[发明专利]一种石膏矿渣发泡水泥保温板及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于建筑节能材料领域，具体涉及一种以石膏矿渣水泥为主要胶凝材料的发泡水泥保温板及其制备方法。

背景技术

在各大能源消耗的比例中，建筑能耗占有较高的比重，因此，节能型建筑材料势必成为今后新型建材的发展方向，开发高效保温的新型墙体材料对降低建筑能耗和达到节能的要求都有着重大的意义。在外墙保温系统中，之前普遍采用的保温材料是EPS和XPS等有机高分子材料。它们虽然保温性能优异，但具有易燃、易老化脱落、维修更换复杂等明显的缺点，特别是易燃的缺陷，使得发生不少因外墙保温板燃烧引起了的重大火灾事故，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。另外一种以珍珠岩等多孔轻质材料制成的颗粒胶粉砂浆，虽解决了防火问题，但是其吸水率较高，容易开裂，从而导致保温效果不佳。

发泡水泥，是通过发泡剂与水按比例混合并高速搅拌制出泡沫，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。发泡水泥保温板不仅导热系数低，保温效果好，而且不燃烧，防水，与墙体粘结力强，强度高，无毒害放射物质，环保，目前已成为墙体保温和防火隔离带理想的保温材料，但其使用的原料硅酸盐水泥在制备过程中能耗高，不符合节能减排的 要求。此外，采用硅酸盐系列水泥制造发泡水泥成本也较高。

脱硫石膏和矿渣都是工业生产中的副产物或废料，其来源广泛、产量丰富但利用率低。脱硫石膏作为燃煤火电厂湿石灰-石膏法烟气脱硫的产物，是一种有着广泛应用前景的工业废弃物。其主要应用方向是制备混凝土的促凝剂、石膏板、石膏砌块、粉刷石膏等产品。目前我国脱硫石膏的年产量大概为6000万吨,利用率大概为83％，每年仍有1020万吨脱硫石膏因无法利用而堆积填埋。并且，现有脱硫石膏板材、砌块等产品有着耐水性差的显著缺点。粒化高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。高炉矿渣的产生量一般为生铁产量的25％～50％左右。2013年我国生铁产量为70897万吨，估算每年产生的高炉矿渣总量至少在20000万吨以上。目前我国高炉矿渣的利用率在85％左右，离发达国家的当年排渣当年用完，完全实现资源化还有较大的距离。

将制备出的水泥应用到发泡水泥保温板的制备中，有效地利用了脱硫石膏和冶铁废渣等工业废弃物资源，实现了资源的回收利用，具有绿色、廉价的优势，推动了建筑节能的发展。

本发明制备的石膏矿渣发泡水泥板相比目前普遍使用的EPS和XPS等有机外墙保温材料，其耐火性好，达到不燃级别(即A级)；其次，相比于硅酸盐水泥发泡保温板，其脱硫石膏煅烧温度(700℃)相对于硅酸盐水泥烧结温度(1450℃)大大降低，有效减小了能源消耗，具有良好的经济效益。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种石膏矿渣发泡水泥及由该水泥制成的保温板，通过合适的配合比得到较好的水泥，通过化学发泡的方法和相应的稳定剂等在相对稳定的状态下浇筑成型，得到一种轻质高强、防水防火、保温隔热性能优良的发泡保温板。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种石膏矿渣发泡水泥，其原料由以下质量百分比的组分组成：矿渣80-90％，脱硫石膏10-15％，建筑石膏0-10％，消石灰0-10％，石灰石0-10％。

进一步的，所述脱硫石膏为经700℃煅烧1h的脱硫石膏，并经过磨细处理。

进一步的，所述矿渣为S95或S105的矿粉。

上述石膏矿渣发泡水泥的制备方法，包括以下步骤：

(1)脱硫石膏经700℃煅烧一小时后并用球磨机粉磨35min后备用；

(2)按比例复合掺加建筑石膏、消石灰与石灰石粉作为熟料，经实验室球磨机粉磨50min后备用；

(3)按比例将脱硫石膏、熟料、矿渣一起粉磨1h，制备水泥。

一种石膏矿渣发泡水泥保温板，其原料由以下重量份数的组分组成：水泥2400-4000、粉煤灰140-1200、水1600-2400、稳泡剂20-60、减水剂0-10、发泡剂100-300、纤维0-30；

所述水泥为上述的石膏矿渣发泡水泥。

进一步的，所述发泡剂为浓度为质量浓度为30％～40％的双氧水。

进一步的，所用稳泡剂为硬脂酸钙。

进一步的，所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂或脂肪族减水剂或其它减水剂中的一种。

进一步的，所述纤维为长度为5-20mm的聚丙烯纤维或玻璃纤维或玄武岩纤维的一种或几种。

进一步的，所述粉煤灰为I级或Ⅱ级粉煤灰；水为自来水。