利用矿渣粉、黄姜渣制备硅酸钙板的试验研究.pdf

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1、2014年第3期·1·第40卷总第179期SichuanBuildingMaterials2014年6月DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2014.03.001利用矿渣粉、黄姜渣制备硅酸钙板的试验研究11211,3季家友,方文君,李小林,薛俊,曹宏(1.武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉430073;2.武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;3.国家磷资源开发利用工程技术研究中心,湖北武汉430074)摘要:硅酸钙板质轻、保温、防火，具有一定强

2、度，自湖北竹山某皂素有限责任公司),消石灰(市售,有效CaO在建筑领域应用广泛。本文通过调整配方和蒸压养护时间，≥60％);水泥(P·C32.5,华新水泥厂);石英砂(市售,中探讨了以矿渣粉、黄姜渣这两种工业废渣制备硅酸钙板的砂,SiO2≥95％);无水硫酸钠(市购,湖北宜化集团,质量可行性。研究结果表明，以矿渣粉和水泥共同作为胶凝材符合GB/T6009-2003);减水剂(FDN-2型,萘系减水剂,料，按100：25的灰砂比加入硅质原料，再掺入胶凝材料武汉浩源外加剂公司)。1.5wt％的黄姜渣为增强

3、纤维，在150℃蒸压养护6h得到1.2实验步骤了性能指标达到国家相关标准的硅酸钙板样品。所采取的实验步骤为：①将各种原料于80℃干燥24h关键词:硅酸钙板;矿渣粉;黄姜渣;蒸压养护以上;②按照设计配比(见表1)称量干燥后的原料,干拌中图分类号:TU502文献标志码:B10min,然后按照0.15的水灰比加入自来水,继续拌和5文章编号:1672-4011(2014)03-0001-03min;③以20MPa成型压力,将拌和料压制成40mm×80mm×10mm的板材;④室温下自然养护24h后放入蒸0前言压

4、釜以50℃/h速率升温至150℃,然后保温一定时间;⑤硅酸钙板是以钙质材料、硅质材料及增强纤维为主要自然冷却后取出样品在80℃烘干,进行容重、抗折强度、材料,经成型、蒸压养护制成的无机建筑板材,具有强度吸水率等性能指标的测试,测试方法参照JC/T564.1-[1]2008《纤维增强硅酸钙板》第1部分：无石棉硅酸钙板进行。高、涨湿率小、导热系数低、防火性能好等优点。在房每一配方的每一性能指标至少取6块试样的测试结果平均,屋建筑领域,硅酸钙板主要应用于室内隔墙墙面、吊顶、[2~3]并计算其标准偏差。天花板

5、、地面铺设。在工业建设领域,由于此种板材表1设计实验配比(按质量计)具有防火耐高温的特性,可以用于发电厂烟道、锅炉、化工保温管道、工业用干燥窑炉等设备的炉壁以及轮船的隔胶凝材料组别编号石英砂黄姜渣[4]矿渣粉消石灰水泥舱板等。先前主要以高标号水泥作为胶凝材料来制备硅A18020/8.51.5[5][6-8]酸钙板,如今正逐步转向以工业废渣部分替代水泥。A211.0高炉炉渣是炼钢过程中产生的一种工业废渣。矿渣粉由粒AA325.0化高炉炉渣粉磨而成,主要成分为硅酸盐玻璃体,另含有A433.3钙镁铝黄长石和

6、很少量的硅酸一钙或硅酸二钙,具有微弱A543.5[9]的自身水硬性。矿渣粉作为胶凝材料部分替代水泥已在B130/7025.01.5[10]各种混凝土中得到了普遍应用,但未见直接作为制备硅B240/60酸钙板原料的报道。黄姜渣是提取黄姜皂素时产生的固体BB350/50废弃物,主要成分为纤维素和半纤维素。由于随意堆放和B460/40焚烧,黄姜渣曾一度成为黄姜皂素生产地的重要污染源。B570/30[11-12]人们为将其利用亦开展了较多研究。本文以矿渣粉作C130/7025.00.0为胶凝材料,黄姜渣作为增

7、强纤维开展了制备硅酸钙板的C21.0C试验研究,为资源化利用这两种工业废渣拓展了新渠道。C31.5C42.01实验说明:①无水硫酸钠均按胶凝材料的0.5wt％添加;②水灰比定义为掺水量与胶凝材料与石英砂总质量的比值，均取0.15;③按照胶1.1原料凝材料总质量的0.8％添加减水剂。矿渣粉(S95,武汉武新新型建材有限公司);黄姜渣(取2结果与讨论作者简介:季家友(1983-)，男，山东莒县人，博士，讲师，主要从事节能新材料、环保新材料的开发与研究工作。通信作者:曹宏，男，博士，教授，研究方向:固体废弃

8、物绿色建材。2.1灰砂比的影响基金项目:“十二五”国家科技支撑项目(2013BAB07B05);国家自然灰砂比在此指矿渣粉与石灰(胶凝材料)质量合计与石科学基金青年基金项目(213005105);湖北省自然科学基金面上项目英砂(集料)质量之比,与表1中A组实验配比对应。图1(2013CFB319);武汉市科技攻关计划(2013010501010138);湖北省科技厅省级科技项目(2013HB12);武汉工程大学青年科学基金给出了不同灰砂比所制备硅酸钙板材