[發明專利]一種高密度高強度硅酸鈣鎂質板材及其制備方法

在審

• 申請號: 202110350617.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113072347A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 韋江雄;毛敏;黃浩良;李方賢;余其俊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B28/12
• 分類號: C04B28/12;B28B3/00;B28B11/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明屬于硅酸鈣板墻體材料領域，公開了一種高密度高強度硅酸鈣鎂質板材及其制備方法。所述高強高密度硅酸鈣鎂質板材包括下述質量百分比的組分：水泥15％?25％，消石灰粉20％?35％，級配石英砂40％?60％，氧化鎂粉0.5?3％。其中級配石英砂由三個粒度區間的石英砂組成。本發明制得的硅酸鈣板孔隙率低、密度高、抗折強度高，同時解決了含鎂碳酸鹽和富鎂資源在硅酸鈣板領域的應用限制，避免其拋棄、閑置，浪費資源并污染環境。

技術領域

本發明屬于硅酸鈣板墻體材料領域，具體涉及一種高密度高強度硅酸鈣鎂質板材及其制備方法。

背景技術

建材工業總體往輕質、高強、綠色環保的方向發展，輕質高強的建筑材料可以降低建筑自重，提高抗震性能，硅酸鈣板因其優越的性能，被廣泛應用于世界發達國家的建筑工程當中。

硅酸鈣板是以鈣質材料、硅質材料及增強纖維為主要材料，經流漿成型、板坯壓實、蒸壓養護制成的強度高、性能穩定的無機建筑板材。工廠生產硅酸鈣板所需的鈣質來源是石灰石，依據礦物組成可以將石灰石分為高鈣石灰石(CaCO₃＞95％)、鎂石灰石(CaCO₃：80-90％；MgCO₃：5-15％)和白云石質石灰石(CaCO₃：50-80％；MgCO₃：15-45％)。我國石灰石儲量約730億噸，其中高品位石灰石儲量約300億噸，低品位石灰石約400億噸，而自然界中的鈣鎂離子通常伴生，低品位石灰石主要為含鎂石灰石。文獻報道，原材料MgO的含量過高時，會帶來制品膨脹開裂的問題，所以在硅酸鈣板生產中對石灰中MgO的含量有一定限制，這導致消耗大量的優質石灰石礦產資源，同時也造成了約400億噸富鎂低品位石灰石的閑置浪費，極大地限制了含鎂石灰石在硅酸鈣板領域的應用。

發明內容

為解決現有技術對富鎂石灰石的利用問題，本發明提供了一種高密度高強度硅酸鈣鎂板材的制備方法。本發明以鎂質原料部分替代消石灰，同時對石英砂的粒度進行級配，通過壓制后，再經壓蒸工藝制備硅酸鈣板，可制得密度大，抗折強度高的硅酸鈣鎂質板材，可以促進富鎂石灰石在硅酸鈣板領域的應用，進而解除建材領域富鎂石灰石的應用限制。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種高密度高強度硅酸鈣鎂質板材，包括下述質量百分比的組分：水泥15％～25％，消石灰粉20％～35％，級配石英砂40％～60％，氧化鎂粉0.5～3％。

優選的，所述的水泥為425#普通硅酸鹽水泥，其平均粒度在15～20μm；

優選的，所述的消石灰粉的Ca(OH)₂含量不小于75％，其平均粒度在8～10μm。

優選的，所述的級配石英砂SiO₂含量不小于95％，同時其由三個粒度區間的石英砂組成：100目區間30w％～50w％，200目區間20w％～40w％，325目區間20w％～40w％；所述100目區間的D20和D80分別為152μm、262μm，200目區間的D20和D80分別為75μm、116μm，325目區間的D20和D80分別為9μm、67μm。

上述的高密度高強度硅酸鈣鎂質板材的制備方法，包括以下步驟：

(1)料漿的配制：將水泥、消石灰粉、級配石英砂、氧化鎂粉和水混合，攪拌后得到料漿；

(2)料漿的壓濾：將步驟(1)中得到的料漿加入成型模具中，在壓力機下以3-5MPa的壓力壓制10min-20min后制得板材的生坯；

(3)生坯的壓蒸:將步驟(2)中得到的生坯，脫模后在高壓釜經過175～190℃，0.8～1.2Mpa的水蒸氣環境下壓蒸8～10h，制得板材熟坯；

(4)干燥：將步驟(3)中得到的熟坯烘干，制得成品。