本发明专利技术属建筑材料技术领域，具体涉及一种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块及其制备方法。由脱硫石膏、矿渣粉、粉煤灰、石灰、水泥、早强剂、海泡石纤维、聚丙烯酸酯乳胶粉、羧甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物(CMC-g-PMMA)、憎水剂和玻化微珠组成。使用本发明专利技术实现脱硫石膏的大消纳量、节能高效的综合资源化利用目标。使用本发明专利技术可有效避免脱硫石膏水化较慢和传统石膏保温制品耐水性差的问题。本发明专利技术适用于各类建筑物的墙体保温工程施工，亦可满足一定的强度要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属建筑材料
，具体涉及ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块及其制备方法。
技术介绍
脱硫石膏又称烟气脱硫石膏(Flue Gas Desulphurization Gypsum),是对含硫燃料(煤、油等)燃烧后产生的烟气进行脱硫浄化处理而得到的エ业副产石膏。我国煤炭消耗 量大且煤的含硫量普遍较高，煤炭燃烧将产生大量SO2对大气造成严重污染，而脱硫产生的脱硫石膏又带来了很大的环境负担。另ー方面我国建材业对石膏的需求量越来越大，而高品味的石膏储藏量不大。如何优化脱硫石膏资源利用结构，平衡资源供求迫在眉睫。用脱硫石膏替代天然石膏生产各种石膏建材，不仅可以减少天然石膏的消耗量，减少矿山开采给环境带来的负面影响，还可以形成脱硫石膏制品的新产业和市场。目前市场上应用较多的蒸压加气混凝土砌块，是以硅质材料和钙质材料为主要原料，掺加发气剂(招粉)，通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等エ艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。其生产エ艺较为复杂并且能耗较大，难以作为建筑节能材料推广，此夕卜，由于生产エ艺及材料的影响，加气混凝土砌块在工程上应用易形成墙体开裂等应用问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块及其制备方法。以エ业废气物脱硫石膏、高炉粒化矿渣和粉煤灰等复合构成胶凝体系，以无机玻化微珠为保温骨料，配合多种外加剂，加水搅拌成型后经蒸汽养护制成。本专利技术不仅实现了脱硫石膏等エ业废弃物的大規模资源化利用目标，同时得到了保温性、耐久性以及安全性能均十分优异的建筑保温产品，带来了良好的经济和社会效益。本专利技术提出的ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，由脱硫石膏、矿渣粉、粉煤灰、石灰、水泥、早强剂、海泡石纤维、聚丙烯酸酯乳胶粉、羧甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物(CMC-g-PMMA)、憎水剂和玻化微珠组成，各组份的重量比为 脱硫石骨100 矿渣粉50-120 粉煤灰2-10石灰1-5 水泥20-80 早强剂O. i-ι 海泡石纤维2-8聚丙烯酸酯乳胶粉 O. 5-4 CMC-g-PMMAO. 02-0. 2 憎水剂O. 2-0. 6 玻化微珠30-120。各组份较佳的重量比为 脱硫石骨100 矿渣粉70-110 粉煤灰3-10 石灰1_4 水泥30-65 早强剂O. 1-0. 8 海泡石纤维2-7 聚丙烯酸酯乳胶粉 1-3 CMC-g-PMMAO. 04-0. 2 憎水剂O. 2-0. 5 玻化微珠60-110。本专利技术中，所述脱硫石膏为电厂烟气脱硫石膏在60°C低温下干燥除去自由水的非煅烧的脱硫石膏，SO3含量大于和等于35%。本专利技术中，所述矿渣粉为S95矿渣粉或S105矿渣粉中的ー种。本专利技术中，所述粉煤灰为II级高钙粉煤灰或III级高钙粉煤灰中的ー种。本专利技术中，所述石灰为消石灰粉。本专利技术中，所述水泥为42. 5级硅酸盐水泥或52. 5级硅酸盐水泥中的ー种。本专利技术中，所述早强剂为氟化钠或甲酸钙中的ー种。本专利技术中，所述海泡石纤维为天然海泡石粉磨所得，O. 315_筛余量小于15%。本专利技术中，所述聚丙烯酸酯乳胶粉为聚丙烯酸酯乳液(玻璃化温度-10_15°C)加入抗结块剂通过喷粉设备烘干所得粉体。本专利技术中，所述CMC-g-PMMA为羧甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚而得的偶联剂。本专利技术中，所述憎水剂为有机硅憎水剂粉末。本专利技术中，所述玻化微珠堆积密度为70_150Kg/m3，吸水率低于10%。本专利技术提出的以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块的制备方法，具体步骤为 (I)按前述各重量比例称取各组份，将脱硫石膏、矿渣粉、粉煤灰、石灰、水泥、早强剂、海泡石纤维、聚丙烯酸酯乳胶粉、羧甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物(CMC-g-PMMA)、憎水剂和玻化微珠通过机械干拌至均匀状态。(2)准确称取步骤⑴中材料和水，先将水加入搅拌机，在搅拌机叶片转动情況，再将步骤(I)中材料匀速投入搅拌机继续搅拌至均匀状态。加水量为本专利技术材料重量的30%-I60%ο(3)将步骤(2)中所得浆料按具体工程规格要求成型静停l_5h后实行蒸汽养护，蒸养过程中升温速率为10-40°C /h，蒸养温度为30-90°C，蒸养时间为2-12h，降温速率为10-40°C/h。蒸养结束后即得所需产品。本专利技术中，步骤(2)中较佳加水量为本专利技术材料重量的40%_150%。本专利技术中，步骤(3)中所述较佳静停时间为l_4h，升温速率为10-30°C /h，蒸养温度为40-90°C，蒸养时间为4-12h，降温速率为10-30°C /h。本专利技术中，脱硫石膏作为主要的胶凝组分，矿渣粉、粉煤灰、少量水泥作为辅助胶凝材料，与脱硫石膏一起组成复合胶凝体系，石灰作为碱性激发剂，有助于激发脱硫石膏-矿渣粉-粉煤灰-水泥多元化胶凝体系的活性。矿渣粉和粉煤灰均是エ业废弃物，其主要成分与水泥熟料很相似，是具有潜在胶凝活性的硅酸盐和硅铝酸盐，其水化生成的水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶能够促进体系的強度发展。水泥自身不仅是胶凝材料，而且还起到激发作用，它在水化过程中生成的氢氧化钙，能够促进另ー种水硬性水化产物钙矾石的生长，从而加快脱硫石膏的水化进程，明显增加体系的早期強度。掺入早强剂也是为了 激发脱硫石膏的活性，提高整个复合胶凝体系的早期強度，弥补大量石膏及矿物掺合料在早期強度发展方面的不足。采用蒸汽养护エ艺可以使得制品在短时间内获得较高的強度，提高生产周转率。掺入聚丙烯酸酯乳胶粉是为了提高体系的内聚カ和柔韧性，掺入海泡石纤维的目的在于有水情况下它能吸水膨胀，起到保水作用，失去水分后则形成短状矿物纤维，起到增强和抗裂的作用。掺入CMC-g-PMMA的目的在于增强玻化微珠的持水能力，提高玻化微珠与浆料之间的结合力。掺入憎水剂在于提高整个产品的防水性，而有机硅憎水剂的存在不影响砌块砌筑中砌筑砂浆与砌块之间的粘结カ。玻化微珠作为保温骨料不仅导热系数低，而且属于无机不燃颗粒，其较有机材料而言具有不燃、阻燃的性质，大大提高保温产品的防火安全性能。此外，相对于传统的无机轻质集料膨胀珍珠岩等材料而言，玻化微珠可以更好解决材料耐水性差的痼疾。本专利技术为ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，在满足一定力学性能、保温性能、防水性能及耐久性能的前提下，最大限度地采用各种エ业废弃物为原材料，具有很高的环境效益和社会效益。本专利技术可供石膏建材生产厂、建筑砌块生产厂或一般建筑材料厂生产，广泛适用于墙体保温工程施工中。具体实施例方式下面通过实施例进ー步说明本专利技术。实施例1，ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，按脱硫石膏100，S105矿渣粉50，III级高钙粉煤灰2，石灰1，52. 5级硅酸盐水泥20，氟化钠早强剂O. 1，聚丙烯酸酯乳胶粉O. 5，CMC-g-PMMAO. 02，憎水剂O. 6和玻化微珠30的重量比例称取各组份，通过机械干拌至均匀状态。准确称取占前述混合材料重量30%的水，先将水加入搅拌机，在搅拌机叶片转动情況，再将混合材料匀速投入搅拌机搅拌至均匀状态。所得浆料按具体工程规格要求成型，静停Ih后实行蒸汽养护，蒸养过程中升温速率为10°C /h，蒸养温度为30°C，蒸养时间为2h，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，由脱硫石膏、矿渣粉、粉煤灰、石灰、水泥、早强齐U、海泡石纤维、聚丙烯酸酯乳胶粉、羧甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物(CMC-g-PMMA)、憎水剂和玻化微珠组成，各组份的重量比为 脱硫石骨100 矿渣粉50-120 粉煤灰2-10石灰1-5 水泥20-80 早强剂O. i-ι 海泡石纤维2-8 聚丙烯酸酯乳胶粉 O. 5-4 CMC-g-PMMAO. 02-0. 2 憎水剂O. 2-0. 6 玻化微珠30-120。2.根据权利要求I所述的以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，其特征在于各组份的重量比为 脱硫石骨100 矿渣粉70-110 粉煤灰3-10石灰1_4 水泥30-65 早强剂O. 1-0. 8 海泡石纤维2-7 聚丙烯酸酯乳胶粉 1-3 CMC-g-PMMAO. 04-0. 2 憎水剂O. 2-0. 5 玻化微珠60-110。3.根据权利要求I所述的ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，其特征在于所述硫石膏为电厂烟气脱硫石膏在60°C低温下干燥除去自由水的非煅烧的脱硫石膏，SO3含量大于等于35%。4.根据权利要求I所述的ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，其特征在于所述矿渣粉为S95矿渣粉或S105矿渣粉中的ー种。5.根据权利要求I所述的ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，其特征在于所述粉煤灰为II级高钙粉煤灰或III级高钙粉煤灰中的ー种。6.根据权利要求I所述的ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，其特征在于所述石灰为消石灰粉。7.根据权利要求I所述的ー种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块，其特征在于所述水泥为42. 5级硅酸盐水泥或52. 5级硅酸盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙振平，黄晖皓，俞洋，刘警，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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