CN109608149A - 一种磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法，涉及石膏基保温砌块和工业废弃物资源化综合利用领域。本发明砌块各组分及其重量份数为磷建筑石膏100份，缓凝剂0.1‑0.2份，发泡剂1‑7份，气孔调节剂0.01‑0.07份；其中，气孔调节剂为催化剂：增稠剂：稳泡剂按质量比为1:0.5‑1.5:2‑10混合而成。本发明制备方法为：将磷建筑石膏、缓凝剂和气孔调节剂混合均匀，然后加入总质量的45‑65％的水搅拌，充分混合后加入发泡剂搅拌20‑40秒，最后倒入模具自然养护2‑12小时拆模，制得本发明保温砌块。该发泡保温砌块能大量消耗磷石膏，且具有密度可控，强度较高，保温隔音，易加工性好、防火阻燃等优点。

Description

一种磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法
技术领域
本发明涉及石膏基保温砌块和工业废弃物资源化综合利用领域，特别涉及一种磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法。
背景技术
磷石膏是湿法磷酸生产过程中的副产物，每产出1t磷酸附带产出4.5-5t磷石膏，目前我国磷石膏堆积已超过亿吨，并且以每年超过2000万吨的速度增加，导致土地资源浪费、地下水污染严重，环境负担日益加剧。将磷石膏经过处理制备建筑材料是其资源化利用的有效方式，但目前在磷石膏利用量仅10％左右。
建材领域是磷石膏利用占比最大的一项。石膏砌块作为国际公认可持续发展的绿色建材产品，其具有轻质、便于安装施工及较好的防水性、吸音性、保温性、不燃性，在欧洲市场上大规模使用，我国于上世纪80年代引进该产品，逐年得到发展。
但目前关于磷建筑石膏砌块存在两个方面问题。第一，大多数文献和专利中的磷石膏砌块是磷石膏与水泥或者固体掺合料(钢渣，粉煤灰，生(熟)石灰)混合制备而成，虽然提高了石膏砌块的力学性能和防水性能。但同时也降低了石膏的利用率；第二，因磷石膏浆体呈酸性且粘度低，大多使用动物蛋白或植物蛋白等物理发泡剂，需要配备大型发泡设备，导致制备工艺复杂且发泡效率不高，由此造成早期投入较高且产品质量较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种磷建筑石膏发泡保温砌块及其制备方法，该砌块由磷建筑石膏、缓凝剂、发泡剂、气孔调节剂组成，不含水泥和各种掺合料。本发明制备的磷建筑石膏发泡保温砌块具有轻质多孔、自保温、调湿度、对人体无刺激性等特点，属于绿色建材。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提出的一种一种磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，由以下重量份的原料配置而成：
所述气孔调节剂为催化剂：增稠剂：稳泡剂按质量比为1:0.5-1.5:2-10混合而成。
本发明还提出一种用于上述磷建筑石膏发泡保温砌块的制备方法，其特征在于，首先将磷建筑石膏、缓凝剂和气孔调节剂按照上述重量份数混合均匀，然后加入总质量45-65％的水搅拌，待充分混合后加入发泡剂搅拌20-40秒，最后倒入模具自然养护2-12小时拆模，制得磷建筑石膏发泡保温砌块。
本发明的特点及有益效果：
本发明使用双氧水发泡剂和气孔调节剂相互配合，制备出密度可控，气孔均匀的保温砌块，具体地，当制备高密度保温砌块时，减少发泡剂的使用或者气孔调节剂的使用；当制备低密度保温砌块时，增加发泡剂的使用或者气孔调节剂的使用。其中，本发明所使用的气孔调节剂克服了磷石膏体系不能使用双氧水的缺点。同时，本发明使用双氧水作为发泡剂，一方面简化了发泡工艺，无需使用大型发泡设备；另一方面相比于现有的物理发泡(使用植物发泡剂或者动物发泡剂)，双氧水分解产生的气体能显著提高了制备砌块时的发泡效率，而相比于现有的使用碳酸氢钙、碳酸氢钙或者铝粉作为发泡剂所产生的二氧化碳或者氢气，双氧水产生的氧气不会污染空气。此外，本发明以纯磷建筑石膏为基体，相比于现有的发泡保温砌块，能消耗更对的磷建筑石膏，使磷建筑石膏的利用率最大化，并具有强度较高、保温隔音、易加工性好和防火阻燃等优点。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。
本发明提出的一种磷建筑石膏发泡保温砌块，由以下重量份的原料配置而成：
所述气孔调节剂为催化剂：增稠剂：稳泡剂按质量比为1:0.5-1.5:2-10混合而成，优选1:1:4。
进一步地，所述催化剂为二氧化锰或高锰酸钾，优选二氧化锰；所述增稠剂为淀粉醚或羟丙基甲基纤维素醚，优选羟丙基甲基纤维素醚；所述稳泡剂为硬脂酸钙或者硬脂酸锌，优选硬脂酸钙。
进一步地，所述缓凝剂为蛋白质类缓凝剂。
进一步地，所述发泡剂为双氧水，其质量分数为30％或35％。
本发明还提出上述磷建筑石膏发泡保温砌块的制备方法，首先将磷建筑石膏、缓凝剂和气孔调节剂按照上述重量份数混合均匀，然后加入总质量45-65％的水搅拌，待充分混合后加入发泡剂搅拌20-40秒，最后倒入模具自然养护2-12小时拆模，制得磷建筑石膏发泡保温砌块。
本发明利用双氧水在催化剂的作用下分解产生氧气的原理制备发泡保温砌块，如下式：
以下为本发明实施例：
表中，A1为二氧化锰，A2为高锰酸钾；B1为淀粉醚，B2为羟丙基甲基纤维素醚；C1为硬脂酸钙，C2为硬脂酸锌。
通过上表可知，本发明所制备的发泡保温砌块的抗压强度和抗折强度均大于0.2MPa，符合《石膏砌块》JC T 698-2010所规定的断裂强度不得小于0.2MPa的要求。由于《石膏砌块》标准中没有规定导热系数的值，本发明借鉴《蒸压加气混凝土砌块》GB11968—2006中所规定的导热系数值，在300～800kg/m3密度下，砌块的导热系数在0.1-0.2之间。本发明所制备的保温砌块完全符合规定。至于超过800kg/m3的砌块部分，并不影响本发明所制备砌块的使用。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，由以下重量份的原料配置而成：
所述气孔调节剂为催化剂：增稠剂：稳泡剂按质量比为1:0.5-1.5:2-10混合而成。
2.根据权利要求1所述的磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，所述催化剂为二氧化锰或者高锰酸钾；所述增稠剂为淀粉醚或者羟丙基甲基纤维素醚；所述稳泡剂为硬脂酸钙或者硬脂酸锌。
3.根据权利要求1所述的磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，所述气孔调节剂为催化剂：增稠剂：稳泡剂按质量比为1:1:4混合而成。
4.根据权利要求1所述的磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，所述缓凝剂为蛋白质类缓凝剂。
5.根据权利要求1所述的磷建筑石膏发泡保温砌块，其特征在于，所述发泡剂为双氧水，其质量分数为30％或35％。
6.一种用于权利要求1～5中任意一项所述磷建筑石膏发泡保温砌块的制备方法，其特征在于，首先将磷建筑石膏、缓凝剂和气孔调节剂按照上述重量份数混合均匀，然后加入总质量45-65％的水搅拌，待充分混合后加入发泡剂搅拌20-40秒，最后倒入模具自然养护2-12小时拆模，制得磷建筑石膏发泡保温砌块。
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