專利名稱：：高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，主要涉及對工業(yè)廢料的再利用，具體涉及一種高粉煤灰摻量的經(jīng)濟型輕質(zhì)裝飾板材及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：中國近年來經(jīng)濟快速發(fā)展，不可避免產(chǎn)生大量的工業(yè)廢棄物，由此帶來的環(huán)境危害也不容樂觀，如何解決廢棄物的資源再利用問題也是我國"十一五"期間的重大課題。而燃煤電廠排放的粉煤灰這類工業(yè)廢料的處理也日趨嚴(yán)峻，粉煤灰的綜合利用，變廢為寶、變害為利，已成為我國經(jīng)濟建設(shè)中一項重要的技術(shù)經(jīng)濟政策，是解決我國電力生產(chǎn)環(huán)境污染，資源缺乏之間矛盾的重要手段。90年代后，在采用抄取法生產(chǎn)纖維水泥制品行業(yè)中，由于石棉對人體的危害已為大家所重視，逐漸由無石棉抄取工藝所替代，生產(chǎn)工藝中的原材料基本上使用水泥、維綸纖維、海泡石、紙漿、石英粉、硅灰石等，對于輕質(zhì)板材，通常還要加入一定量的珍珠巖細(xì)粉，例如CN1104613"—種輕質(zhì)纖維水泥纖維板的制法"增加了2530%的珍珠巖細(xì)粉，可生產(chǎn)出輕質(zhì)的纖維水泥板(配比水泥55-60，維綸纖維2.8-3.O，膨脹珍珠巖25-35，纖維狀海泡石3.5-4.5，云母2.5-4.O，紙漿0.8-1.O，玻璃纖維0.8-1.0)。由于珍珠巖的吸水率極高，因此輕質(zhì)板材的干燥收縮及濕脹率較大，該專利通過加入云母來改善，但收縮率仍高達(dá)O.22%。此外，在生產(chǎn)纖維水泥平板時，主要的原材料為水泥，其摻量通常要高達(dá)60%80%，即使生產(chǎn)輕質(zhì)板材，水泥的摻量也不能低于55%，而水泥的生產(chǎn)屬高能耗、高污染，對環(huán)境的破壞也不容忽視，在這類板材中大量使用水泥雖然強度能夠滿足要求，但是大量水泥水化后，收縮值也同樣較高，因此養(yǎng)護后板材的收縮率及濕脹率偏高。粉煤灰來源較為廣泛，價格低廉，如果能在水泥纖維板材中摻入，可以減少板材的干燥收縮，還可以減少水泥用量從而直接降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。但是，如果在輕質(zhì)板材配方中直接加入大量的粉煤灰后，意味著板材中的主要膠凝材料水泥摻量將大量下降，如此板的容重自然會降低，收縮值會降低，這會直接造成板材的抗彎強度明顯下降；尤其是在抄取工藝生產(chǎn)水泥輕質(zhì)板材時，由于粉煤灰的密度較輕，十分容易出現(xiàn)在料漿的表面漂浮問題，因此，高摻量粉煤灰在抄取水泥板材方面至今沒有產(chǎn)品出現(xiàn)，也沒有相關(guān)文獻報道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供了一種高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板，對常規(guī)的無石棉水泥平板的抄取工藝進行了改進，以實現(xiàn)高摻量粉煤灰的目標(biāo)，以此降低輕質(zhì)裝飾板材的生產(chǎn)成本，解決工業(yè)廢棄物帶來的環(huán)境問題。具體來講，所述一種高粉煤灰摻量的經(jīng)濟型輕質(zhì)裝飾板的原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分水泥30-40份，粉煤灰30-40份、維綸纖維3.0_3.2份、珍珠巖10-16份、海泡石4.0-5.0份、氫氧化鋁0.5-1.0份、紙漿0.8-1.2份、微硅粉4-6份、玻璃纖維0.8-1.0份。所述水泥為42.5#或52.5#普通硅酸鹽水泥。所述粉煤灰為一級灰或二級，也可經(jīng)磨細(xì)處理。所述微硅粉比表面積為1500025000m7kg。所述氫氧化鋁為工業(yè)A1(0H^。本發(fā)明另一目的在于提供一種高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板的制備方法。本發(fā)明方法在現(xiàn)有的無石棉水泥制品抄取成型工藝的基礎(chǔ)上進行如下改進(1)粉煤灰、微硅粉及氫氧化鋁與水泥同時加入料漿池內(nèi)打漿；(2)在抄取過程中，使用三個真空泵進行脫水處理成板坯；以及(3)板坯成型壓力為8-12MPa。采用以上方案，本發(fā)明為了優(yōu)化輕質(zhì)裝飾板的性能，減少部分水泥的用量，實驗證明加入適量的微硅粉后，可較大提高粉煤灰在裝飾板材中的用量，最高摻量可達(dá)40%，養(yǎng)護后的裝飾板材經(jīng)涂料噴涂即可使用。由于最大限度利用工業(yè)廢棄物粉煤灰，和同類輕質(zhì)裝飾板的相比，裝飾板材的抗彎強度略有增加、干燥收縮下降，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本可下降15%左右，從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，本發(fā)明技術(shù)有很好的社會及經(jīng)濟效益，特別適合鄉(xiāng)村建筑推廣使用，適用于各種工業(yè)與民用建筑內(nèi)墻隔斷、吊頂板、通風(fēng)道、地下工程墻板及框架結(jié)構(gòu)的復(fù)合外墻等場合，因此產(chǎn)業(yè)化前景非常廣闊。具體實施例方式本發(fā)明高粉煤灰摻量的經(jīng)濟型輕質(zhì)裝飾板，是在料漿中加入大量的粉煤灰，并加入適量的微硅粉進行改性而制得。其原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分水泥30-40份，粉煤灰30-40份、維綸纖維3.0-3.2份、珍珠巖10-16份、海泡石4.0-5.0份、氫氧化鋁0.5-1.0份、紙漿0.8-1.2份、微硅粉4-6份、玻璃纖維0.8_1.0份。這里，水泥可以為42.5#或52.5#普通硅酸鹽水泥；粉煤灰最好為一級灰或二級；使用的微硅粉比表面積為1500025000m7kg;氫氧化鋁可以為工業(yè)Al(0H)3。這些原料均可以商購獲得。輕質(zhì)裝飾板采用現(xiàn)有的無石棉水泥制品抄取成型工藝制得，其中有如下改進(1)粉煤灰、微硅粉及氫氧化鋁與水泥同時加入料漿池內(nèi)打漿以避免料漿的表面漂浮問題；(2)在抄取過程中使用三個真空泵進行脫水處理成板坯現(xiàn)有抄取工藝中一般使用一個真空泵進行脫水，本發(fā)明增加二個真空泵是為了降低抄取后板坯的含水率；另外，板坯成型為板材時需加壓，板坯成型壓力設(shè)定為8-12MPa為佳。本發(fā)明的原料組配和板材制備工藝具有以下的優(yōu)點(1)從機理上分析微硅粉具有高火山灰活性，與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成大量多孔狀的水化硅酸鈣凝膠，補償了高粉煤灰摻量的強度損失。同時微硅粉能夠提高纖維與水泥基材的握裹力，板材的纖維增強效果顯著提高。(2)大量的粉煤灰及超細(xì)的微硅粉具有優(yōu)異填充性能，不同的粒度級配相互配合填充于裝飾板材的內(nèi)部，顯著地降低了板材的干燥收縮，同時加入氫氧化鋁后，在板材內(nèi)部形成凝膠，也能降低干燥收縮。(3)生產(chǎn)工藝方面微硅粉的加入能夠減少水泥粒子流失，同時微硅粉能夠增加料漿的粘度，減少輕質(zhì)材料及粉煤灰的漂浮。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。高粉煤灰摻量的經(jīng)濟型輕質(zhì)裝飾板材的制備及物理力學(xué)性能實施例1、用下述方法制備高粉煤灰摻量的經(jīng)濟型輕質(zhì)裝飾板材，具體方法包括以下步驟(1)稱取維綸纖維6.75kg、紙漿2.25kg、纖維狀海泡石10.lkg，倒入松解機內(nèi)松解10分鐘后，放入打漿機，再順序加入42.5#普通硅酸鹽水泥76.5kg、氫氧化鋁1.3kg，粉煤灰90kg、微硅粉11.3kg、粒徑小于0.15隱的珍珠巖細(xì)粉25kg、10隱短切玻璃纖維1.8kg和水，攪拌15分鐘成料漿，料漿濃度控制在815wtX(干料/(干料+水)的百分比)。(2)料漿加入抄取網(wǎng)箱中進行抄取操作，其中使用三個真空泵進行脫水處理；料漿經(jīng)抄取成型機成板坯。抄取操作中，可在回水中加入水泥重量的0.0050.01%的分子量為800萬質(zhì)量濃度為0.2%的陰離子聚丙烯酰胺溶液(注回水是指抄取網(wǎng)箱中的排出的含少量料槳的水，加入該溶液后，回水中的料漿沉淀返回打槳池中可重新利用，清水可用于清洗抄取機的毛布)。(3)板坯在10MPa壓力下成型為板材；(4)板材經(jīng)蒸氣養(yǎng)護后進行烘干，烘干溫度控制在5(TC6(TC時，當(dāng)板材的含水率低于2%，得到輕質(zhì)板材；然后可以進行下一步涂料噴涂形成輕質(zhì)裝飾板材。依據(jù)JC/T671-2008《維綸纖維增強水泥平板》對未噴涂涂料的輕質(zhì)板材的物理力學(xué)性能進行檢測。以CN1104613原料配比制成常規(guī)輕板進行同樣檢測，檢測結(jié)果參見表1。表1粉煤灰慘量為40%輕質(zhì)板材的物理力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>檢測結(jié)果顯示，本發(fā)明制備得到的輕板全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求，而干縮率和濕脹率性能指標(biāo)較常規(guī)輕板有大幅降低。實施例2、用下述方法制備高粉煤灰摻量的經(jīng)濟型輕質(zhì)裝飾板材，具體方法包括以下步驟(1)稱取維綸纖維6.75kg、紙漿2.25kg、纖維狀海泡石10.lkg，倒入松解機內(nèi)松解10分鐘后，放入打漿機，再順序加入42.5#普通硅酸鹽水泥72.9kg、氫氧化鋁1.3kg，粉煤灰90kg、微硅粉11.3kg、粒徑小于0.15mm的珍珠巖細(xì)粉28.6kg、10mm短切玻璃纖維1.8kg和水，攪拌15分鐘成料漿，料漿濃度控制在815wt%;在回水中加入水泥重量的0.0050.01%的分子量為800萬陰離子聚丙烯酰胺溶液(稀釋至0.2%)。(2)在抄取過程中使用三個真空泵進行脫水處理。(3)料漿經(jīng)抄取成型機成坯，成型壓力分別為8MPa、12MPa。(4)將蒸氣養(yǎng)護的板材進行烘干，溫度控制在5(TC6(TC時，當(dāng)板材的含水率低于2%，得到輕質(zhì)板材；進行涂料噴涂得到得到輕質(zhì)裝飾板材。依據(jù)JC/T671-2008《維綸纖維增強水泥平板》對未噴涂涂料輕質(zhì)板材的物理力學(xué)性能進行檢測。檢測結(jié)果見表2。表2為粉煤灰摻量為40%輕質(zhì)板材的物理力學(xué)性能項目要求值性能指標(biāo)8MPa成型輕板12MPa成型輕板容重，g/cm3《1.21.051.15抗彎強度，MPa>89.810.6抗沖擊強度，KJ/m2》2.02.53.2吸水率，％<403028干縮率，％《0.250.080.08濕脹率，％《0.500.170.16不透水性一經(jīng)24h底面無水滴經(jīng)24h底面無水滴燃燒性能一符合GB8624A級符合GB8624A級檢測結(jié)果顯示，本例制備得到的輕板全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求，而干縮率和濕脹率性能指標(biāo)較常規(guī)輕板有大幅降低；料漿成型壓力的變化，對輕板的容重、抗彎強度和抗沖擊強度會有所影響，但在8MPa12M范圍內(nèi)均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例3、采用與實施例1相同的原料配比，其中硅酸鹽水泥標(biāo)號52.5#，用與實施例1相同的方法制備高粉煤灰摻量的未噴涂涂料輕質(zhì)板材并檢測。檢測結(jié)果見表3。表3為粉煤灰摻量為40%輕質(zhì)板材的物理力學(xué)性能。項目要求值性能指標(biāo)容重，g/cm3《1.21.16抗彎強度，MPa>811.8<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>檢測結(jié)果顯示，提高水泥標(biāo)號會提高輕板抗彎強度和抗沖擊強度。實施例46按實施例1的方法，以表4所列原料組配制備輕質(zhì)裝飾板材。對未噴涂涂料輕質(zhì)板材的檢測結(jié)果也列于表4。表4不同粉煤灰摻量的輕質(zhì)板材原料組配及物理力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>檢測結(jié)果顯示，本發(fā)明制備得到的輕板全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求，抗彎強度略有增加，而干縮率和濕脹率性能指標(biāo)均較低。另一方面，在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，粉煤灰在裝飾板材中的用量最高達(dá)40%，可以最大限度利用工業(yè)廢棄物粉煤灰，使水泥用量降低到40%以下，估算較同類輕質(zhì)裝飾板材產(chǎn)品的生產(chǎn)成本可下降15%左右。以上實施例顯示，本發(fā)明能夠在以抄取法生產(chǎn)輕質(zhì)裝飾板材生產(chǎn)中最大限度利用工業(yè)廢棄物粉煤灰，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本可相應(yīng)降低，從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，該項技術(shù)有很好的社會及經(jīng)濟效益，特別適合鄉(xiāng)村建筑推廣使用，因此產(chǎn)業(yè)化前景是非常廣闊的。權(quán)利要求一種高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材，以抄取法生產(chǎn)的普通輕質(zhì)纖維水泥平板的基礎(chǔ)組配為原料制備得到，其特征在于原料中還添加有30-40wt％的粉煤灰和少量微硅粉，其中水泥摻量不大于40wt％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材，其特征在于所述原料包括以下重量份數(shù)比的組分水泥30-40份，粉煤灰30-40份、維綸纖維3.0_3.2份、珍珠巖10-16份、海泡石4.0-5.0份、氫氧化鋁0.5-1.0份、紙漿0.8-1.2份、微硅粉4-6份、玻璃纖維0.8-1.0份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材，其特征在于所述水泥為42.5#或52.5#普通硅酸鹽水泥。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材，其特征在于所述粉煤灰為一級灰或二級。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材，其特征在于所述微硅粉比表面積為1500025000m7kg。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材，其特征在于所述氫氧化鋁為工業(yè)A1(0H)3。7.—種制備權(quán)利要求16任一所述的高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材的方法，采用現(xiàn)有的無石棉水泥制品抄取成型工藝，其特征是改進以下步驟(1)粉煤灰、微硅粉及氫氧化鋁與水泥同時加入料漿池內(nèi)打漿；(2)在抄取過程中使用三個真空泵進行脫水處理成板坯。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材的方法，其特征在于，板坯在壓力8-12MPa下成型為板材。全文摘要一種高粉煤灰摻量的裝飾板材及其生產(chǎn)方法，屬于建材領(lǐng)域。該裝飾板材由水泥、粉煤灰、維綸纖維、珍珠巖、海泡石、紙漿、微硅粉、玻璃纖維、聚丙烯酰胺組成，配方中加入適量的微硅粉，可減少抄取過程中輕質(zhì)材料的漂浮，同時較大提高裝飾板材中的粉煤灰的用量，最高摻量可達(dá)40％。對常規(guī)的無石棉水泥平板的抄取工藝進行適當(dāng)改進，養(yǎng)護后的裝飾板材經(jīng)涂料噴涂后，具有經(jīng)濟適用、阻燃、輕質(zhì)、收縮小、環(huán)保、保溫、防潮、耐久性好的優(yōu)點。文檔編號E04C2/26GK101736852SQ20091024217公開日2010年6月16日申請日期2009年12月11日優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日發(fā)明者刁桂芝,王志新申請人:中國建筑材料科學(xué)研究總院