一种建筑预制构件用石膏型材及其制备方法与流程

2021-01-31 05:01:48|

397|

起点商标网

本发明涉及建筑材料，具体涉及一种建筑预制构件用石膏型材及其制备方法。

背景技术：

石膏是单斜晶系矿物，是主要化学成分为硫酸钙(caso4)的水合物。石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油漆填料等。

石膏在建筑行业应用十分广泛：(1)室内抹灰和粉刷。建筑石膏加水、砂及缓凝剂拌合成石膏砂浆，用于室内抹灰。抹灰后的表面光滑、细腻、洁白美观。石膏砂浆也可以作为油漆等的打底层，并可直接涂刷油漆或粘贴墙布或墙纸等。建筑石膏加水及缓凝剂拌合成石膏浆体，可作为室内粉刷涂料。(2)石膏板：a、纸面石膏板以建筑石膏为主要原料，掺入适量的纤维材料、缓凝剂等作为芯材，以纸板作为增强保护材料，经搅拌、成型(辊压)、切割、烘干等工序制得。纸面石膏板的长度为1800～3600mm，宽度为900～1200mm，厚度为9、12、15、18mm；其纵向抗折荷载可达400～850n。纸面石膏板主要用于隔墙、内墙等，其自重仅为砖墙的1/5。耐水纸面石膏板主要用于厨房、卫生间等潮湿环境。耐火纸面石膏板主要用于耐火要求高的室内隔墙、吊顶等；b、纤维石膏板以纤维材料(多使用玻璃纤维)为增强材料，与建筑石膏、缓凝剂、水等经特殊工艺制成的石膏板。纤维石膏板的强度高于纸面石膏板，规格与其基本相同。纤维石膏板除用于隔墙、内墙外，还可用来代替木材制作家具；c、装饰石膏板由建筑石膏，适量纤维材料和水等经搅拌、浇注、修边、干燥等工艺制成。装饰石膏板造型美观，装饰性强，且具有良好的吸声、防火等功能，主要用于公共建筑的内墙、吊顶等；d、空心石膏板以建筑石膏为主，加入适量的轻质多孔材料、纤维材料和水经搅拌、浇注、振捣成型、抽芯、脱模、干燥而成。主要用于隔墙、内墙等。

由于石膏美观度好，质轻，也具备相当硬度，因此，在建筑预制构件中越来越多地采用石膏复合材料型材。

如公开号为cn105525725a的中国发明专利申请公开了一种基于石膏基复合材料的预制楼梯，其方案包括石膏基复合材料、水、钢筋、预埋钢板，石膏基复合材料遇水凝固后和钢筋形成楼梯段，预埋钢板埋在楼梯段的上下两端。但是该预制楼梯由于大量使用钢筋和钢板来支撑，本身自重太大，吊装困难，并且石膏容易软化，水和空气进入内部腐蚀钢筋，影响使用寿命。

又如公开号为cn101215112a的中国发明专利申请公开了一种相变储能石膏板及其制备方法，该发明申请采用多孔石墨基相变储能复合材料微粉和石膏材料制备具有相变储能功能的相变石膏板。首先将按比例称取的石膏粉和多孔石墨基相变储能复合材料微粉倒入搅拌锅内,开动搅拌机干拌,干拌时间1～2分钟,然后加入预先量好的水,再搅拌2～3分钟,最后将搅拌物倒入石膏板模具之中,2小时之后待样品硬化之后拆模即得到相变储能石膏板。石膏材料基体配合比例范围为石膏粉∶水＝1∶0.3～1.0。石膏粉可采用建筑石膏粉、高强石膏粉或高温煅烧石膏粉。多孔石墨基相变储能复合材料微粉占石膏板的体积含量不高于30％。该申请的石膏板能控制建筑物室内温度波动、降低建筑能耗，但是制备复杂，并且制作过程不易控制，同时还有易开裂的问题。

技术实现要素：

本发明为解决现有石膏材料的易开裂、易渗水、强度低的问题，提供一种新型的建筑预制构件用石膏型材及其制备方法。本发明的石膏型材制作步骤简单，成本低廉，利用了大量工业废料，变废为宝，属节能环保型产业，满足现代工业绿色经济的要求，石膏型材不易开裂，不渗水，强度高，是现代建筑中难得的新型石膏材料。

本发明的建筑预制构件用石膏型材，其制备原料包括以下重量份配比的组分：

粉煤灰10～30份，硫酸钙50～100份，滑石粉5～10份，碳酸钙1～5份，玻璃纤维5～10份，二苯甲酮5～10份，偶联剂2～4份。

本发明的另一优选方案是，其制备原料包括以下重量份配比的组分：粉煤灰15～25份，硫酸钙65～85份，滑石粉6～8份，碳酸钙2～4份，玻璃纤维6～8份，二苯甲酮6～8份，偶联剂2～4份。

本发明的另一优选方案是，其制备原料包括以下重量份配比的组分：粉煤灰20份，硫酸钙75份，滑石粉7份，碳酸钙3份，玻璃纤维7份，二苯甲酮7份，偶联剂3份。

本发明的另一优选方案是，所述硫酸钙采用工业废料石膏。

本发明的另一优选方案是，其原料还包括如下重量份配比的组分：增韧剂：10～25份。

本发明的另一优选方案是，增韧剂：15～20份。

本发明的另一优选方案是，所述增韧剂为气相二氧化硅。

本发明的另一优选方案是，所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。

本发明还提供所述建筑预制构件用石膏型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：取粉煤灰、硫酸钙、1/2配比量的滑石粉、1/2配比量的二苯甲酮进行混合，混合温度为135～145℃；

步骤(2)：再将碳酸钙加入混合，混合温度为135～145℃；

步骤(3)：将玻璃纤维、偶联剂、剩下1/2配比量的滑石粉、1/2配比量的二苯甲酮等其它原料加入混合，混合温度120～130℃；

步骤(4)将得到的混合料温度降至65～80℃在双螺杆挤出机中混炼挤出；

步骤(5)：将挤出材料通过加热模具后再抽负压冷却定型即得相应的型材。

本发明的建筑预制构件用石膏型材改进了现有材料的配方，所制备的复合材料与现有石膏材料相比具有如下明显优势：1、粉煤灰的掺量大，能消耗大量的工业垃圾，变废为宝；2、本发明还采用工业废料石膏(caso4·2ho)，解决了工业废料石膏的污染问题，符合新型节能生产的趋势；3、本发明通过各种成分的匹配和协调，石膏型材体系稳定，材料的微孔更均匀；并且粉煤灰和石膏在体系中的占比大，使材料更具性价比；4、本发明的石膏型材具有较好的韧性和刚性，能广泛应用于建筑工程的各个领域；5、本发明产品表面光洁，并且不渗水，不开裂。适于工业化推广应用。

具体实施方式

以下提供本发明的一些优选实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些优选实施例。

实施例所用的原料如无特别说明均为市售产品。

实施例1

按重量份数计，取下重量份配比的组分：粉煤灰20份，硫酸钙75份，滑石粉7份，碳酸钙3份，玻璃纤维7份，二苯甲酮7份，铝酸酯偶联剂3份，气相二氧化硅18份。

所述硫酸钙采用工业废料石膏。

制备方法如下：本发明还提供所述建筑预制构件用石膏型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：取粉煤灰、硫酸钙、1/2配比量的滑石粉、1/2配比量的二苯甲酮进行混合，混合温度为140℃；

步骤(2)：再将碳酸钙加入混合，混合温度为140℃；

步骤(3)：将玻璃纤维、偶联剂、剩下1/2配比量的滑石粉、1/2配比量的二苯甲酮等其它原料加入混合，混合温度125℃；

步骤(4)将得到的混合料降至70℃在双螺杆挤出机中混炼挤出；

步骤(5)：将挤出材料通过加热模具(温度185℃)后再抽负压冷却定型即得相应的型材。