本發(fā)明涉及材料科學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種防水型磷石膏砌塊及其制備方法。
背景技術(shù)：
磷石膏是磷酸工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢渣，目前我國磷石膏的產(chǎn)生量為8000萬噸，而造成大量磷石膏閑置堆放，磷石膏中含有少量未分解的磷礦、游離磷酸、氟化物等多種對(duì)環(huán)境有害的雜質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的威脅?！笆濉逼陂g我國磷石膏年綜合利用率為30.3％，預(yù)計(jì)“十三五”期間我國磷石膏年綜合利用率為40％，因此磷石膏產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用市場前景寬闊。
在磷石膏眾多利用途徑中，只有建材資源化才是實(shí)現(xiàn)磷石膏大量利用的最佳途徑。磷石膏建材資源化不僅對(duì)磷石膏的消納量大，無新污染物產(chǎn)生，而且還能達(dá)到節(jié)能、節(jié)土、利廢的目的，有助于解決磷石膏污染問題。目前市售的磷石膏砌塊吸水率在30％左右，且大部分只能用于建筑內(nèi)墻，由于其大的吸水率及應(yīng)用范圍窄，極大限制了磷石膏砌塊的應(yīng)用。因此制備強(qiáng)度高，低吸水率，生產(chǎn)工藝簡單的磷石膏砌塊，將對(duì)磷石膏的發(fā)展起著重要的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是：提供一種防水型磷石膏砌塊及其制備方法，它具有較好的強(qiáng)度和防水性，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：防水型磷石膏砌塊，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，包括50-60份半水磷石膏、30-40份水、1-3份灰鈣粉、2-5份水泥、3-7份轉(zhuǎn)晶劑、1-3份聚乙烯醇、1-5份玻璃微珠、0.1-0.3份高效減水劑、0.05-0.5份有機(jī)硅油乳液、0.1-0.3份鹽類防水劑及0.05-0.1份引氣劑。
所述的半水石膏為二水石膏經(jīng)140-150℃煅燒2-6h，陳化12h以上制得。
所述灰鈣粉中氧化鈣質(zhì)量百分比大于65％。
所述的水泥為P·O42.5或P·O42.5R水泥，或二者的混合物。
所述的聚乙烯醇為速溶型PVA。
所述玻璃微珠為空心玻璃微珠，目數(shù)不低于600目。
所述高效減水劑為萘系減水劑。
所述有機(jī)硅油乳液為甲基氫化硅油乳液；所述鹽類防水劑為NaCl、KCl或NaNO2中的一種或幾種的混合物。
所述引氣劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉中的一種或兩種的混合物。
防水型磷石膏砌塊的制備方法，先將二水石膏經(jīng)140-150℃煅燒2-6h，陳化12h以上制得半水磷石膏；再按上述重量份數(shù)取各組分，然后包括如下步驟：
1)將聚乙烯醇溶于3/4的水中備用；
2)將有機(jī)硅油乳液用剩余的水稀釋備用；；
3)將半水石膏、灰鈣粉、水泥、玻璃微珠、高效減水劑、鹽類防水劑及引氣劑混合均勻；
4)在攪拌條件下加入各組分，攪拌1-3min形成漿料，將漿料倒入模具，硬化后得到磷石膏砌塊毛坯；磷石膏砌塊毛坯出模后，在自然條件下保養(yǎng)至含水率達(dá)8％以下，經(jīng)質(zhì)檢、包裝后入庫。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中灰鈣粉起著引發(fā)劑作用，水泥、半水石膏遇水硬化，玻璃微珠起增強(qiáng)填充作用，鹽類防水劑、聚乙烯醇、有機(jī)硅油乳液三者為混合防水劑，本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于：生產(chǎn)簡單，無需特殊生產(chǎn)設(shè)備；工藝合理，原料添加工序簡潔易行，所制得的磷石膏砌塊為高強(qiáng)、低吸水率的石膏砌塊。本發(fā)明簡單易行、材料來源廣泛、成本低廉，使用效果好。
具體實(shí)施方式
為確保實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性，將工業(yè)副產(chǎn)品二水石膏5kg在150℃條件下煅燒3h，并陳化24小時(shí)備用。
空白實(shí)驗(yàn)：將600g半水磷石膏、400ml水和10g水泥混合均勻，并將上述組分倒入攪拌器中攪拌2min形成漿料，將將漿料倒入模具，硬化后得到磷石膏砌塊毛坯，出模，自然條件下保養(yǎng)。測得初凝時(shí)間3min，終凝時(shí)間15min，2h抗著強(qiáng)度1.3MPa，2h抗壓強(qiáng)度2.9MPa，2h吸水率為40％，軟化系數(shù)為0.65，表觀密度1100Kg/m3。
本發(fā)明的實(shí)施例1：防水型磷石膏砌塊的制備，用量筒量取300ml水溶解5g聚乙烯醇，用量筒量取100ml水稀釋0.5g有機(jī)硅含氫乳液，用電子天平稱量520g半水石膏，灰鈣粉5g，P·O42.5R水泥10g，轉(zhuǎn)晶劑10g，600目空心玻璃微珠5g，萘系減水劑1g，鹽類防水劑0.5g(NaCl 0.2g、KCl 0.3g)，十二烷基硫酸鈉0.5g混合均勻，將上述組分倒入攪拌器中攪拌2min形成漿料，將漿料倒入模具，硬化后得到磷石膏砌塊毛坯，出模，自然條件下保養(yǎng)至含水率達(dá)8％以下，測得初凝時(shí)間為4min，終凝時(shí)間為8min，2h抗折強(qiáng)度8MPa，2h抗壓強(qiáng)度10MPa，2h吸水率為2.5％，軟化系數(shù)0.85，表觀密度985Kg/m3。
實(shí)施例2：防水型磷石膏砌塊的制備，用量筒量取300ml水溶解8g聚乙烯醇，用量筒量取100ml水稀釋0.8g有機(jī)硅含氫乳液，用電子天平稱量520g半水石膏，灰鈣粉10g，P·O42.5R水泥15g，轉(zhuǎn)晶劑10g，600目空心玻璃微珠10g，萘系減水劑2g，鹽類防水劑1g(NaCl0.3g、KCl 0.3g、NaNO2 0.4g)，十二烷基硫酸鈉0.4g，十二烷基磺酸鈉0.4g，混合均勻，將上述組分倒入攪拌器中攪拌2min形成漿料，將漿料倒入模具，硬化后得到磷石膏砌塊毛坯，出模，自然條件下保養(yǎng)至含水率達(dá)8％以下，測得初凝時(shí)間為3min，終凝時(shí)間為7min，2h抗折強(qiáng)度10MPa，2h抗壓強(qiáng)度13MPa，2h吸水率為2.1％，軟化系數(shù)0.88，表觀密度990Kg/m3。
實(shí)施例3：防水型磷石膏砌塊的制備，用量筒量取300ml水溶解10g聚乙烯醇，用量筒量取100ml水稀釋1g有機(jī)硅含氫乳液，用電子天平稱量520g半水石膏，灰鈣粉15g，P·O42.5R水泥20g，轉(zhuǎn)晶劑10g，600目空心玻璃微珠15g，萘系減水劑2.5g，鹽類防水劑1.2g(NaCl 0.4g、KCl 0.4g、NaNO2 0.4g)，十二烷基硫酸鈉0.5g，十二烷基磺酸鈉0.5g，混合均勻，將上述組分倒入攪拌器中攪拌2min形成漿料，將漿料倒入模具，硬化后得到磷石膏砌塊毛坯，出模，自然條件下保養(yǎng)至含水率達(dá)8％以下，測得初凝時(shí)間為4min，終凝時(shí)間為8min，2h抗折強(qiáng)度12MPa，2h抗壓強(qiáng)度15MPa，2h吸水率為1.8％，軟化系數(shù)0.90，表觀密度1000Kg/m3。