一種輕質(zhì)硅酸鈣板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)硅酸鈣板及其制備方法，所述輕質(zhì)硅酸鈣板的各組分按質(zhì)量百分比計(jì)的配比為：硅質(zhì)填料11%-44.4%；水泥30%-40%；石灰質(zhì)填料4.4%，纖維類材料6%-10%；無機(jī)填料3%-5%；反應(yīng)助劑3-10%。其中，所述硅質(zhì)填料含有占所述輕質(zhì)硅酸鈣板總質(zhì)量22.2%-44.4%的輕質(zhì)硅質(zhì)材料，各組分含量的總和為100%。本發(fā)明采用流漿工藝，以活性較強(qiáng)的無定型硅藻土完全取代傳統(tǒng)的石英砂做硅質(zhì)材料，制備一種密度小，強(qiáng)度高的輕質(zhì)硅酸鈣板；其工藝簡單，可以按現(xiàn)有的技術(shù)工藝來完成，無需改變原來硅酸鈣板生產(chǎn)線及生產(chǎn)條件，生產(chǎn)過程并不增加成本，仍可以取得較好的效果。
【專利說明】一種輕質(zhì)硅酸鈣板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種密度小、強(qiáng)度高且無石棉的輕質(zhì)硅酸鈣板及其制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]硅酸鈣板是以鈣質(zhì)材料、硅質(zhì)材料以及增強(qiáng)纖維為主要材料，經(jīng)流漿或抄取成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)制成的一種綠色環(huán)保建筑板材，具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、防潮、防霉變、防蛀、防火等優(yōu)良性能，同時(shí)其性能穩(wěn)定，變形量小等特性，以其優(yōu)越的材料性能被廣泛應(yīng)用于世界發(fā)達(dá)國家的建筑工程中，而且應(yīng)用范圍也越來越廣，已經(jīng)逐步發(fā)展成為建筑領(lǐng)域板材的主導(dǎo)材料之
O
[0003]目前來看，世界建筑材料工業(yè)的發(fā)展趨勢是以生產(chǎn)輕質(zhì)、高強(qiáng)和節(jié)能環(huán)保的建筑材料為主，建筑工業(yè)的發(fā)展方向是運(yùn)用輕質(zhì)高強(qiáng)的建筑材料減小建筑物的自重，提高施工的機(jī)械化和裝配化水平。而目前工業(yè)化生產(chǎn)的硅酸鈣板屬于中高密度，主要在1.lg/m3以上，為了順應(yīng)建材市場的發(fā)展，開發(fā)輕質(zhì)硅酸鈣板，勢在必行。
[0004]輕質(zhì)硅酸鈣板的研究已有人做了相關(guān)方面的研究，中國發(fā)明專利00119086.5介紹了一種用石膏粉膨脹珍珠巖制備輕質(zhì)硅酸鈣板生產(chǎn)輕質(zhì)硅酸鈣板的方法，該材料對硅酸鈣板的防水性能有所影響。中國發(fā)明專利97104962.9中用具有一定比表面積的明礬石群、明礬群及硫酸鋁來提高水熱反應(yīng)前的壓型體的總強(qiáng)度及層間強(qiáng)度，該生產(chǎn)工藝較復(fù)雜。中國發(fā)明專利201010181995.8介紹了一種以硅藻土為硅質(zhì)材料，利用動(dòng)態(tài)熱水反應(yīng)生成硬質(zhì)微孔纖維硅酸鈣板的制造方法，但是需要在帶有攪拌的反應(yīng)釜中進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，工藝復(fù)雜。中國發(fā)明專利201110462964.4以閉孔珍珠巖為部分硅質(zhì)材料通過和增稠劑在熱水中預(yù)混，再和其余組分混合的 工藝制備輕質(zhì)硅酸鈣板，工藝復(fù)雜。
[0005]現(xiàn)有低密度硅酸鈣板的密度一般在0.6-0.9g/cm3之間，但其生產(chǎn)工藝一般使用水熱法二次蒸壓，原料成本、能耗及制造成本較高。為了推廣應(yīng)用低密度硅酸鈣板并降低成本，也有加入硅藻土的方法。然而，所制備的硅酸鈣板伴隨著密度降低的同時(shí)，強(qiáng)度也隨之降低。
[0006]本發(fā)明以娃藻土為主要娃質(zhì)材料，因?yàn)槠渚哂型拊鍤んw結(jié)構(gòu)，其化學(xué)成分以無定型SiO2為主，有少量的Al2O3, Fe2O3, CaO，MgO等。硅藻土是非晶體結(jié)構(gòu)，由硅氧四面體通過橋氧搭接而成的向三維空間發(fā)展的無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其主要孔直徑為100-500nm。具有很大的比表面積，硅藻土原樣的比表面積在43 m2/g，具有較強(qiáng)的活性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種密度小、強(qiáng)度高且無石棉的輕質(zhì)硅酸鈣板及其制備方法。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種輕質(zhì)硅酸鈣板，所述輕質(zhì)硅酸鈣板的各組分按質(zhì)量百分比計(jì)的配比為:硅質(zhì)填料11%-44.4% ;水泥30%-40% ;石灰質(zhì)填料4.4%,纖維類材料6%-10% ;無機(jī)填料3%-5% ;反應(yīng)助劑3-10% ;其中，所述硅質(zhì)填料含有占所述輕質(zhì)硅酸鈣板總質(zhì)量22.2%-44.4%的輕質(zhì)硅質(zhì)材料，各組分含量的總和為100%。
[0009]進(jìn)一步地,其中所述輕質(zhì)娃質(zhì)材料為娃藻土,所述娃藻土的娃含量77.66wt%,所述娃藻土的200目篩余量為0.6wt %。
[0010]進(jìn)一步地，其中所述硅質(zhì)填料還含有普通硅質(zhì)材料，所述普通硅質(zhì)材料為石英砂、沸石、高嶺土、粉煤灰、球形硅微粉或硅酸鹽礦物。
[0011]進(jìn)一步地,其中所述普通娃質(zhì)材料的SiO2含量>60wt % ;所述普通娃質(zhì)材料的200目篩余量< lwt%。
[0012]進(jìn)一步地，其中所述石灰質(zhì)填料為生石灰或消石灰。
[0013]進(jìn)一步地,其中所述石灰質(zhì)填料的CaO含量> 65wt %;所述石灰質(zhì)填料的200目篩余量< 20wt %。
[0014]進(jìn)一步地，其中所述纖維類材料為玻璃纖維、紙纖維、碳纖維或聚丙烯，其保留長纖維長度為1.6-2.7mm。
[0015]進(jìn)一步地，其中所述無機(jī)填料為硅灰石或管狀埃洛石，其200目篩余量< Iwt %。
[0016]進(jìn)一步地，其中所述反應(yīng)助劑為水玻璃、膨潤土或海泡石，其200目篩余量< IOwt
%。
[0017]本發(fā)明還提供上述輕質(zhì)硅酸鈣板的制備方法，包括如下步驟:
1)按照設(shè)計(jì)配方將纖維類材料通過計(jì)量后為6%-10%，送入磨漿機(jī)中進(jìn)行松解，待叩解度為31-34SR時(shí)備用；
2)將3-10%的反應(yīng)助劑和水按照1:1的質(zhì)量百分比計(jì)量，置于室溫下陳化12-36h，制得活化凝膠；
3)然后將11%-45%的硅質(zhì)填料、30%-40%的水泥、4.4%的石灰質(zhì)填料、3%_5%的無機(jī)填料和步驟I)制得的纖維類材料以及步驟2)所得的活化凝膠，混合均勻，再加水制漿，得到質(zhì)量百分比濃度為14%-20%的料漿，通過流漿法工藝(料漿在流漿制板機(jī)上流漿，由成型筒成型切割后成型)制備輕質(zhì)硅酸鈣板坯體；
4)將步驟3)制得的輕質(zhì)硅酸鈣板坯體于20-30°C，濕氣養(yǎng)護(hù)6h；
5)再將步驟4)制得的輕質(zhì)硅酸鈣板坯體送入蒸壓釜中，于1.0-1.1Mpa飽和蒸汽壓下，恒壓8-12h，制備輕質(zhì)硅酸鈣板的樣品；
6)最后將制備的樣品用烘干機(jī)將其水分烘干到10wt%以下，得到所述輕質(zhì)硅酸鈣板。
[0018]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明采用流漿工藝(流漿法生產(chǎn)的核心是料漿在流漿制板機(jī)上流漿，由成型筒成型切割后成型)，以活性較強(qiáng)的無定型硅藻土完全取代傳統(tǒng)的石英砂做硅質(zhì)材料，制備一種密度小，強(qiáng)度高的輕質(zhì)硅酸鈣板；其工藝簡單，可以按現(xiàn)有的技術(shù)工藝來完成，無需改變原來硅酸鈣板生產(chǎn)線及生產(chǎn)條件，生產(chǎn)過程并不增加成本，仍可以取得較好的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明不僅僅局限于下面的實(shí)施例。不同實(shí)施例配方不同，但制備方法相同的前提下進(jìn)行。
[0020]實(shí)施例1:原料配方如下(按質(zhì)量百分比計(jì)):娃藻土 (硅質(zhì)填料)44.4% (200目篩余量為0.6wt%，東北亞新型建筑材料有限公司)；水泥35.7%(華新水泥有限公司，P042.5)；石灰4.4% (CaO含量> 65wt%，200目篩余量< 20wt%，建美石灰制品非金屬原料有限公司)；紙漿纖維6.7%(保留長纖維長度為1.6-2.7mm，美國新葉濾有限公司);硅灰石4.4%(200目篩余量< lwt%，江西新余市思遠(yuǎn)礦業(yè)有限公司)；膨潤土 4.4% (200目篩余量< 10wt%，浙江三鼎有限公司)。
[0021]上述實(shí)施例1的輕質(zhì)硅酸鈣板的制備方法，包括如下步驟:
1)按照設(shè)計(jì)配方將紙漿纖維通過計(jì)量，送入磨漿機(jī)中進(jìn)行松解，待叩解度為31-34SR時(shí)備用；
2)將上述膨潤土和水按照1:1的質(zhì)量百分比計(jì)量，置于室溫下陳化12-36h，制得活化凝膠；
3)然后將上述硅藻土、水泥、石灰、硅灰石和步驟I)制得的紙漿纖維以及步驟2)所制得的活化凝膠，混合均勻，再加水制漿，得到質(zhì)量百分比濃度為14%_20%的料漿，通過流漿法工藝制備輕質(zhì)硅酸 鈣板坯體；
4)將步驟3)制得的輕質(zhì)硅酸鈣板坯體于20-30°C，濕氣養(yǎng)護(hù)6h；
5)再將步驟4)制得的輕質(zhì)硅酸鈣板坯體送入蒸壓釜中，于1.03Mpa飽和蒸汽壓下，恒壓8h，制備輕質(zhì)硅酸鈣板的樣品；
6)最后將制備的樣品用烘干機(jī)將其水分烘干到10wt%以下，得到所述輕質(zhì)硅酸鈣板。
[0022]實(shí)施例2:原料配方如下(按質(zhì)量百分比計(jì)):硅藻土 22.2%(200目篩余量為
0.6wt%,東北亞新型建筑材料有限公司)；石英砂22.2%(SiO2含量>60wt %，200目篩余量< lwt%，江西盛泰化工有限公司)；水泥(華新水泥有限公司，P042.5)35.7%;石灰4.4%(CaO含量> 65wt%，200目篩余量< 20wt%，建美石灰制品非金屬原料有限公司))；紙漿纖維6.7%(保留長纖維長度為1.6-2.7mm，美國新葉濾有限公司);硅灰石4.4%(200目篩余量< lwt%，江西新余市思遠(yuǎn)礦業(yè)有限公司)；膨潤土 4.4%(200目篩余量< IOwt %，浙江三鼎有限公司)。
[0023]實(shí)施例3:原料配方如下(按質(zhì)量百分比計(jì)):硅藻土 22.2%(200目篩余量為
0.6wt%，東北亞新型建筑材料有限公司);高嶺土 22%(5丨02含量>60?七％，200目篩余量< Iwt%);水泥35.7%(華新水泥有限公司，P042.5);消石灰4.4%(CaO含量> 65wt%，200目篩余量< 20wt%，建美石灰制品非金屬原料有限公司))；紙漿纖維7.2%(保留長纖維長度為
1.6-2.7mm，美國新葉濾有限公司)；娃灰石5%(200目篩余量< I wt%，江西新余市思遠(yuǎn)礦業(yè)有限公司)；海泡石3.5% (200目篩余量< IOwt %，石家莊科信建材有限公司)。
[0024]實(shí)施例4:原料配方如下(按質(zhì)量百分比計(jì)):硅藻土 35%(200目篩余量為0.6%，東北亞新型建筑材料有限公司)；沸石11%(3丨02含量>60被%, 200目篩余量<lwt%，河南信陽恒通有限公司)；水泥35.7%(華新水泥有限公司，P042.5);消石灰4.4%(CaO含量> 65wt%，200目篩余量<20wt%，建美石灰制品非金屬原料有限公司))；紙漿纖維6.5%(保留長纖維長度為1.6-2.7mm，美國新葉濾有限公司)；硅灰石4%(200目篩余量< lwt%，江西新余市思遠(yuǎn)礦業(yè)有限公司);海泡石3.4%(200目篩余量< 10wt%，石家莊科信建材有限公司)。
[0025]對比例1:原料配方如下(按質(zhì)量百分比計(jì)):石英砂44.4%(5;102含量>60￥七％,200目篩余量< lwt%，江西盛泰化工有限公司)；水泥35.7%(華新水泥有限公司，P042.5);石灰4.4%化&0含量>65被%, 200目篩余量< 20wt%，建美石灰制品非金屬原料有限公司))；紙漿纖維6.7%(保留長纖維長度為1.6-2.7mm，美國新葉濾有限公司)；硅灰石4.4%(200目篩余量< lwt%，江西新余市思遠(yuǎn)礦業(yè)有限公司)；膨潤土 4.4% (200目篩余量< 10wt%，浙江三鼎有限公司);(和實(shí)施例1進(jìn)行對比，目的是考慮硅藻土是否可以完全取代石英砂做硅質(zhì)材料)。
[0026]以上所有實(shí)施例和對比例都是按照相同的實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)條件操作。
[0027]實(shí)施例1-4及對比例I所制得的輕質(zhì)硅酸鈣板的檢測結(jié)果如下表I所示。
【權(quán)利要求】
1.一種輕質(zhì)硅酸鈣板，其特征在于，所述輕質(zhì)硅酸鈣板的各組分按質(zhì)量百分比計(jì)的配比為:硅質(zhì)填料11%-44.4% ；水泥30%-40% ;石灰質(zhì)填料4.4%，纖維類材料6%_10% ；無機(jī)填料3%-5% ;反應(yīng)助劑3-10% ;其中，所述硅質(zhì)填料含有占所述輕質(zhì)硅酸鈣板總質(zhì)量22.2%-44.4%的輕質(zhì)硅質(zhì)材料，各組分含量的總和為100%。
2.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)硅酸鈣板，其特征在于，所述輕質(zhì)硅質(zhì)材料為硅藻土，所述娃藻土的娃含量77.66wt% ;所述娃藻土的200目篩余量為0.6wt %。
3.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)硅酸鈣板，其特征在于，所述硅質(zhì)填料還含有普通硅質(zhì)材料，所述普通硅質(zhì)材料為石英砂、沸石、高嶺土、粉煤灰、球形硅微粉或硅酸鹽礦物。
4.如權(quán)利要求3所述的輕質(zhì)硅酸鈣板，其特征在于，所述普通硅質(zhì)材料的SiO2含量>60wt %;所述普通娃質(zhì)材料的200目篩余量< Iwt %。
5.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)硅酸鈣板，其特征在于，所述石灰質(zhì)填料為生石灰或消石灰。
6.如權(quán)利要求5所述的輕質(zhì)硅酸鈣板，其特征在于，所述石灰質(zhì)填料的CaO含量>65wt%;所述石灰質(zhì)填料 的200目篩余量< 20wt %。
7.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)硅酸鈣板，其特征在于，所述纖維類材料為玻璃纖維、紙纖維、碳纖維或聚丙烯，其保留長纖維長度為1.6-2.7mm。
8.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)硅酸鈣板，其特征在于，所述無機(jī)填料為硅灰石或管狀埃洛石，其200目篩余量< Iwt %。
9.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)硅酸鈣板，其特征在于，所述反應(yīng)助劑為水玻璃、膨潤土或海泡石，其200目篩余量< IOwt %。
10.一種權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的輕質(zhì)硅酸鈣板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)按照設(shè)計(jì)配方將纖維類材料通過計(jì)量后為6%-10%，送入磨漿機(jī)中進(jìn)行松解，待叩解度為31-34SR時(shí)備用； 2)將3-10%的反應(yīng)助劑和水按照1:1的質(zhì)量百分比計(jì)量，置于室溫下陳化12-36h，制得活化凝膠； 3)然后將11%-45%的硅質(zhì)填料、30%-40%的水泥、4.4%的石灰質(zhì)填料、3%_5%的無機(jī)填料和步驟I)制得的纖維類材料以及步驟2)所得的活化凝膠，混合均勻，再加水制漿，得到質(zhì)量百分比濃度為14%-20%的料漿，通過流漿法工藝制備輕質(zhì)硅酸鈣板坯體； 4)將步驟3)制得的輕質(zhì)硅酸鈣板坯體于20-30°C，濕氣養(yǎng)護(hù)6h； 5)再將步驟4)制得的輕質(zhì)硅酸鈣板坯體送入蒸壓釜中，于1.0-1.1Mpa飽和蒸汽壓下，恒壓8-12h，制備輕質(zhì)硅酸鈣板的樣品； 6)最后將制備的樣品用烘干機(jī)將其水分烘干到10wt%以下，得到所述輕質(zhì)硅酸鈣板。
【文檔編號(hào)】C04B28/00GK103449773SQ201310352902
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】郝佳瑞, 徐征, 姚元君, 吳衛(wèi)平, 劉歡, 袁勇, 許曉宏, 丁亞斌, 李項(xiàng)興, 劉勇勇, 秦賀勝, 鄧勝天 申請人:武漢建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司