CN111087222A

CN111087222A - 一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法

Info

Publication number: CN111087222A
Application number: CN202010007391.5A
Authority: CN
Inventors: 毕万利; 梁媛媛; 关岩; 常钧; 陈啸洋; 滕莹雪; 赵九野
Original assignee: Liaoning Keda Zhongchi Magnesium Building Material Technology Co ltd; University of Science and Technology Liaoning USTL
Current assignee: Liaoning Keda Zhongchi Magnesium Building Material Technology Co ltd; University of Science and Technology Liaoning USTL
Priority date: 2020-01-04
Filing date: 2020-01-04
Publication date: 2020-05-01

Abstract

本发明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隔墙条板的制备方法，包括配料、浇注和养护，其特征在于，配料中填加有提钛尾渣。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1）本发明具有废弃物资源利用、成本低、质轻、节能环保、生产工艺简单等特点，不仅解决了传统硫氧镁水泥制品成型难、强度低、耐水性差等问题，同时亦可响应国家关于发展镁质胶凝材料等新型材料的号召。2）无需烧结和蒸养，且无粉尘、废气废水和放射性产物的生成，是一种新型绿色胶凝材料。3）本发明所制备的新型轻质硫氧镁水泥隔墙条板28天耐压强度＞8.5MPa、氯离子溶出量（水溶）＜2%、28天软化系数≥0.85、28天含水率＜10%。

Description

一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法

技术领域

本发明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隔墙条板的制备方法。

背景技术

目前，建筑用轻质隔墙条板主要以应用普硅水泥为主，但由于普硅水泥抗折强度低，对高温敏感和耐侵蚀能力差等原因，导致其耐久性较差，不仅修补困难甚至还存在安全隐患。近年来，随着国家对建筑材料质量要求的提高和需求量的增多，因此配制出一种适用于建筑工程的胶凝材料迫在眉睫。

硫氧镁水泥是一种以MgO-MgSO₄-H₂O三元体系为反应体系的气硬性胶凝材料，与普硅水泥制备工艺相比，硫氧镁水泥无需要烧结、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，与普硅水泥性能相比，硫氧镁水泥具有对高温不敏感、抗冻性好、对钢筋腐蚀性小、抗折强度高等优势。因此，硫氧镁水泥的发展前景更为广阔。

四川攀枝花等地区富含大量的钒钛磁铁矿，攀枝花钢厂通过高温碳化、低温氯化等一系列工艺提取钒钛磁铁矿中的钛，但经提取后，炉渣中产生了大量的提钛尾渣，每年攀枝花钢厂的提钛尾渣生产量高达数百万吨。而由于制备工艺需要低温氯化，因此提钛尾渣中含有很高浓度的氯离子，导致其不能作为混合材料应用于普硅水泥中，致使提钛尾渣只能堆积储存，即占用空间由又资源浪费。随着国家对企业节能环保的重视，采用提钛尾渣制备建筑材料，不仅实现了工业废弃物资源化利用，还会为相关企业带来效益。

专利申请号为201710426988.1的中国发明公开了一种硫氧镁水泥制品及其制备方法，活性氧化镁粉、结晶硫酸镁、外加剂和碱式硫酸镁饱和悬浊液。得到的硫氧镁水泥制品不仅具有早强的性能，还具有早期抗裂性能。专利申请号为201510235023.5的中国发明公开了一种全硫氧镁水泥轻质保温承重墙体板，其包括由内而外依次设置的第一硫氧镁水泥层、第一玻璃纤维网格布层、第二硫氧镁水泥层、第二玻璃纤维格布层、钢结构层、芯部轻质硫氧镁水泥层。第一硫氧镁水泥层、第二硫氧镁水泥层和芯部轻质硫氧镁水泥层均采用硫氧镁水泥和改性添加剂制作而成，改性添加剂为抗水剂、调热剂和稳定剂。具有低碳、节能、绿色环保、可循环利用的特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，克服现有技术的不足，在配方中掺杂攀钢工业废弃物-提钛尾渣，使工业废弃物得到高值高效的利用，同时改善建筑材料耐久性差的问题，制备一种符合轻质隔墙条板常规理化性能的产品。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：：

一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，包括配料、浇注和养护，其特征在于，配料中填加有提钛尾渣，具体制备步骤如下：

1）配料，按重量份数，取75~85%的轻烧菱镁矿粉40~45份、工业硫酸镁25~30份、粉煤灰4~8份、磷酸0.5~1份、柠檬酸0.4~1份、羟甲基纤维素0.5~1.5份、蒽系减水剂0.1~1份、提钛尾渣24～40份、发泡剂0.1～0.3份，并按如下步骤制备发泡料浆：

a）将全部配方量的工业硫酸镁与水混合配制硫酸镁水溶液，将配制好硫酸镁水溶液最少静置1天；b）将硫酸镁水溶液与除发泡剂外的原料倒入110~120转/min的搅拌机中，混合搅拌6~10分钟，得初混料浆；c）将全部配方量的发泡剂和水倒入发泡机中形成泡沫，并与步骤b）中所制得的初混料浆混合，均匀搅拌1~2分钟，制得发泡料浆，配制过程中，控制水的总填加量为30~35份；

2）浇注，将步骤1）制得的发泡料浆倒入隔墙条板模具中，并将隔墙条板模具置于相对湿度为58~62%，温度为20~26℃的环境中养护成型，养护龄期不少于24小时；

3）养护，拆模后，将试样置于空气中自然养护。

优选的，所述的发泡料浆的流动度控制在150～200mm。

优选的，所述的自然养护温度≥20℃。

优选的，所述的轻烧菱镁矿粉中氧化镁含量为75~85%，活性氧化镁含量≥60%。

优选的，所述的粉煤灰的堆积密度＜800kg/m3，其中三氧化二铝和二氧化硅总含量≥70%。

优选的，所述的提钛尾渣中以重量百分比计组成成分为：MgO5～15%、SiO₂20～35%、CaO20～25%、Al₂O₃10～15%、TiO₂ 8～20%、氯离子含量≤4%。

优选的，所述的工业硫酸镁为七水硫酸镁，其纯度≥90%。

优选的，所述的发泡剂为复合型菱镁专用发泡剂，其泡径为0.3～1mm。

技术方案中，硫氧镁水泥与提钛尾渣以合理配比制备隔墙条板，一方面硫氧镁水泥不仅可以稀释提钛尾渣中的氯离子，硫氧镁水泥的水化产物甚至可以固化住一部分游离的氯离子；另一方面，由于硫氧镁水泥是气硬性胶凝材料，因此其耐水性较差，而提钛尾渣中的氧化钙和二氧化硅均具有一定的活性，提钛尾渣中的活性氧化钙和二氧化硅会与活性氧化镁反应形成C-S-H和M-S-H凝胶，包裹在试样基体表面，提高了硫氧镁水泥的耐侵蚀性。此外，提钛尾渣中的大颗粒可以作为骨料，小颗粒可以填充气孔，因此，其亦会有效提高硫氧镁水泥的强度。同时隔墙条板表面还形成了C-S-H和M-S-H凝胶保护层，封闭了试样基体内部的气孔通道，提高了自身的耐侵蚀能力，延长了自身的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明具有废弃物资源利用、成本低、质轻、节能环保、生产工艺简单等特点，不仅解决了传统硫氧镁水泥制品成型难、强度低、耐水性差等问题，同时亦可响应国家国务院办公厅发布《国务院办公厅关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》（国办发［2016］34号）“三、加快转型升级（八）”中提出的发展镁质胶凝材料等新型材料的号召，不仅实现了工业废弃物资源化利用，还会为相关企业带来效益。

2）本发明制造过程无需要烧结和蒸养，且制造过程中无粉尘、废气废水和放射性产物的生成，是一种新型绿色胶凝材料。

3）本发明所制备的新型轻质硫氧镁水泥隔墙条板28天耐压强度＞8.5MPa、氯离子溶出量（水溶）＜2%、28天软化系数≥0.85、28天含水率＜10%，且制品符合轻质隔墙条板常规理化性能等特点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步说明：

以下实施例中，轻烧菱镁矿粉中氧化镁含量为75~85%，活性氧化镁含量≥60%。粉煤灰的堆积密度＜800kg/m3，其中三氧化二铝和二氧化硅总含量≥70%。提钛尾渣中以重量百分比计组成成分为：MgO5～15%、SiO₂20～35%、CaO20～25%、Al₂O₃10～15%、TiO₂ 8～20%、氯离子含量≤4%。工业硫酸镁为七水硫酸镁，其纯度≥90%。发泡剂为山东浩声发泡剂厂生产的复合型菱镁专用发泡剂，其泡径为0.3～1mm。制备的发泡料浆的流动度控制在150～200mm。

实施例1

1）配料，按重量份数，取氧化镁含量为80%的活性为62%的轻烧菱镁矿粉45份、工业硫酸镁30份、粉煤灰8份、磷酸1份、柠檬酸1份、羟甲基纤维素1.5份、蒽系减水剂1份、提钛尾渣40份，并按如下步骤制备发泡料浆：

a）将工业硫酸镁30份、水30份混合配制硫酸镁水溶液，将配制好硫酸镁水溶液最少静置1天；b）将硫酸镁水溶液与除发泡剂外的原料倒入110~120转/min的搅拌机中，混合搅拌10分钟，得初混料浆；c）将发泡剂0.3份和余量水倒入发泡机中形成泡沫，并与步骤b）中所制得的初混料浆混合，均匀搅拌1~2分钟，制得发泡料浆；

3）养护，拆模后，将试样置于空气中自然养护，自然养护温度≥20℃。

实施例2

配料，按重量份数，取氧化镁含量为80%的活性62%的轻烧菱镁矿粉45份、工业硫酸镁30份、粉煤灰7份、磷酸1份、柠檬酸1份、羟甲基纤维素1.5份、蒽系减水剂0.8份、提钛尾渣35份、发泡剂0.3份、水35份。

其他制备过程与实施例1相同。

实施例3

配料，按重量份数，取氧化镁含量为80%的活性为62%的轻烧菱镁矿粉43份、工业硫酸镁27份、粉煤灰6份、磷酸1份、柠檬酸1份、羟甲基纤维素1.5份、蒽系减水剂0.7份、提钛尾渣30份、发泡剂0.3份、水33份。

其他制备过程与实施例1相同。

实施例4

配料，按重量份数，取氧化镁含量为80%的活性为62%的轻烧菱镁矿粉43份、工业硫酸镁26份、粉煤灰6份、磷酸1份、柠檬酸1份、羟甲基纤维素1.5份、蒽系减水剂0.6份、提钛尾渣25份、发泡剂0.3份、水33份。

其他制备过程与实施例1相同。

实施例5

配料，按重量份数，取氧化镁含量为80%的活性为62%的轻烧菱镁矿粉40份、工业硫酸镁26份、水33份、粉煤灰6份、磷酸1份、柠檬酸1份、羟甲基纤维素1.5份、蒽系减水剂0.6份、提钛尾渣25份、发泡剂0.3份。

其他制备过程与实施例1相同。

实施例6

配料，按重量份数，取氧化镁含量为80%和活性为62%的轻烧菱镁矿粉40份、工业硫酸镁25份、水30份、粉煤灰4份、磷酸0.5份、柠檬酸0.4份、羟甲基纤维素1.5份、蒽系减水剂0.5份、提钛尾渣24份、发泡剂0.3份。

其他制备过程与实施例1相同。

对比例

配料，按重量份数，取氧化镁含量为80%的活性为62%的轻烧菱镁矿粉40份、工业硫酸镁25份、水30份、粉煤灰4份、磷酸0.5份、柠檬酸0.4份、羟甲基纤维素1.5份、蒽系减水剂0.5份、发泡剂0.3份。

其他制备过程与实施例1相同。

本发明实施例1~6制备的轻质隔墙条板的与对比例的常规理化性能对比如下表。

Claims

1.一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，包括配料、浇注和养护，其特征在于，配料中填加有提钛尾渣，具体制备步骤如下：

3）养护，拆模后，将试样置于空气中自然养护。

2.根据权利要求1所述的一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，其特征在于，所述的发泡料浆的流动度控制在150～200mm。

3.根据权利要求1所述的一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，其特征在于，所述的自然养护温度≥20℃。

4.根据权利要求1所述的一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，其特征在于，所述的轻烧菱镁矿粉中氧化镁含量为75~85%，活性氧化镁含量≥60%。

5.根据权利要求1所述的一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，其特征在于，所述的粉煤灰的堆积密度＜800kg/m³，其中三氧化二铝和二氧化硅总含量≥70%。

6.根据权利要求1所述的一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，其特征在于，所述的提钛尾渣中以重量百分比计组成成分为：MgO5～15%、SiO₂20～35%、CaO20～25%、Al₂O₃10～15%、TiO₂ 8～20%、氯离子含量≤4%。

7.根据权利要求1所述的一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，其特征在于，所述的工业硫酸镁为七水硫酸镁，其纯度≥90%。

8.根据权利要求1所述的一种轻质硫氧镁水泥隔墙条板的制备方法，其特征在于，所述的发泡剂为复合型菱镁专用发泡剂，其泡径为0.3～1mm。