一種輕質(zhì)保溫墻體材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種墻體材料，具體涉及一種輕質(zhì)保溫墻體材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 墻體材料目前主要使用實心粘土磚、水泥砂漿格子磚、加氣混凝土砌塊、泡沫混凝 土砌塊等，然而這些材料不僅消耗大量的粘土、水泥、骨料等自然資源，此外還普遍存在重 量大、吸水率高、導熱系數(shù)大等缺陷，不符合現(xiàn)代建筑材料輕質(zhì)、保溫等性能要求，因此急需 開發(fā)新型的墻體材料。
[0003] 在以鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁的過程中會產(chǎn)生大量的赤泥，其不僅存放困難， 而且還會污染環(huán)境。目前，有將赤泥作為墻體材料原料的相關(guān)研宄。例如，公告號為CN 102503507B的中國專利公開了一種赤泥輕質(zhì)墻體材料的新型制備方法，將廢玻璃粉1~ 10wt%、巖棉廢料1~10wt%、粉煤灰1~10wt%、煤矸石1~20wt%、拋光磚廢料1~ 10wt%、廢瓷磚粉料1~10wt%、赤泥94~30wt%，外加煤粉5~10wt%混合研磨后燒制 成型。該方法雖然在一定程度上解決了工業(yè)廢料赤泥的存放和污染問題，然而通過添加赤 泥所制備的墻體材料的強度較低，僅為3MPa左右。
[0004] 此外，隨著我國鋁土礦資源的日益短缺，利用高鋁粉煤灰、煤矸石等工業(yè)固體廢棄 物提取氧化鋁越來越受到人們的重視。粉煤灰提取氧化鋁較為成熟的生產(chǎn)方法是堿法，而 堿法又分為石灰石燒結(jié)法和堿石灰燒結(jié)法，相比石灰石燒結(jié)法而言，堿石灰燒結(jié)法物料流 量及能耗物耗更低，因此更適合于工業(yè)化推廣。然而，堿石灰燒結(jié)法在每生產(chǎn)1噸氧化鋁的 同時將產(chǎn)生2~2. 5噸硅鈣渣和0. 7~0. 8噸活性硅酸鈣，如此大量的硅鈣渣和活性硅酸 鈣不僅占用大量土地資源，而且會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染，因此對其進行有效利用不僅有利 于節(jié)約土地資源，同時還可以提高經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種輕質(zhì)保溫墻體材料及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的墻體材 料強度低、吸水率高、導熱系數(shù)大等技術(shù)缺陷。
[0006] 本發(fā)明提供一種輕質(zhì)保溫墻體材料，將50~90重量份的硅鈣渣、10~50重量份 的活性娃酸媽、5~20重量份的娃酸鹽水泥、2~5重量份的脫硫石膏和50~100重量份 的水混合、成型、養(yǎng)護而成。
[0007] 本發(fā)明對所采用的原料硅鈣渣的來源不作嚴格限定，例如可以是利用粉煤灰堿石 灰燒結(jié)法提取氧化鋁后得到的硅鈣渣。在一實施方式中，采用公開號CN102249253A的發(fā) 明專利中形成的硅鈣渣；該硅鈣渣中各成份的質(zhì)量含量為：CaO50~58%，Si022 2~28%， Al2032 ~7%，F(xiàn)e203l. 52 ~3%，MgO1 ~3%，（Na20+0. 66K20)〈2. 0% ;特別是，該硅鈣渣中 的礦物成分主要為硅酸二鈣（0_Ca2SiO4，簡稱0-C2S)，其質(zhì)量含量>70%，此外還含 有鈣鋁榴石（3CaO?A1203 ?xSi02)、方解石（CaC03)、鋁酸三鈣（3CaO?A1203 ?nH20)等其它 礦物成分。
[0008] 本發(fā)明對所采用的原料活性硅酸鈣的來源不作嚴格限定，在一實施方式中，采用[0009] 進一步地，所述活性硅酸鈣可以通過如下方法制備得到：
[0010] 將高鋁粉煤灰與氫氧化鈉溶液進行脫硅反應(yīng)，然后固液分離得到脫硅液；
[0011] 將所述脫硅液與石灰乳進行反應(yīng)，然后過濾、脫堿、洗滌、干燥，得到活性硅酸鈣。
[0012] 本發(fā)明對所采用的硅酸鹽水泥不作嚴格限制，例如可以采用GB175-2007標準中 的普通硅酸鹽水泥，該硅酸鹽水泥中熟料與石膏的總質(zhì)量含量多80%且< 95%。此外，本 發(fā)明對所采用的脫硫石膏不作嚴格限制，例如可以為火力發(fā)電廠除硫而得到的脫硫石膏， 該脫硫石膏中三氧化硫（S03)的質(zhì)量含量> 38%。
[0013] 本發(fā)明還提供上述任一所述的輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法，包括如下步驟：
[0014] 按照重量份將所述硅鈣渣、活性硅酸鈣、硅酸鹽水泥、脫硫石膏和水混合，制得混 合漿料；
[0015] 將所述混合漿料注入模具，靜停，制得成型坯體；
[0016] 對所述成型坯體進行蒸汽養(yǎng)護，制得輕質(zhì)保溫墻體材料。
[0017] 進一步地，將所述硅鈣渣、活性硅酸鈣、硅酸鹽水泥、脫硫石膏和水混合后攪拌 5~lOmin;可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的攪拌裝置實施所述攪拌。
[0018] 進一步地，控制所述靜停的時間可以為2~6h。
[0019] 此外，在一實施方式中，所述蒸汽養(yǎng)護為在150~200°C的溫度和0. 9~1. 3MPa的 壓力（絕對壓力）下養(yǎng)護6~10小時。特別是，進行所述蒸汽養(yǎng)護后，再將成型坯體置于 常溫常壓下養(yǎng)護3~5天；該方式能夠排除材料內(nèi)部的水分，從而使材料的質(zhì)量更加穩(wěn)定。
[0020] 本發(fā)明的實施，至少具有以下優(yōu)勢：
[0021] 1、本發(fā)明對高鋁粉煤灰、煤矸石等提取氧化鋁所形成的硅鈣渣和活性硅酸鈣進行 有效利用，不僅有效解決了其存放和環(huán)境污染等問題，此外還有利于節(jié)約粘土、水泥、骨料 等墻體材料原料，極大地提高了經(jīng)濟效益。
[0022] 2、本發(fā)明的輕質(zhì)保溫墻體材料的抗壓強度可達10~25MPa，能夠較好地滿足建筑 材料的實際應(yīng)用要求，并且其體積密度僅為〇. 6~1.Og/cm3,可使建筑物結(jié)構(gòu)重量大為減 輕；此外，其導熱系數(shù)為0. 12~0. 18WAm*K)，符合目前新建建筑物50%的節(jié)能標準，綜合 應(yīng)用效果良好。
[0023] 3、本發(fā)明輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法所采用的原料來源廣泛、成本低廉，制備 工藝簡單、易于操作、能耗低，并且無"三廢"排放，具有良好的推廣應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明一實施例輕質(zhì)保溫墻體材料制備方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0025] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖和實施 例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明 一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有 做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0026] 實施例1
[0027] 本實施例所采用的硅鈣渣和活性硅酸鈣取自內(nèi)蒙古呼和浩特地區(qū)一氧化鋁廠，其 化學成分分別見表1和表2,脫硫石膏取自內(nèi)蒙古呼和浩特地區(qū)一燃煤電廠，其化學成分見 表3 ;硅酸鹽水泥為GB175-2007標準中的普通硅酸鹽水泥。
[0028] 表1硅鈣渣的化學成分
[0029]
【主權(quán)項】
1. 一種輕質(zhì)保溫墻體材料，其特征在于，將50~90重量份的硅鈣渣、10~50重量份 的活性娃酸媽、5~20重量份的娃酸鹽水泥、2~5重量份的脫硫石膏和50~100重量份 的水混合、成型、養(yǎng)護而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)保溫墻體材料，其特征在于，所述硅鈣渣中各成份的質(zhì) 量含量為：CaO50 ~58%，Si022 2 ~28%，Al2032 ~7%，F(xiàn)e2O3L52 ~3%，MgO1 ~3%， (Na20+0. 66K20)〈2. 0%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)保溫墻體材料，其特征在于，所述活性硅酸鈣中各成份 的質(zhì)量含量為：CaO35 ~40%，Si023 5 ~40%，Al2O3I~3%，F(xiàn)e2O3O. 5~L5%，MgO1 ~ 2%，Na2O1 ~2% 〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)保溫墻體材料，其特征在于，所述硅酸鹽水泥中熟料與 石霄的總質(zhì)量含量^ 80%且< 95%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)保溫墻體材料，其特征在于，所述脫硫石膏中三氧化硫 的質(zhì)量含量> 38%。
6. 權(quán)利要求1至5任一所述的輕質(zhì)保溫墻體材料的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟： 按照重量份將所述硅鈣渣、活性硅酸鈣、硅酸鹽水泥、脫硫石膏和水混合，制得混合漿 料； 將所述混合漿料注入模具，靜停，制得成型坯體； 對所述成型坯體進行蒸汽養(yǎng)護，制得輕質(zhì)保溫墻體材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，將所述硅鈣渣、活性硅酸鈣、硅酸鹽 水泥、脫硫石膏和水混合后攪拌5~IOmin。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，控制所述靜停的時間為2~6h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述蒸汽養(yǎng)護為在150~200°C的溫 度和0? 9~I. 3MPa的壓力下養(yǎng)護6~10小時。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，進行所述蒸汽養(yǎng)護后，再將成型坯 體置于常溫常壓下養(yǎng)護3~5天。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種輕質(zhì)保溫墻體材料及其制備方法。本發(fā)明的輕質(zhì)保溫墻體材料是將50～90重量份的硅鈣渣、10～50重量份的活性硅酸鈣、5～20重量份的硅酸鹽水泥、2～5重量份的脫硫石膏和50～100重量份的水混合、成型、養(yǎng)護而成。本發(fā)明的輕質(zhì)保溫墻體材料以高鋁粉煤灰、煤矸石等提取氧化鋁所形成的硅鈣渣和活性硅酸鈣為原料，其成本低、來源廣泛，利用該原料制得的輕質(zhì)保溫墻體材料抗壓強度高、體積密度小、導熱系數(shù)低，綜合性能良好，能夠較好地滿足建筑材料的實際應(yīng)用要求，便于推廣應(yīng)用。
【IPC分類】C04B28-14, C04B18-14
【公開號】CN104761231
【申請?zhí)枴緾N201510139878
【發(fā)明人】洪景南, 孫俊民, 張戰(zhàn)軍, 楊會賓, 許學斌
【申請人】大唐國際發(fā)電股份有限公司高鋁煤炭資源開發(fā)利用研發(fā)中心
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月27日