[发明专利]碱渣轻质骨料复合建筑材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碱渣轻质骨料复合建筑材料，其特征在于，其原料包括：以重量百分比计：碱渣轻质骨料70～85％、矿物外加剂0～12.3％、水玻璃溶液0～9.3％、纤维增强材料0～0.55％、轻烧氧化镁4.8～23.4％、氯化镁1.5～12.6％、消泡剂0.05～0.5％、复合改性剂0.1～0.36％；

所述碱渣轻质骨料从工业碱渣中分离，所述碱渣轻质骨料的粒径为小于0.85mm，所述碱渣轻质骨料的堆积密度为700～800kg/m³；

所述水玻璃溶液的浓度为10～20％；

所述矿物外加剂为粉煤灰和/或硅粉；

所述矿物外加剂与所述碱渣轻质骨料的质量比为：0～0.5。

2.根据权利要求1所述的碱渣轻质骨料复合建筑材料，其特征在于，所述轻烧氧化镁的纯度大于70％，所述轻烧氧化镁中活性氧化镁的含量以质量百分比计为45～80％；所述氯化镁为无水氯化镁或纯度大于95％的工业六水氯化镁；所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1～9:1。

3.根据权利要求1所述的碱渣轻质骨料复合建筑材料，其特征在于，所述纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、超高相对分子质量聚乙烯纤维、聚芳酰胺纤维、PBO纤维、硼纤维、晶须、岩棉中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的碱渣轻质骨料复合建筑材料，其特征在于，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或者几种。

5.根据权利要求1所述的碱渣轻质骨料复合建筑材料，其特征在于，所述复合改性剂包括以质量百分比计5～40％磷酸和/或磷酸盐、10～80％硫酸盐和0～50％草酸；所述磷酸为质量分数大于95％的工业磷酸，所述磷酸盐为质量分数大于95％的磷酸盐；所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸二氢钠或磷酸三钠中的一种或几种，所述硫酸盐为硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝中的一种或几种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的碱渣轻质骨料复合建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)碱渣轻质骨料分离：对碱渣进行筛分，将碱渣过20目筛，取通过筛网的碱渣得碱渣轻质骨料；

(2)碱渣轻质骨料的稳定化：取步骤(1)中获得的碱渣轻质骨料，加入矿物外加剂及质量分数为10～20％的水玻璃溶液，混合均匀后向体系中加入体系质量20～80％的水，搅拌均匀保持6～48小时，即得稳定化的碱渣轻质骨料；所述碱渣轻质骨料的添加量为70～85％，所述矿物外加剂的添加量为0～12.3％，所述水玻璃溶液的添加量为0～9.3％；

(3)氯化镁溶液的配制：将所述氯化镁配制成质量分数为20～30％的水溶液，加入0.05～0.5％消泡剂，充分搅拌至溶液澄清；

(4)复合改性剂溶液的配制：取磷酸和/或磷酸盐、硫酸盐和草酸，向其中加水，直至溶质全部溶解，待溶液冷却到室温后，得复合改性剂溶液；

(5)复合建筑材料初混料的制备：将步骤(2)中稳定化之后的碱渣轻质骨料与轻烧氧化镁混合均匀，加入到步骤(3)中配制好的氯化镁溶液中，搅拌2～5min，再加入步骤(4)中配制好的复合改性剂溶液，继续搅拌3～5min，加入0～0.55％纤维增强材料，搅拌均匀后即得复合建筑材料初混料；

(6)复合建筑材料的制备：向步骤(5)中制备的复合建筑材料初混料中补充水分，使得100份的初混料中的水分含量为30～55份，将混合好的浆料倒入模具中，充分震荡成型，养护6～24小时脱模，脱模后自然养护，获得碱渣轻质骨料复合建筑材料。

7.根据权利要求6所述的碱渣轻质骨料复合建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述碱渣轻质骨料的稳定化：取步骤(1)中获得的碱渣轻质骨料，加入矿物外加剂及水玻璃溶液，混磨5～10min即得稳定化的碱渣轻质骨料。

8.根据权利要求6所述的碱渣轻质骨料复合建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中矿物外加剂为粉煤灰或硅粉，或者二者的混合物。

9.根据权利要求6所述的碱渣轻质骨料复合建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述磷酸和/或磷酸盐、硫酸盐和草酸的添加量占所述复合改性剂中含量以质量百分比计为：磷酸和/或磷酸盐5～40％、硫酸盐10～80％、草酸0～50％。