[发明专利]一种多物理场辅助制备高性能磷石膏基泡沫混凝土的方法

说明书

本发明公开了一种多物理场辅助制备高性能磷石膏基泡沫混凝土方法，该方法将柠檬酸溶液与磷石膏混合，振荡后水洗过滤，干燥粉碎后过筛；将过筛后的磷石膏、矿渣粉、水泥、磷渣、生石灰、纤维混合得混合物，然后加入早强剂、稳泡剂、水，搅拌混匀后，超声处理，加入泡沫搅拌，成型，喷施薄膜液并在成型物体外成膜，成型物经传送带输送至养护箱中，在电场、磁场、湿度、温度条件下来回移动养护，制得高强度、轻质化的磷石膏基泡沫混凝土；本产品能大量消纳固体废弃物磷石膏，节约成本，同时采用了多物理场辅助技术，使得磷石膏基泡沫混凝土内部物质排列紧密，能够快速化制备出高强度、轻质化、保温隔热效果良好、防水性能好的磷石膏基泡沫混凝土。

技术领域

本发明属于工业固废资源化利用领域，具体涉及一种多物理场辅助高性能磷石膏基泡沫混凝土的制备方法与装置。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸工艺产生的固体工业废弃物，全球产量约为3亿t /年，累积排放量已经高达60亿吨，中国年产量在6000万t/年左右，并且随着工业的不断发展磷石膏产量以10 %以上的产量增加，大概每生产1t磷酸产品就会产生5t的磷石膏，每年仍有大量的磷石膏堆积，而且我国对磷石膏的综合利用率还不到30%。磷石膏本身还含有可溶性磷、可溶性氟、微量重金属（如砷、钡、镉、铬等）以及一些放射性核素（铀-238、钍-232等）和有机物，这些杂质在工业过程中不同程度的从原材料转移到废物中，这使得磷石膏不能直接利用。大量堆存的磷石膏占用土地、破坏植被、引发水土污染，还极有可能对地下水造成污染。

发泡混凝土又名泡沫混凝土、充气混凝土，以水泥、粉煤灰及其他掺和料为主要原料，采用物理或化学方法，将气泡引入胶凝材料浆体中，凝结硬化后制成的具有大量孔隙的轻质多孔混凝土。磷石膏基泡沫混凝土以磷石膏基胶凝材料、掺合料等为主要胶凝材料，加入外加剂和水制成料浆，也可加入部分颗粒状轻质骨料制成料浆，经发泡剂发泡，在施工现场或工厂浇筑成型、养护而成的含有大量的、微小的、独立的、均匀分布气泡的轻质混凝土材料。磷石膏基泡沫混凝土既能大量消化大规模的磷石膏，又具有隔热吸声、阻燃无毒等优越性能以满足不同环境下的需要，是建材行业的一个发展趋势，具有更高的经济效益和环境效益。

超声作用、电场作用、磁场作用都能够有效调控浆体内部物质的存在形式及分布形态，使内部物质排列有序，分布紧密，从而达到高强度、轻质化、快速化的目的。

当前的技术如一种磷渣、粉煤灰与磷石膏泡沫混凝土CN106747632A中磷石膏只是作为一种激发剂，含量比较少，并不能大量消纳磷石膏的量，且其制备出的泡沫混凝土性能一般，无法同时达到轻质化、高强度的要求；此外，一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的发泡混凝土砌块及其制备方法CN106518153中磷石膏的掺量60%，养护时间过长，同样地，其制备出的磷石膏基泡沫混凝土最终抗压强度4MPa，达不到快速化、高强度的要求。尽管目前已经有大量的研究在磷石膏基泡沫混凝土的制备上，但对其高性能方面的研究还是很少，还未有研究表明可以快速化得到高强度、轻质化地泡沫混凝土，这使得磷石膏地利用率远远小于其产生率，磷石膏大量堆存的现象仍旧无法得以解决，也无法快速化得到高强度和轻质化的磷石膏基泡沫混凝土。

发明内容

针对目前磷石膏利用率低，磷石膏基泡沫混凝土强度低、不轻质、养护时间长等问题，本发明提供了一种多物理场辅助制备高性能磷石膏基泡沫混凝土的方法，该方法借助多物理场的辅助强化作用，能够有效化、快速化地制备出高性能、轻质化、防水性能好的磷石膏基泡沫混凝土。