一種磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及屬于建筑材料領域，具體涉及一種磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]在磷化工快速發(fā)展過程中，大量固體廢棄物一一二水磷石膏、磷渣的排放已成為磷化工持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題。據(jù)統(tǒng)計，我國磷石膏累計堆積已超3億噸，2012年排放磷石膏約7000萬噸，磷渣年排放量也在1000萬噸左右。與磷化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年增大相比，其固體廢棄物的綜合利用率仍然很低。2013年國家發(fā)改委提出，到2015年底，磷石膏綜合利用率必須達到30%;但目前我國磷石膏利用率僅20%左右，大部分磷固廢只能露天堆存，不僅占用大量土地，而且由于固廢中的磷、氟、有機物等可溶性雜質(zhì)溶出，對土壤、水系造成嚴重污染。
[0003]在建筑材料領域，綠色節(jié)能建筑材料越來越得到人們的青睞。輕質(zhì)保溫墻體材料的出現(xiàn)能大大降低建筑能耗。我國現(xiàn)有的輕質(zhì)保溫墻體材料主要可分為混凝土砌塊、保溫板材、現(xiàn)澆輕質(zhì)保溫墻體等。中國專利CN103539419A公開了一種磷石膏基墻體材料，需要把二水石膏煅燒為半水石膏，再使半水石膏水化生成二水石膏產(chǎn)生強度，屬于輕質(zhì)現(xiàn)澆墻體材料。其優(yōu)點在于利用大量的固體廢棄物，缺點是二水石膏煅燒過程能耗較高，所制得的墻體軟化系數(shù)較低。中國專利CN102704613A公開一種輕質(zhì)保溫墻體材料，用聚苯顆粒和陶粒作為集料加入混凝土中以達到輕質(zhì)保溫的效果，但是其利廢率不高，養(yǎng)護條件較為苛刻，引入的孔洞難以控制均勻，影響墻體耐久性。
[0004]在磷化工固體廢棄物利用方面，CN103922686A公開了一種磷石膏廢塑料礦渣墻體材料及其制備方法，材料由磷石膏16?45%、廢塑料顆粒3?26%、礦渣粉15?40%、骨料10?50%、改性劑10?26%、固結劑3?15%。將磷石膏和改性劑均干燥處理至水分質(zhì)量百分含量小于5%，并分別研磨成細度為100目的粉料；將磷石膏粉料、廢塑料顆粒、礦渣粉、骨料、改性劑粉料和固結劑混合配料并攪拌混勻，然后壓制成磚坯，最后在壓力為0.5?1.5MPa的條件下用飽和蒸汽養(yǎng)護7?8小時，即得磷石膏廢塑料礦渣墻體材料。CN103588451A公開了一種磷渣-磷尾礦泡沫混凝土砌塊及其制備方法，由基料、外加劑、水和泡沫制備而成，所述基料各組分的質(zhì)量百分比為:磷尾礦45 %?62 %，磷渣20 %?37 %，石灰10 %?18 %，水泥8 %?10 %，采用外加泡沫的方式生產(chǎn)磷渣-磷尾礦泡沫混凝土砌塊。
[0005]用這兩種方法制得的墻體材料強度和利廢率雖然都得到提高，但存在砌塊吸水量大、吸水導濕速度慢等問題，施工后期仍需進行表面抹灰處理，施工效率不高，工人勞動強度較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種可提高磷固廢的綜合利用率，材料流動性、輕質(zhì)性和保溫性好，低成本、低能耗，生產(chǎn)成本低，施工速度快的磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法。
[0007]本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為，一種磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法，
[0008]所用原料按重量百分數(shù)計為:磷渣粉:50% -70%、二水磷石膏:6% -10%、粉煤灰:5% -15%、堿性激發(fā)劑:4% -8%、陶粒:10% -20%、減水劑:0.8 % -1.5%、保水劑0.1% -0.2% ；
[0009]將頁巖陶粒放入水中預濕35-50min ;將二水磷石膏、磷渣粉與粉煤灰、陶粒按質(zhì)量分數(shù)混合均勻，混合物與堿性激發(fā)劑、減水劑、保水劑加水，水料比為0.33-0.38，均料機中混合攪拌制漿，制得磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料；
[0010]所述的堿性激發(fā)劑為硅酸鈉或氫氧化鈉；
[0011 ] 所述的減水劑為三聚氰胺減水劑或聚羧酸減水劑；
[0012]所述的保水劑為羧甲基纖維素醚、羥丙基甲基纖維素醚或淀粉醚。
[0013]本發(fā)明制得的高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料初凝時間多45min，終凝時間彡240min，坍落度多270mm，擴展度多650mm, 30min坍落度保留值245m，擴展度保留值多550mm，墻體材料干密度彡1000kg/m3，28天干抗壓強度為彡5MPa，導熱系數(shù)為彡0.23ff/(m.Κ)，利廢率彡 75%。
[0014]本發(fā)明通過堿性激發(fā)劑對磷渣粉進行活性激發(fā)，并結合免煅燒二水磷石膏制備磷基復合膠凝材料；加入陶粒充當輕質(zhì)粗骨料，通過粉煤灰與減水劑、保水劑改善磷基膠凝材料的流變性能，形成一種低成本、低能耗的新型磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料。制得的高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料具有良好的流動性、輕質(zhì)性和保溫性，可通過相關施工裝備，實現(xiàn)墻體的一體化澆注成型；不僅可提高磷化工固體廢棄物的綜合利用率，減少磷化工固體廢棄物堆存帶來的環(huán)境污染，促進磷化工可持續(xù)發(fā)展；同時可解決傳統(tǒng)砌塊加抹灰的墻體易出現(xiàn)熱橋效應、施工工藝繁瑣以及水泥基墻體材料制備能耗高、易收縮開裂的問題。生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)砌塊加抹灰的墻體降低10%以上，施工速度提高20%以上?？蓮V泛應用于商業(yè)、民用建筑框架結構填充內(nèi)墻與外墻。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明將10% -20%頁巖陶粒放入水中預濕45min ;將6% -10% 二水磷石膏、50% -70%磷渣粉與5% -15%粉煤灰、陶粒按質(zhì)量分數(shù)混合均勻，混合物與4% -8%堿性激發(fā)劑、0.8%-1.5%減水劑、0.1%-0.2%保水劑加水，水料比為0.33?0.38，均料機中混合攪拌制漿，制得磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料。
[0016]下面結合實施例進一步說明本發(fā)明，但實施例不應視作對本發(fā)明權利的限定(無任何意義，建議刪)。
[0017]實施例1:將10%頁巖陶粒放入水中預濕45min ;將8%二水磷石膏、65%磷渣粉與10%粉煤灰、陶粒按質(zhì)量分數(shù)混合均勻，混合物與6%氫氧化鈉、0.9%三聚氰胺、0.1%羥丙基甲基纖維素醚按水料比0.38加水，均料機中混合攪拌制漿，制得磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料。
[0018]制得的高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料初凝時間為80min，終凝時間為130min，坍落度275mm，擴展度650mm，30min坍落度保留值245mm，擴展度保留值550mm。硬化后墻體密度為938kg/m3，28天抗壓強度為7.6MPa，導熱系數(shù)為0.19ff/ (m.K)。
[0019]實施例2:將15%頁巖陶粒放入水中預濕45min ;將6 % 二水磷石膏、55 %磷渣粉與15%粉煤灰、陶粒按質(zhì)量分數(shù)混合均勻，混合物與8%硅酸鈉、0.8%聚羧酸減水劑、0.2%羥丙基甲基纖維素醚按水料比0.35加水，均料機中混合攪拌制漿，制得磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料。
[0020]制得的高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料初凝時間為75min，終凝時間為120min，坍落度280mm，擴展度650mm，30min坍落度保留值250mm，擴展度保留值550mm。硬化后墻體密度為912kg/m3，28天抗壓強度為6.8MPa，導熱系數(shù)為0.16ff/ (m.K)。
[0021]實施例3:將10%頁巖陶粒放入水中預濕35min ;將8%二水磷石膏、70%渣粉與5%粉煤灰、陶粒按質(zhì)量分數(shù)混合均勻，混合物與6%氫氧化鈉、0.9%聚羧酸減水劑、0.1%淀粉醚按水料比0.38加水，均料機中混合攪拌制漿，制得磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料。
[0022]制得的高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料初凝時間為90min，終凝時間為145min，坍落度270mm，擴展度650mm，30min坍落度保留值240mm，擴展度保留值550mm。硬化后墻體密度為965kg/m3，28天抗壓強度為9.1MPa，導熱系數(shù)為0.22ff/ (m.K)。
[0023]實施例4:將20%頁巖陶粒放入水中預濕50min ;將8 % 二水磷石膏、50 %磷渣粉與15%粉煤灰、陶粒按質(zhì)量分數(shù)混合均勻，混合物與6%硅酸鈉、0.9%聚羧酸減水劑、0.1 %羥丙基甲基纖維素醚按水料比0.35加水，均料機中混合攪拌制漿，制得磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料。
[0024]制得的高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料初凝時間為60min，終凝時間為llOmin，坍落度280mm，擴展度680mm，30min i丹落度保留值260mm，擴展度保留值580mm。硬化后墻體密度為896kg/m3，28天抗壓強度為6.1MPa，導熱系數(shù)為0.15ff/ (m.K)。
[0025]實施例5:將10%頁巖陶粒放入水中預濕45min ;將10% 二水磷石膏、59.4%磷渣粉與15%粉煤灰、陶粒按質(zhì)量分數(shù)混合均勻，混合物與4%氫氧化鈉、1.5%三聚氰胺、0.1 %羧甲基纖維素醚按水料比0.33加水，均料機中混合攪拌制漿，制得磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料。
[0026]制得的高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料初凝時間為70min，終凝時間為120min，坍落度275mm，擴展度660mm，30min坍落度保留值245m，擴展度保留值560mm。硬化后墻體密度為947kg/m3，28天抗壓強度為8.3MPa，導熱系數(shù)為0.20ff/ (m.K)。
【主權項】
1.一種磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法，其特征在于:所用原料按重量百分數(shù)計為:磷渣粉:50% -70%、二水磷石膏:6% -10%、粉煤灰:5% -15%、堿性激發(fā)劑:.4% -8%、陶粒:10% -20%、減水劑:0.8% -1.5%、保水劑 0.1% -0.2% ； 將頁巖陶粒放入水中預濕35-50min ;將二水磷石膏、磷渣粉與粉煤灰、陶粒按質(zhì)量分數(shù)混合均勻，混合物與堿性激發(fā)劑、減水劑、保水劑加水，水料比為0.33-0.38，均料機中混合攪拌制楽，制得磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料； 所述的堿性激發(fā)劑為硅酸鈉或氫氧化鈉； 所述的減水劑為三聚氰胺減水劑或聚羧酸減水劑； 所述的保水劑為羧甲基纖維素醚、羥丙基甲基纖維素醚或淀粉醚。2.根據(jù)權利要求1所述的一種磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法，其特征在于:所述磷渣粉由磷化工電爐法制備黃磷時的工業(yè)廢渣經(jīng)粉磨、篩分制得，其質(zhì)量系數(shù)K值多1.1，比表面積多350m2/kg，P205含量< 3.5%,氯離子含量< 0.06% 03.根據(jù)權利要求1所述的一種磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法其特征在于:所述的二水磷石膏中可溶性磷質(zhì)量分數(shù)< 0.8%，可溶性氟質(zhì)量分數(shù)< 0.5%。4.根據(jù)權利要求1所述的磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料，其特征在于:所述的陶粒為粉煤灰陶?；蝽搸r陶粒，其粒徑在5mm-19mm之間，堆積密度小于900kg/m3，其含泥量應< 3..0%5.根據(jù)權利要求1所述的磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料，其特征在于:所述的粉煤灰為II級粉煤灰。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法，將10％-20％頁巖陶粒放入水中預濕35-50min；將6％-10％二水磷石膏、50％-70％磷渣粉與5％-15％粉煤灰、陶粒按質(zhì)量分數(shù)混合勻，混合物與4％-8％堿性激發(fā)劑、0.8％-1.5％減水劑、0.1％-0.2％保水劑加水，水料比0.33～0.38，均料機中混合攪拌制漿，得磷基高流態(tài)輕質(zhì)保溫墻體材料。材料坍落度≥270mm，擴展度≥650mm，初凝時間≥45min，終凝時間≤240min，墻體材料干密度≤1000kg/m3，28天抗壓強度≥5MPa，導熱系數(shù)≤0.23W/(m·K)。采用現(xiàn)場澆筑成型，施工速度快?？捎糜谔畛鋬?nèi)、外墻。
【IPC分類】C04B28/14, C04B111/40, C04B18/04
【公開號】CN105330244
【申請?zhí)枴緾N201510695177
【發(fā)明人】蘇英, 孫藝恒, 賀行洋, 王迎斌, 曾三海, 李顏娟, 代飛, 儲勁松, 江波, 柯凱, 秦景燕, 王傳輝, 張肖雄
【申請人】湖北工業(yè)大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月21日