CN108840624B - 一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材及其制备方法,所述快速固化轻质板材原料组分及重量份含量如下:水泥60‑80份,粉煤灰10‑30份,复合早强剂2‑6份,磷石膏5‑10份,纤维1‑5份,轻集料0.6‑1.3份,纳米硅溶胶0.1‑0.5份,减水剂0.1‑0.3份,引气剂0‑0.1份,保水剂0‑0.15份。本发明提供的快速固化轻质板材早期强度高、后期强度无倒缩,8h‑12h达到拆模强度,1d强度达28d强度的60%以上,容重在600‑1000Kg/m3范围内可调,导热系数低于0.15W/(m·K),稳定性好,无明显分层和开裂,可用做装配式建筑预制墙板。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,涉及一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材及其制备方法。
背景技术
装配式建筑作为建筑发展的新方向,已日渐得到普及推广。轻质板材可作为装配式墙体材料,其发展和应用对装配式建筑的发展起着重要作用。现有轻质板材以水泥基为主,存在凝结时间慢、早期强度低、强度发展慢等缺点,严重限制了生产线的生产周期,使得产量大幅度下降,并且水泥基材料本身存在收缩开裂的问题也在一定程度上限制了其应用。中国专利CN106565181A公开了一种轻质混凝土预制板的制备方法,能实现6~8h脱模,具有成品强度高、面密度轻等特点,但由于板材主要胶凝材料为水泥,水泥由于自身的性能缺陷存在化学收缩、干燥收缩以及碳化收缩等,无法克服板材收缩开裂等缺点。
本发明公开一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材及其制备方法,可以有效解决现有轻质板材存在的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材及其制备方法,制备的产品具有早期强度高、后期强度无倒缩,轻质保温、容重可调、板材稳定性好、无明显分层和开裂等优点,制备工艺简单,大幅度提高了板材的生产效率。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:
提供了一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其原料组分及重量份含量如下:水泥60-80份,粉煤灰10-30份,复合早强剂2-6份,磷石膏5-10份,纤维1-5份,轻集料0.6-1.3份,纳米硅溶胶0.1-0.5份,减水剂0.1-0.3份,引气剂0-0.1份,保水剂0-0.15份;
所述复合早强剂由硫铝酸盐水泥与硫酸钠按照质量比10:1复配得到。
按上述方案,所述水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥。
按上述方案,所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰中的一种或两种按任意比例的混合物。
按上述方案,所述磷石膏为二水磷石膏,附着水(H2O)质量分数小于15%,二水硫酸钙的质量分数大于85%,水溶性五氧化二磷质量分数小于0.8%。
按上述方案,所述纤维为二水磷石膏晶须,平均长度1-3mm,长径比为25-100,单纤拉伸强度大于20GPa。
按上述方案,所述轻集料为发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒,颗粒粒径2-5mm,堆积密度8-12Kg/m3。
按上述方案,所述纳米硅溶胶中二氧化硅(SiO2)含量大于30%,二氧化硅粒径为10-30nm。
按上述方案,所述减水剂为聚羧酸减水剂,减水率大于20%。
按上述方案,所述引气剂为十二烷基苯磺酸钠。
按上述方案,所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚,粘度为40000-100000mPa·s。
本发明还提供上述适用于装配式建筑的快速固化轻质板材的制备方法,具体步骤如下:
1)按配比称取原料,备用;
2)将水泥、粉煤灰、复合早强剂、磷石膏、纤维加入搅拌机中干混60s,使物料均匀分散,然后按水灰比0.31-0.34加水,同时根据需要加入纳米硅溶胶、减水剂、引气剂、保水剂,搅拌2-5min,然后缓慢加入轻集料,搅拌至均匀分散,得到浆体;
3)将步骤2)所得浆体迅速注入模具中成型,得到适用于装配式建筑的快速固化轻质板材。
本发明采用复合早强剂促进水化反应的进行,提高轻质板材的早期强度;采用二水磷石膏促进钙钒石的生成起到补偿水泥收缩的作用;采用二水磷石膏晶须提高板材的抗折、抗冲击强度;采用纳米硅溶胶改善水化产物的微结构提高板材的整体强度。并且采用超低容重的EPS颗粒作为轻集料实现板材的轻质化,通过对浆体粘度的调控、孔结构的设计,实现EPS颗粒的高效均匀分散从而达到轻质保温、容重可调的效果。
本发明的有益效果在于:本发明提供的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材早期强度高、后期强度无倒缩,8h-12h达到拆模强度,1d强度达28d强度的60%以上,解决现有轻质板材早期强度低、生产周期长的问题,所制备出快速固化轻质板材轻质保温,容重在600-1000Kg/m3范围内可调,导热系数均低于0.15W/(m·K),稳定性好,无明显分层和开裂,可用做装配式建筑预制墙板,各项性能均满足JGT169-2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》的标准。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例所用纳米硅溶胶为湖北龙博纳米技术有限公司生产,纳米硅溶胶中二氧化硅(SiO2)含量大于30%,二氧化硅粒径为10-30nm;所用水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥;所用二水磷石膏附着水(H2O)质量分数小于15%,其中二水硫酸钙的质量分数89.5%,水溶性五氧化二磷质量分数小于0.8%;所用二水磷石膏晶须平均长度1-3mm,长径比为25-100,单纤拉伸强度25GPa;所用EPS粒径2-5mm,堆积密度10Kg/m3;所用减水剂为聚羧酸减水剂,减水率21%;所用引气剂为十二烷基苯磺酸钠;所用保水剂为羟丙基甲基纤维素醚,粘度为70000mPa·s。
实施例1
制备一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其原料及重量份用量为:水泥70份、Ⅱ级粉煤灰20份、复合早强剂(硫铝酸盐水泥与硫酸钠按照质量比10:1复配得到)4份、二水磷石膏6份、二水磷石膏晶须3份、EPS 1.1份、纳米硅溶胶0.3份、减水剂0.2份、引气剂0.05份、保水剂0.1份。
按上述配方,称取水泥、二级粉煤灰、复合早强剂、二水磷石膏、二水磷石膏晶须干混60s,加入纳米硅溶胶、减水剂、引气剂、保水剂,同时按水料比0.34加水在搅拌机中搅拌2min,再将EPS颗粒加入搅拌机中搅拌3min,将制备的浆料注入成型模具中,达到拆模时间后拆模、养护,即得到适用于装配式建筑的快速固化轻质板材。
本实施例所制备的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材性能测试数据如表1所示,各项性能均满足JGT169-2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》中各种规格产品的要求。
实施例2
制备一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其原料及重量份用量为:
水泥80份、Ⅱ级粉煤灰10份、复合早强剂(硫铝酸盐水泥与硫酸钠按照质量比10:1复配得到)2份、二水磷石膏10份、二水磷石膏晶须5份、EPS 1.3份、纳米硅溶胶0.1份、减水剂0.1份、引气剂0.1份、保水剂0.15份。
按上述配方,称取水泥、二级粉煤灰、复合早强剂、二水磷石膏、二水磷石膏晶须干混60s,加入纳米硅溶胶、减水剂、引气剂、保水剂,同时按水料比0.34加水在搅拌机中搅拌2min,再将EPS颗粒加入搅拌机中搅拌3min,将制备的浆料注入成型模具中,达到拆模时间后拆模、养护,即得到适用于装配式建筑的快速固化轻质板材。
本实施例所制备的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材性能测试数据如表1所示,各项性能均满足JGT169-2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》中各种规格产品的要求。
实施例3
制备一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其原料及重量份用量为:
水泥60份、Ⅰ级粉煤灰30份、复合早强剂(硫铝酸盐水泥与硫酸钠按照质量比10:1复配得到)6份、二水磷石膏5份、二水磷石膏晶须1份、EPS 0.6份、纳米硅溶胶0.5份、减水剂0.3份
按上述配方,称取水泥、二级粉煤灰、复合早强剂、二水磷石膏、二水磷石膏晶须干混60s,加入纳米硅溶胶、减水剂、引气剂、保水剂,同时按水料比0.31加水在搅拌机中搅拌2min,再将EPS颗粒加入搅拌机中搅拌3min,将制备的浆料注入成型模具中,达到拆模时间后拆模、养护,即得到适用于装配式建筑的快速固化轻质板材。
本实施例所制备的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材性能测试数据如表1所示,各项性能均满足JGT169-2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》中各种规格产品的要求。
实施例4
制备一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其原料及重量份用量为:
水泥70份、Ⅱ级粉煤灰20份、复合早强剂(硫铝酸盐水泥与硫酸钠按照质量比10:1复配得到)4份、二水磷石膏7份、二水磷石膏晶须3份、EPS 0.9份、纳米硅溶胶0.3份、减水剂0.2份、引气剂0.05份、保水剂0.1份。
按上述配方,称取水泥、二级粉煤灰、复合早强剂、二水磷石膏、二水磷石膏晶须干混60s,加入纳米硅溶胶、减水剂、引气剂、保水剂,同时按水料比0.32加水在搅拌机中搅拌2min,再将EPS颗粒加入搅拌机中搅拌3min,将制备的浆料注入成型模具中,达到拆模时间后拆模、养护,即得到适用于装配式建筑的快速固化轻质板材。
本实施例所制备的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材性能测试数据如表1所示,各项性能均满足JGT169-2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》中各种规格产品的要求。
实施例5
制备一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其原料及重量份用量为:
水泥70份、Ⅰ级粉煤灰10份、二级粉煤灰10份、复合早强剂(硫铝酸盐水泥与硫酸钠按照质量比10:1复配得到)3份、二水磷石膏5份、二水磷石膏晶须2份、EPS 0.9份、纳米硅溶胶0.2份、减水剂0.2份、引气剂0.05份、保水剂0.1份。
按上述配方,称取水泥、二级粉煤灰、复合早强剂、二水磷石膏、二水磷石膏晶须干混60s,加入纳米硅溶胶、减水剂、引气剂、保水剂,同时按水料比0.31加水在搅拌机中搅拌2min,再将EPS颗粒加入搅拌机中搅拌3min,将制备的浆料注入成型模具中,达到拆模时间后拆模、养护,即得到适用于装配式建筑的快速固化轻质板材。
本实施例所制备的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材性能测试数据如表1所示,各项性能均满足JGT169-2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》中各种规格产品的要求。
表1
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其特征在于,其原料组分及重量份含量如下:水泥60-80份,粉煤灰10-30份,复合早强剂2-6份,磷石膏5-10份,纤维1-5份,轻集料0.6-1.3份,纳米硅溶胶0.1-0.5份,减水剂0.1-0.3份,引气剂0-0.1份,保水剂0-0.15份;
所述复合早强剂由硫铝酸盐水泥与硫酸钠按照质量比10:1复配得到;
所述纤维为二水磷石膏晶须,平均长度1-3mm,长径比为25-100,单纤拉伸强度大于20GPa。
2.根据权利要求1所述的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其特征在于,所述水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其特征在于,所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰中的一种或两种按任意比例的混合物。
4.根据权利要求1所述的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其特征在于,所述磷石膏为二水磷石膏,附着水质量分数小于15%,二水硫酸钙的质量分数大于85%,水溶性五氧化二磷质量分数小于0.8%。
5.根据权利要求1所述的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其特征在于,所述轻集料为发泡聚苯乙烯颗粒,颗粒粒径2-5mm,堆积密度8-12Kg/m3。
6.根据权利要求1所述的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其特征在于,所述纳米硅溶胶中二氧化硅含量大于30%,二氧化硅粒径为10-30nm。
7.根据权利要求1所述的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸减水剂,减水率大于20%;所述引气剂为十二烷基苯磺酸钠。
8.根据权利要求1所述的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材,其特征在于,所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚,粘度为40000-100000mPa·s。
9.一种权利要求1-8任一所述的适用于装配式建筑的快速固化轻质板材的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)按配比称取原料,备用;
2)将水泥、粉煤灰、复合早强剂、磷石膏、纤维加入搅拌机中干混60s,使物料均匀分散,然后按水灰比0.31-0.34加水,同时根据需要加入纳米硅溶胶、减水剂、引气剂、保水剂,搅拌2-5min,然后缓慢加入轻集料,搅拌至均匀分散,得到浆体;
3)将步骤2)所得浆体迅速注入模具中成型,得到适用于装配式建筑的快速固化轻质板材。
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