剂0.6份，减水剂0.3份，胶粘剂0.4份。
[0021]具体地，前述提及的各组分原料的理化性质为：
[0022]磷Ⅱ型无水石膏的比表面积为450～550m2/kg，Ⅱ型无水相含量≥90％。
[0023]建筑石膏的半水相含量≥80％，pH≥6.0。
[0024]水泥为P
·
O 42.5级硅酸盐水泥。
[0025]矿渣的比表面积≥500m2/kg，7d活性指数≥95；
[0026]玻化微珠的容重为80～130kg/m3，粒径为0.5～1.2mm，表面玻化率≥98％，体积吸水率≤12％。
[0027]玄武岩纤维的直径15～20μm，长度6～12mm，密度2.63～2.65g/cm3，弹性模量≥100GPa，抗拉强度≥3000MPa。
[0028]聚乙烯醇纤维的直径10～15μm，长度6～9mm，密度1.28～1.31g/cm3，弹性模量≥35GPa，抗拉强度≥1550MPa。
[0029]石膏晶须的CaSO4含量≥98％，直径6～9μm，长度100～200μm，密度2.69g/cm3，弹性模量≥150GPa，抗拉强度≥20GPa。
[0030]纳米二氧化硅的粒径50～100nm，比表面积≥200m2/g，密度2.2～2.6g/cm3。
[0031]减水剂为聚羧酸系减水剂，减水率≥40％，含气量≤3％，pH值为6.5～8.5。
[0032]胶粘剂为白色粉末状乳胶粉，稳定体系为聚乙烯醇，颗粒尺寸为400um筛余本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板，其特征在于，各组分按重量份数计，包括：磷Ⅱ型无水石膏100份，建筑石膏10～30份，水泥3～9份，矿渣6～12份，水30～45份，玻化微珠25～50份，玄武岩纤维0.1～0.5份，聚乙烯醇纤维0.1～0.5份，石膏晶须0.3～1.5份，纳米二氧化硅0.1～0.6份，硅烷偶联剂0.2～0.7份，激发剂0.3～1.0份，减水剂0.1～0.5份，胶粘剂0.1～0.7份。2.根据权利要求1所述的轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板，其特征在于，各组分按重量份数计，包括：磷Ⅱ型无水石膏100份，建筑石膏15～25份，水泥3～6份，矿渣9～10份，水35～40份，玻化微珠30～40份，玄武岩纤维0.2～0.4份，聚乙烯醇纤维0.3～0.5份，石膏晶须0.7～1.2份，纳米二氧化硅0.3～0.5份，硅烷偶联剂0.4～0.6份，激发剂0.4～0.7份，减水剂0.2～0.4份，胶粘剂0.3～0.5份。3.根据权利要求1所述的轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板，其特征在于，各组分按重量份数计，包括：磷Ⅱ型无水石膏100份，建筑石膏20份，水泥5份，矿渣10份，水36份，玻化微珠35份，玄武岩纤维0.3份，聚乙烯醇纤维0.4份，石膏晶须0.9份，纳米二氧化硅0.4份，硅烷偶联剂0.5份，激发剂0.6份，减水剂0.3份，胶粘剂0.4份。4.根据权利要求1所述的轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板，其特征在于，磷Ⅱ型无水石膏的比表面积为450～550m2/kg，Ⅱ型无水相含量≥90％；和/或，建筑石膏的半水相含量≥80％，pH≥6.0；和/或，水泥为P
·
O 42.5级硅酸盐水泥；和/或，矿渣的比表面积≥500m2/kg，7d活性指数≥95。5.根据权利要求1所述的轻质高韧性磷Ⅱ型无水石膏基墙板，其特征在于，玻化微珠的容重为80～130kg/m3，粒径为0.5～1.2mm，表面玻化率≥98％，体积吸水率≤12％；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，仲一夫，刘奎，朱聪，彭家惠，瞿金东，
申请(专利权)人：重庆杰博思石膏有限公司，
类型：发明
国别省市：