本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種高強水泥基板材的制備方法。
背景技術(shù)：
拌合水用量是影響水泥成型和性能的重要因素。加水量少或水灰比過低時，水泥與水難以混合均勻，會造成水泥制品性能劣化。因此，現(xiàn)有的水泥基板材制備方法為保證水泥漿體具有良好的流動性，水灰比都較大，以滿足成型需要。但水泥水化反應(yīng)需水量較少，現(xiàn)有的水泥基板材拌合水用量遠遠超過水泥水化的理論需水量，水泥基板材硬化后，原來由自由水占據(jù)的空間便會形成空隙。所以，現(xiàn)有的水泥基板材為多孔硬化體，其孔隙率高達20-30%，孔徑尺寸由5nm-200μm連續(xù)變化，造成水泥基板材強度低，防水性、抗侵蝕性和抗凍性能較差。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種加水量少、水灰比低且能夠?qū)崿F(xiàn)水泥與水均勻混合的低水灰比高強水泥基板材的制備方法，所制備的水泥基板材致密度高、孔隙率低、孔徑尺寸較小、強度高。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種低水灰比高強水泥基板材的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）將特種水泥和石膏置于容器中，加入拌合水，在≤30℃環(huán)境下用攪拌機攪拌3-6h，使特種水泥、石膏與水充分反應(yīng)；
2）將步驟1）處理好的物料置于25-30℃條件下干燥至物料質(zhì)量變化不超過1%；
3）將步驟2）處理好的物料粉磨成細粉，細粉過200目篩的篩余量為1-5%，得預(yù)處理料；
4）將普通水泥、礦渣微粉、木纖維和預(yù)處理料置于混料機中混合均勻，得混合粉料；
5）將混合粉料置于模具中，熱壓成型，得初品；
6）將初品養(yǎng)護6-8h，得低水灰比高強水泥基板材。
所述的，低水灰比高強水泥基板材是由以下重量份的原料制得的：普通水泥50.0-70.0份、特種水泥15.0-25.0份、礦渣微粉10.0-20.0份、石膏2.0-5.0份和木纖維0.5-1.0份。
所述的，特種水泥和拌合水的重量比為1：3-5。
所述的，熱壓成型壓力為10-15mpa，溫度為60-80℃。
所述的，養(yǎng)護溫度為60-80℃，相對濕度為85-95%。
所述的，礦渣微粉為超細礦渣，平均粒徑為1.5-5.0μm，比表面積為800-1000m2/kg。
所述的，石膏為脫硫石膏和檸檬石膏中的一種或兩種；所述石膏中so3含量為40.0-48.5%，細度為過200目篩余量0.5-1.5%。
所述的，特種水泥為硫鋁酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥中的一種或兩種；所述特種水泥中al2o3含量≥25%。
所述的，普通水泥為普通硅酸鹽水泥，其細度為過200目篩余量0.5-2.0%。
所述的，木纖維尺寸為3-6mm。
普通硅酸鹽水泥為常見的建筑材料，其用途廣、成本低，是生產(chǎn)板材的首選材料。硫鋁酸鹽水泥加石膏和水反應(yīng)，在≤30℃條件下，主要水化產(chǎn)物為高水礦物鈣礬石（aft，3cao·al2o3·3caso4·32h2o）；鋁酸鹽水泥加石膏和水反應(yīng)，在≤30℃條件下，主要水化產(chǎn)物為鈣礬石、4cao·al2o3·19h2o、4cao·al2o3·13h2o、2cao·al2o3·8h2o等高水礦物。以上高水礦物均處于易于轉(zhuǎn)化的介穩(wěn)狀態(tài)，粉磨成細粉后與普通硅酸鹽水泥、礦渣微粉和木纖維在混料機中混合均勻，在60-80℃、10-15mpa壓力下熱壓成型成為初品，鈣礬石會轉(zhuǎn)化為單硫型鈣礬石（afm，3cao·al2o3·caso4·12h2o），并釋放出18個自由水，4cao·al2o3·19h2o、4cao·al2o3·13h2o、2cao·al2o3·8h2o等含水量較高的礦物會轉(zhuǎn)化為3cao·al2o3·6h2o，并釋放出2-13個自由水。由aft轉(zhuǎn)化為afm或4cao·al2o3·19h2o、4cao·al2o3·13h2o、2cao·al2o3·8h2o轉(zhuǎn)化為3cao·al2o3·6h2o釋放出的自由水與普通硅酸鹽水泥在60-80℃養(yǎng)護條件下發(fā)生水化反應(yīng)形成致密度高、強度高的水泥基板材。礦渣微粉顆粒尺寸較小，比表面積較大，活性二氧化硅含量較高，因此其既具有良好的物理填充作用，又具有良好的化學活性。本發(fā)明是從微觀結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，以特種水泥、石膏和水反應(yīng)生成aft、4cao·al2o3·19h2o、4cao·al2o3·13h2o、2cao·al2o3·8h2o等處于介穩(wěn)狀態(tài)的高水礦物，然后以上述高水礦物、普通硅酸鹽水泥和礦渣微粉熱壓成型，制備初品，并在60-80℃、相對濕度為≥85%條件下養(yǎng)護制備低水灰比高強水泥基板材。本發(fā)明利用鈣礬石等高水礦物易于轉(zhuǎn)化的特點，將其磨細后與普通硅酸鹽水泥混合，實現(xiàn)了低水灰比下水泥與水的均勻混合，之后利用其轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的自由水與水泥發(fā)生水化反應(yīng)，制備低水灰比高強水泥基板材。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在低水灰比條件下實現(xiàn)水泥和水的均勻混合，不存在多余自由水，需水量少，制備的低水灰比高強水泥基板材內(nèi)部僅存在少量毛細孔，致密度高、孔隙率低（介于2.0-8.0%）、孔徑尺寸較?。ń橛?nm-50μm），其強度高，防水性、抗侵蝕性和抗凍性能較好。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1
一種低水灰比高強水泥基板材的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）將特種水泥和石膏置于容器中，加入拌合水，在30℃環(huán)境下用攪拌機攪拌6h，使特種水泥、石膏與水充分反應(yīng)；
2）將步驟1）處理好的物料置于25℃條件下干燥至物料質(zhì)量變化不超過1%；
3）將步驟2）處理好的物料粉磨成細粉，細粉過200目篩的篩余量為1%，得預(yù)處理料；
4）將普通水泥、礦渣微粉、木纖維和預(yù)處理料置于混料機中混合均勻，得混合粉料；
5）將混合粉料置于模具中，熱壓成型，得初品；
6）將初品養(yǎng)護8h，得低水灰比高強水泥基板材。
所述的，低水灰比高強水泥基板材是由以下重量份的原料制得的：普通水泥50.0份、特種水泥25.0份、礦渣微粉10.0份、石膏2.0份和木纖維0.5份。
所述的，特種水泥和拌合水的重量比為1：3。
所述的，熱壓成型壓力為15mpa，溫度為80℃。
所述的，養(yǎng)護溫度為60℃，相對濕度為85%。
所述的，礦渣微粉為超細礦渣，平均粒徑為5.0μm，比表面積為800m2/kg。
所述的，石膏為脫硫石膏和檸檬石膏兩者的復(fù)合，其so3含量為48.5%，細度為過200目篩余量0.5%。
所述的，特種水泥為硫鋁酸鹽水泥，其al2o3含量25%。
所述的，普通水泥為普通硅酸鹽水泥，其細度為過200目篩余量2.0%。
所述的，木纖維尺寸為3-5mm。
實施例2
一種低水灰比高強水泥基板材的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）將特種水泥和石膏置于容器中，加入拌合水，在28℃環(huán)境下用攪拌機攪拌5h，使特種水泥、石膏與水充分反應(yīng)；
2）將步驟1）處理好的物料置于28℃條件下干燥至物料質(zhì)量變化不超過1%；
3）將步驟2）處理好的物料粉磨成細粉，細粉過200目篩的篩余量為3%，得預(yù)處理料；
4）將普通水泥、礦渣微粉、木纖維和預(yù)處理料置于混料機中混合均勻，得混合粉料；
5）將混合粉料置于模具中，熱壓成型，得初品；
6）將初品養(yǎng)護7h，得低水灰比高強水泥基板材。
所述的，低水灰比高強水泥基板材是由以下重量份的原料制得的：普通水泥60.0份、特種水泥20.0份、礦渣微粉15.0份、石膏4.0份和木纖維0.7份。
所述的，特種水泥和拌合水的重量比為1：4。
所述的，熱壓成型壓力為12mpa，溫度為70℃。
所述的，養(yǎng)護溫度為70℃，相對濕度為90%。
所述的，礦渣微粉為超細礦渣，平均粒徑為3.0μm，比表面積為900m2/kg。
所述的，石膏為脫硫石膏，其so3含量為44.5%，細度為過200目篩余量1.0%。
所述的，特種水泥為硫鋁酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥復(fù)合，其al2o3含量28%。
所述的，普通水泥為普通硅酸鹽水泥，其細度為過200目篩余量1.0%。
所述的，木纖維尺寸為4-6mm。
實施例3
一種低水灰比高強水泥基板材的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）將特種水泥和石膏置于容器中，加入拌合水，在25℃環(huán)境下用攪拌機攪拌3h，使特種水泥、石膏與水充分反應(yīng)；
2）將步驟1）處理好的物料置于30℃條件下干燥至物料質(zhì)量變化不超過1%；
3）將步驟2）處理好的物料粉磨成細粉，細粉過200目篩的篩余量為5%，得預(yù)處理料；
4）將普通水泥、礦渣微粉、木纖維和預(yù)處理料置于混料機中混合均勻，得混合粉料；
5）將混合粉料置于模具中，熱壓成型，得初品；
6）將初品養(yǎng)護6h，得低水灰比高強水泥基板材。
所述的，低水灰比高強水泥基板材是由以下重量份的原料制得的：普通水泥70.0份、特種水泥15.0份、礦渣微粉20.0份、石膏5.0份和木纖維1.0份。
所述的，特種水泥和拌合水的重量比為1：5。
所述的，熱壓成型壓力為10mpa，溫度為60℃。
所述的，養(yǎng)護溫度為80℃，相對濕度為95%。
所述的，礦渣微粉為超細礦渣，平均粒徑為1.5μm，比表面積為1000m2/kg。
所述的，石膏為檸檬石膏，其so3含量為40.0%，細度為過200目篩余量1.5%。
所述的，特種水泥為鋁酸鹽水泥，其al2o3含量34%。
所述的，普通水泥為普通硅酸鹽水泥，其細度為過200目篩余量0.5%。
所述的，木纖維尺寸為3-5.5mm。
對比例
一種水泥基板材的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）將普通水泥、特種水泥、礦渣微粉、石膏和木纖維置于容器中，得物料；加入拌合水，在28℃環(huán)境下，用攪拌機攪拌2h，得漿料；
3）將漿料通過流漿法制備，得到含水量為28-31%的坯板；
4）將坯板置于溫度25-28℃，濕度95%條件下預(yù)養(yǎng)8h，得預(yù)養(yǎng)坯板；
5）蒸養(yǎng)：將預(yù)養(yǎng)坯板轉(zhuǎn)入蒸壓釜中進行蒸壓養(yǎng)護，飽和蒸汽溫度180℃，升溫速率40℃/h，壓力1.0mpa，蒸養(yǎng)時間12h，得蒸養(yǎng)坯板；
6）烘干：將蒸養(yǎng)坯板在80℃條件下烘干2h，坯板含水量小于10%，得水泥基板材。
所述的，水泥基板材是由以下重量份的原料制得的：普通水泥60.0份、特種水泥20.0份、礦渣微粉15.0份、石膏4.0份和木纖維0.7份。
所述的，物料和水的重量比為1：4。
所述的，礦渣微粉為超細礦渣微粉，其平均粒徑為3.0μm，比表面積為900m2/kg。
所述的，石膏為脫硫石膏，其so3含量為44.5%，細度為過200目篩余量1.0%。
所述的，特種水泥為硫鋁酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥二者復(fù)合，其al2o3含量為28%。
所述的，普通水泥為普通硅酸鹽水泥，其細度為過200目篩余量1.0%；
所述木纖維尺寸為4-6mm。
性能測試
參照jct564-2000《纖維增強硅酸鈣板》的方法對實施例1-3和對比例制得的水泥基板材進行性能測試，結(jié)果如表1所示。
表1性能測試結(jié)果
盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)。