專利名稱：：高粉煤灰摻量的纖維水泥板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，主要涉及對(duì)工業(yè)廢料的再利用，具體涉及一種高粉煤灰摻量的經(jīng)濟(jì)型纖維水泥板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)我國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于纖維水泥制品的需求量非常具大，其中纖維水泥板作為室內(nèi)及室外的裝飾材料也廣泛使用，纖維水泥板目前生產(chǎn)的方法主要有模壓法、抄取法及流漿法，其中抄取法及流漿法更適合于工業(yè)化大生產(chǎn)，產(chǎn)量較高，生產(chǎn)成本相對(duì)較低。在抄取法生產(chǎn)纖維水泥板的工藝中，板坯在成型時(shí)有兩種不同的方法一種是非加壓方式，通過(guò)控制抄取機(jī)上的成型筒線壓力，對(duì)料坯加壓脫水，成型筒的線壓力通?？刂圃?.30.5MPa，板坯抄取后進(jìn)行蒸氣養(yǎng)護(hù)，該方法較為簡(jiǎn)便，成本較低，適合生產(chǎn)中密度纖維水泥板；另一種是加壓方式，板坯經(jīng)接坯，然后切割、堆垛，再經(jīng)壓力機(jī)進(jìn)行加壓，加壓的壓力常控制在615MPa，該方法適合制作摻入輕質(zhì)集料的保溫性能好的纖維水泥板或生產(chǎn)高密度的高強(qiáng)的纖維水泥板，工藝較為復(fù)雜，壓力機(jī)設(shè)備維護(hù)成本較高，生產(chǎn)成本要高于第一種方式。我國(guó)大多數(shù)廠家常采用無(wú)石棉抄取工藝，生產(chǎn)工藝中的原材料基本上使用水泥、維綸纖維、海泡石、紙漿、石英粉、硅灰石等，其中主要原材料為水泥，其摻量通常要高達(dá)60%80%，而水泥的生產(chǎn)屬高能耗、高污染，對(duì)環(huán)境的破壞也不容忽視。如果能夠在這類材料中摻入適量的工業(yè)廢棄物，則可以降低材料的成本、實(shí)施廢物利用并對(duì)環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。而目前在以工業(yè)廢棄物采用抄取法生產(chǎn)纖維水泥板方面的研究較少。粉煤灰來(lái)源較為廣泛，價(jià)格低廉，如果能在水泥纖維板材中摻入，可以減少板材的干燥收縮，還可以減少水泥用量從而直接降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。但是，如果在水泥纖維板配方中直接加入大量的粉煤灰后，意味著板材中的主要膠凝材料水泥摻量將大量下降，如此板的容重自然會(huì)降低，收縮值會(huì)降低，這會(huì)直接造成板材的抗彎強(qiáng)度明顯下降；因此，高摻量粉煤灰在抄取水泥板材方面至今沒(méi)有產(chǎn)品出現(xiàn)，也沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供了一種高粉煤灰摻量的纖維水泥板，是在采用抄取法生產(chǎn)的無(wú)石棉纖維水泥板的基礎(chǔ)上添加大量粉煤灰及適量生物電廠余灰，制作而成的非加壓水泥纖維板，以實(shí)現(xiàn)高摻量粉煤灰的目標(biāo)，以此降低輕質(zhì)裝飾板材的生產(chǎn)成本，解決工業(yè)廢棄物帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。具體來(lái)講，所述一種經(jīng)濟(jì)型輕質(zhì)裝飾板的原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分水泥30-48.7份，粉煤灰30-40份、硬石膏2-4份，維綸纖維3.0-3.2份、纖維狀海泡石4.0-5.0份、云母3.0-3.5份、紙漿1.0-1.5份、微硅粉4_6份、玻璃纖維0.8_1.0份、生物電廠余灰3-5份、氫氧化鋁0.5-1.0份。所述粉煤灰為一級(jí)灰或二級(jí)，也可經(jīng)磨細(xì)處理。所述微硅粉比表面積為1500025000m7kg。本發(fā)明另一目的在于提供一種高粉煤灰摻量的纖維水泥板的制備方法。本發(fā)明方法在現(xiàn)有的無(wú)石棉水泥制品抄取成型工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行如下改進(jìn)(1)粉煤灰、硬石膏、生物電廠余灰及氫氧化鋁與水泥同時(shí)加入料漿池內(nèi)打漿；(2)抄取機(jī)的成型筒的線壓力控制在0.50.6MPa。本發(fā)明為了優(yōu)化纖維水泥板的性能，減少部分水泥的用量，實(shí)驗(yàn)證明加入適量的微硅粉后，可較大提高粉煤灰的用量，最高摻量可達(dá)40%，可以最大限度利用工業(yè)廢棄物粉煤灰；另外，在符合板材標(biāo)準(zhǔn)的前提下，本發(fā)明原料中水泥用量降低到50%以下，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本可下降15%左右，從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，本發(fā)明技術(shù)有很好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益，特別適合鄉(xiāng)村建筑推廣使用，可作為建筑物室內(nèi)及室外的裝飾材料使用，因此產(chǎn)業(yè)化前景非常廣闊。具體實(shí)施例方式本發(fā)明高粉煤灰摻量的經(jīng)濟(jì)型纖維水泥板，在料漿中加入大量的粉煤灰和少量的生物電廠余灰，并加入適量的微硅粉及硬石膏進(jìn)行改性而制得。其原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分水泥30-48.7份(50份以下)，粉煤灰30-40份、硬石膏2_4份，維綸纖維3.0-3.2份、纖維狀海泡石4.0-5.0份、云母3.0-3.5份、紙漿1.0-1.5份、微硅粉4-6份、玻璃纖維0.8-1.0份、生物電廠余灰3-5份、氫氧化鋁0.5-1.0份。這里，粉煤灰最好為一級(jí)灰或二級(jí)；使用的微硅粉比表面積為1500025000m7kg;氫氧化鋁可以為工業(yè)Al(0H)3。這些原料均可以商購(gòu)獲得。本發(fā)明纖維水泥板原料組配中，使用微硅粉增強(qiáng)材料并充分激發(fā)粉煤灰及生物電廠余灰的活性，使得在較大粉煤灰摻量的基礎(chǔ)上制得的纖維水泥板仍符合標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)濟(jì)型纖維水泥板采用現(xiàn)有的無(wú)石棉水泥制品抄取成型工藝制得，其中有如下改進(jìn)(1)粉煤灰、硬石膏、生物電廠余灰及氫氧化鋁與水泥同時(shí)加入料漿池內(nèi)打漿；(2)抄取機(jī)的成型筒的線壓力控制在0.50.6MPa。本發(fā)明的原料組配和板材制備工藝具有以下的優(yōu)點(diǎn)(1)從機(jī)理上分析微硅粉具有高火山灰活性，與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成大量多孔狀的水化硅酸鈣凝膠，補(bǔ)償了高粉煤灰摻量的強(qiáng)度損失。同時(shí)微硅粉能夠提高纖維與水泥基材的握裹力，板材的纖維增強(qiáng)效果顯著提高。(2)大量的粉煤灰及超細(xì)的微硅粉具有優(yōu)異填充性能，不同的粒度級(jí)配相互配合填充于裝飾板材的內(nèi)部，顯著地降低了板材的干燥收縮，同時(shí)加入氫氧化鋁后，在板材內(nèi)部形成凝膠，也能降低干燥收縮。(3)在蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下，粉煤灰的玻璃體網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)更容易被破壞，活性八1203、Si02更加容易溶出，加快了礦物結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移和水化產(chǎn)物的形成。此外，硬石膏中的硫酸根離子在液相中的Ca2+的作用下，與溶解于液相的活性的A1203反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣，即鈣礬石，使粉煤灰的活性得到激發(fā)。(4)生產(chǎn)工藝方面微硅粉的加入能夠增加料漿的粘度，減少粉煤灰及生物電廠余灰的漂浮，增加料坯間的粘結(jié)力，減少料坯分層現(xiàn)象。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。高粉煤灰摻量的經(jīng)濟(jì)型纖維水泥板的制備及物理力學(xué)性能實(shí)施例1、用下述方法制備高粉煤灰摻量的經(jīng)濟(jì)型輕質(zhì)裝飾板材，具體方法包括以下步驟(1)稱取維綸纖維9kg、紙漿3kg、纖維狀海泡石13.5kg，倒入松解機(jī)內(nèi)松解10分鐘后，放入打漿機(jī)，再順序加入氫氧化鋁2.4kg、10mm短切玻璃纖維3kg、微硅粉15kg、云母9kg、粉煤灰111kg、生物電廠余灰9kg、硬石膏9kg、42.5#普通硅酸鹽水泥116.lkg和水、攪拌15分鐘成料漿，料漿濃度控制在1022%(干料/(干料+水)的百分比)。(2)料漿經(jīng)抄取成型機(jī)成板坯，成型筒的線壓力控制在0.50.6MPa。(3)將板坯進(jìn)行蒸氣養(yǎng)護(hù)，進(jìn)入養(yǎng)護(hù)窯的初始溫度不大于4(TC，最高溫度不超過(guò)7(TC，蒸養(yǎng)時(shí)間不小于8小時(shí)。按以上步驟制得本例經(jīng)濟(jì)型纖維水泥板。按照《纖維水泥平板》JC/T412.1-2006中的試驗(yàn)方法對(duì)纖維水泥板進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)比例采用與本實(shí)施例相同的操作過(guò)程，原料組配為維綸纖維9kg、紙漿3kg、纖維狀海泡石13.5kg、10mm短切玻璃纖維3kg、云母9kg、粉煤灰111kg、42.5#普通硅酸鹽水泥151.5kg(將實(shí)施例中水泥116.lkg、氫氧化鋁2.4kg、微硅粉15kg、生物電廠余灰9kg、硬石膏9kg總量相加)，制得粉煤灰摻量33%，水泥摻量50.5%的對(duì)比板。檢測(cè)結(jié)果如下表1所示。表1粉煤灰摻量為33%水泥纖維板的物理力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表l結(jié)果表明本發(fā)明實(shí)施例1水泥摻量38.7%，粉煤灰摻量33%，生物電廠余灰摻量3%制備得到的經(jīng)濟(jì)型纖維水泥板符合中密度板的標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)度達(dá)到III級(jí)無(wú)石棉板的指標(biāo)。而對(duì)照板材，在相同的粉煤灰摻量下，水泥摻量雖有50.5%，但抗彎強(qiáng)度明顯不達(dá)標(biāo)，不能實(shí)際應(yīng)用。實(shí)施例24按實(shí)施例1的方法，以表2所列原料組配制備纖維水泥板材。對(duì)板材的檢測(cè)結(jié)果也列于表2。表2不同粉煤灰摻量的纖維水泥板原料組配及物理力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>檢測(cè)結(jié)果顯示，本發(fā)明制備得到的纖維水泥板全部符合中密度板的標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)度達(dá)到III級(jí)無(wú)石棉板的指標(biāo)。另一方面，在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，粉煤灰在板材原料中的用量最高達(dá)40%，可以最大限度利用工業(yè)廢棄物粉煤灰；還有，本發(fā)明原料中水泥用量降低到50%以下，綜合估算本發(fā)明較同類纖維水泥板產(chǎn)品的生產(chǎn)成本可下降15%左右。以上實(shí)施例顯示，本發(fā)明能夠在以抄取法生產(chǎn)纖維水泥板生產(chǎn)中最大限度利用工業(yè)廢棄物粉煤灰及少量生物電廠余灰，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本可相應(yīng)降低，從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，該項(xiàng)技術(shù)有很好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益，特別適合鄉(xiāng)村建筑推廣使用，因此產(chǎn)業(yè)化前景是非常廣闊的。權(quán)利要求一種高粉煤灰摻量的纖維水泥板，以抄取法生產(chǎn)的非加壓普通纖維水泥板的基礎(chǔ)組配為原料制備得到，其特征在于原料中還添加有30-40wt％的粉煤灰及適量生物電廠余灰，并摻有少量微硅粉，其中水泥摻量小于50wt％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高粉煤灰摻量的纖維水泥板，其特征在于所述原料包括以下重量份數(shù)比的組分水泥30-48.7份，粉煤灰30-40份、硬石膏2_4份，維綸纖維3.0_3.2份、纖維狀海泡石4.0-5.0份、云母3.0-3.5份、紙漿1.0-1.5份、微硅粉4-6份、玻璃纖維0.8-1.0份、生物電廠余灰3-5份、氫氧化鋁0.5-1.0份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高粉煤灰摻量的纖維水泥板，其特征在于所述粉煤灰為一級(jí)灰或二級(jí)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的高粉煤灰摻量的纖維水泥板，其特征在于所述微硅粉比表面積為1500025000m7kg。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高粉煤灰摻量的輕質(zhì)裝飾板材，其特征在于所述氫氧化鋁為工業(yè)A1(0H)3。6.—種制備權(quán)利要求15任一所述的高粉煤灰摻量的纖維水泥板的方法，采用現(xiàn)有的無(wú)石棉水泥制品抄取成型工藝，其特征是改進(jìn)以下步驟(1)粉煤灰、硬石膏、生物電廠余灰及氫氧化鋁與水泥同時(shí)加入料漿池內(nèi)打漿；(2)抄取機(jī)的成型筒的線壓力控制在0.50.6MPa。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種高粉煤灰摻量的經(jīng)濟(jì)型纖維水泥板及其制備方法，該輕質(zhì)纖維水泥板由水泥、粉煤灰、硬石膏、維綸纖維、纖維狀海泡石、云母、紙漿、微硅粉、玻璃纖維、生物電廠余灰、氫氧化鋁組成，加入適量的微硅粉及硬石膏能較大提高板材的抗彎強(qiáng)度，摻入粉煤灰及生物電廠余灰等工業(yè)廢棄物，可以降低材料成本。采用無(wú)石棉水泥平板的抄取工藝，抄取后的板坯無(wú)需加壓，經(jīng)蒸氣養(yǎng)護(hù)后的纖維水泥板具有經(jīng)濟(jì)適用、阻燃、輕質(zhì)、收縮小、環(huán)保、防潮、耐久性好的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C04B14/38GK101736853SQ20091024217公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2009年12月11日優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日發(fā)明者刁桂芝,王志新申請(qǐng)人:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院