[发明专利]利用煤矸石电厂固废制备的防火水泥基发泡保温板及方法

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种利用煤矸石电厂固废制备的防火水泥基发泡保温板及制备方法。该保温板以复合胶凝材料和复合外加剂为原料；复合胶凝材料包括普通硅酸盐水泥、煤矸石电厂飞灰、超细硫铝酸盐水泥；复合外加剂包括孔结构调节剂、活性激发剂、缓凝剂、黏度调节剂、防水剂、抗开裂组分、复合减水剂、发泡增效剂和发泡剂。该发明以普通硅酸盐水泥、煤矸石电厂灰和硫铝酸盐水泥为复合胶凝材料，超细煤矸石电厂炉底渣为孔结构调节剂，及其他复合外加剂制备的水泥基发泡保温板，该发泡保温板的性能较现有产品具有更低的体积密度、更高的抗压强度、更小的导热系数和更低的吸水率，燃烧性能可达国家A级标准。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种利用煤矸石电厂固废制备的低成本A级防火水泥基发泡保温板及其制备方法。

背景技术

随着我国建筑绿色化发展，建筑节能指标日趋严格，目前广泛使用的聚苯类有机保温板虽然可以满足建筑的保温隔热要求，但有机材料易燃的火灾隐患和多起高层建筑失火造成的人身财产巨大损失，让人们对建筑物的节能保温与防火阻燃双需求不断提高，利用水泥基材料天然的不燃优势，制备的发泡保温板来实现建筑节能越来越受到重视。水泥发泡保温板以水泥、矿物掺合料、化学外加剂、发泡剂等经复合、搅拌、发泡、切割、防水处理等工艺制成，发泡保温板内部可以形成封闭的泡沫孔，具有轻质、保温、隔热等性能，燃烧性能可以达到国家A级标准，满足国家建筑节能的要求，同时还具有无毒、无害等优点。

然而，为了与聚苯板竞争产品市场，水泥基发泡保温板需要达到与苯板相当的保温板材性能指标，如体积密度＜150kg/m3、导热系数＜0.05W/m·K等，这对制备板材所使用的水泥基材料提出了非常严格的要求，导致其成本偏高。专利ZL201310703099.7《一种超细水泥基发泡保温板及其制备方法》公开了一种可达到上述性能制备的保温板材，其水泥基材使用的是比表面积达到800m2/kg的超细硅酸盐水泥，硅酸盐水泥本身的高价格和额外的超细粉磨加工造成该水泥自身价格通常在1000元/吨以上，使得该型保温板成本偏高，市场竞争力不强。

我国北方地区煤炭资源丰富，煤矿混采以及洗选工艺每年产生煤矸石排放量高达3000万吨以上，已经废弃填埋的矸石储量远超亿吨。利用较低热值的含煤矸石进行燃烧发电，是煤电行业处理矸石固废的主要手段。然而煤矸石不同于常规燃煤电厂使用的优质煤，其非煤组分含量高，燃烧后仍然会产生大量的电厂灰和炉底渣等新固废，现有技术难以大规模利用。

将煤矸石电厂固废利用与高性能水泥基发泡保温板材的生产结合是降低水泥发泡保温板制造成本，同时实现固废资源化利用、打造绿色工厂、促进行业节能减排和低碳排放的先进方法，具有显著的经济和社会效益。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的第一目的在于提供了一种利用煤矸石电厂固废制备的低成本A级防火水泥基发泡保温板及其制备方法，该发明以普通硅酸盐水泥、煤矸石电厂灰和硫铝酸盐水泥为复合胶凝材料，超细煤矸石电厂炉底渣为孔结构调节剂，及其他复合外加剂制备的水泥基发泡保温板，该发泡保温板的性能较现有产品具有更低的体积密度(120kg/m3左右)、更高的抗压强度(≥0.25MPa)、更小的导热系数(≤0.045W/m·K)和更低的吸水率(≤6％)，燃烧性能可达国家A级标准。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种利用煤矸石电厂固废制备的防火水泥基发泡保温板，该保温板以复合胶凝材料和复合外加剂为原料制备而成；按在整个原料中的质量百分比计，所述复合胶凝材料包括：普通硅酸盐水泥50-65份，煤矸石电厂飞灰30-40份，超细硫铝酸盐水泥5-10份；按在复合胶凝材料中的质量百分比计，所述复合外加剂包括2％～4.5％的孔结构调节剂、5％～8％的活性激发剂、2.9％～4.5％的缓凝剂、0.05％～0.2％的黏度调节剂、4％～7％的防水剂、0.5％～2％的抗开裂组分和0.5％～0.8％的复合减水剂、5％～8.5％的发泡增效剂和8％～11％的发泡剂。