[發明專利]一種基于廢棄石膏板的高抗裂高抗折裝配式板材及其制備方法

有效

• 申請號: 202010548970.0
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111747717B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 盧文達;潘寒;廖峰;張磊;吳世明
• 申請（專利權）人: 中建科技武漢有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B11/26;C04B11/032;C04B11/024;C04B20/02;C04B111/34;C04B18/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明

本發明公開了一種基于廢棄石膏板的高抗裂高抗折裝配式板材，各組分及其所占重量份數包括：再生α型半水石膏粉75?90份，再生α型半水晶須10?25份，EPS輕集料5?10份，水30?35份；所述再生α型半水石膏粉和再生α型半水晶須分別通過對廢棄石膏板進行晶型轉化處理而成。本發明以廢棄石膏板為主要原料分別制備再生α型半水石膏粉和再生α型半水晶須，并將二者完全替代水泥等膠凝材料，以制備高抗裂高抗折裝配式板材，可為低成本、高強抗裂板材的制備提供一條全新思路；并可實現廢棄石膏板的高附加值利用，具有重要的經濟和環境效益。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種基于廢棄石膏板的高抗裂高抗折裝配式板材及其制備方法。

背景技術

廢棄石膏板是一種大量產生的建筑垃圾，占用大量土地且浪費資源，且目前尚未被有效資源化利用。從材料的基本組成特征和技術原理上看，廢棄石膏板的主體材料是二水石膏，經過一定工藝的處理可轉化為半水石膏作為膠凝材料，進而生產裝配式板材。但是由于廢棄石膏板中的二水石膏晶型雜亂細碎、組分復雜，定向可控地實現晶型轉化的難度大，工藝控制難度也非常大，目前僅有部分學者研究了將其制備為β型半水石膏，但是β型半水石膏標稠需水量較高、硬化強度較低、產品附加值較低。

隨著裝配式建筑的推廣，裝配式板材有很高的市場需求。現階段，裝配式板材的制備方法一般是采用水泥為主要膠凝材料，通過配料混合、加水拌合、澆筑成型等工藝步驟得到相關產品。因為水泥材料體積穩定性較差，造成板材產品易產生裂紋且抗折強度較低，限制了裝配式板材的附加值及服役壽命。因此，進一步探索廢棄石膏板的再生活化工藝，并將其應用于制備高抗裂高抗折的裝配式板材，具有重要的研究和應用意義。

發明內容

本發明的主要目的在于針對廢棄石膏板難以高附加值利用、普通水泥基裝配式板材抗裂與抗折性能不佳等現有技術存在的不足，提供一種利用廢棄石膏板制備的高抗裂高抗折裝配式板材，將廢棄石膏板進行晶型轉化分別制備再生α型半水石膏粉和再生α型半水晶須，并將二者取代水泥等膠凝材料，以制備得到具有高抗裂高抗折性能的裝配式板材；且涉及的制備方法簡單、成本低、環境友好，適合推廣應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于廢棄石膏板的高抗裂高抗折裝配式板材，各組分及其所占重量份數包括：再生α型半水石膏粉75-90份，再生α型半水晶須10-25份，EPS輕集料5-10份，水30-35份；所述再生α型半水石膏粉和再生α型半水晶須分別通過對廢棄石膏板進行晶型轉化處理而成。

上述方案中，所述再生α型半水石膏粉的制備方法包括如下步驟：將廢棄石膏粉料與氯化鈣溶液和活化劑混合均勻，然后加熱至85-100℃進行晶型轉化2-4h，得微觀形貌為短柱狀的α型半水石膏；再加水抽濾(水溫度優選為70-90℃)、烘干(優選110-130℃)，用以保證產物晶型不被破壞，得具有高硬化強度特性的再生α型半水石膏粉。

上述方案中，所述廢棄石膏粉料通過將廢棄石膏板進行破碎、烘干、粉磨、篩分得到。

上述方案中，所述篩分要求為過50-100目篩。

上述方案中，所述氯化鈣溶液的濃度為15-20wt％；氯化鈣溶液質量為廢棄石膏粉料質量的2-4倍。

上述方案中，所述活化劑由酒石酸、丁二酸、納米二氧化硅和硫酸(按引入的H₂SO₄計)按20:(10-15):(5-7):(1-2)的摩爾比混合而成；其用量為廢棄石膏粉料質量的(0.01-0.2)％，將產物α型半水相的微觀形貌調控為短柱狀。

上述方案中，所述納米二氧化硅的平均粒徑優選為20～40nm。