免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板及其制备方法
文献发布时间：2023-06-19 19:30:30
技术领域
本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉及一种免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，还涉及上述免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板的制备方法。
背景技术
现有的固废制备绿色建材工艺可以分为高温烧结和高温蒸压养护两大类。虽这些生产建筑材料的生产工艺均已经取得较大的进展，并在建筑行业广泛应用，但利用高温烧结和高温蒸压养护会导致生产工艺复杂、投入大，能耗高、对环境污染等问题，如公开号为CN112456939A，名称为一种电解锰渣制备复合硅钙板的制备方法中制备的板材，属于硅酸钙系列板材，可以用于装饰材料，但材料自身的高吸水特性来看该产品仅能适用于北方干燥地区，无法用于南方多雨潮湿等地区，长时间在湿度环境大的地区会造成板材开裂、变形，影响工程质量，板材物理强度低，施工中极易发生断裂；其次其采用高耗能高污染的石灰原材料生产工艺，投资费用大、劳动强度高，对大气造成污染，对工况环境不友好。又如公开号为CN211137605U，名称为一种基于工业固废的纤维水泥板及制备方法的专利中记载，其生产过程中采用抄取法，浆料稀薄且漏失率高，影响产能，用水量大，且回水、废水无法瞬时消耗，高漏失的浆料沉淀到底部加大循环水罐负荷，一旦发生堵罐，必须将所有废液外排，采用人工进行清罐，影响生产安全且无法连续生产。其次部分固废材料不经过无害化处理将其直接使用，增加了产品后期不稳定性，特别是污泥，未经处理后直接使用会有严重的硫化氢、氨气排出。
针对上述的问题，因此本发明开发一种免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，将工业固废能够资源化应用于建材行业，在保证材料高强度的前提下，最大能力提高固废掺量，降低生产成本，又解决了固废对土地、环境的危害，是未来发展的最大热点和长期看好的固废资源利用产业。
发明内容
本发明的目的是提供一种免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，对比传统需蒸压养护工艺制出的板材具有抗折强度高、防火防水、防腐防潮及耐候性强等特点。
本发明的第二个目的是提供上述免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板的制备方法，通过独有的“键能重组、包盐、控碱”的封固技术，所用原料均为工业固废，彻底解决依赖传统天然资源的板材须放入蒸压釜进行蒸压养护而无法使用常温养护方法的问题。
本发明所采用的第一种技术方案是，一种免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，按质量百分比由以下组分组成：粉煤灰8～25％、含铝矿渣10～25％、含硅矿渣12～30％，硅酸盐水泥40～62％、无机纤维1～5％、藕丝纤维2～8％、激发剂1～3％、固化剂1～5％、偶联剂0.5～1.5％、减阻剂1.2～2.2％，以上各组分的质量百分比之和为100％。
本发明的特点还在于，
含铝矿渣中铝含量为10～30％；含硅矿渣中硅含量为40～70％；
含铝矿渣为煤气化渣、高炉矿渣、铝灰渣、稀土废渣、高岭土中的一种或几种。
含硅矿渣为石墨尾渣、煤矸石、电解锰渣、石英砂尾泥、石粉、铁尾矿中的一种或几种。
固化剂为复合材料，包括丙烯酸改性树脂、醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉及隔离剂，丙烯酸改性树脂、醋酸乙烯酯、乙烯共聚胶粉及隔离剂的质量比为：0.01～0.05:0.06～0.10:1:0.01～0.1。
减阻剂为聚羧酸系高性能减阻剂，具体为烯丙醇聚氧乙烯醚。
偶联剂由乙烯基氯丙基及环氧基组成，乙烯基氯丙基与环氧基的质量比为0.5:2.0。
本发明所采用的第二种技术方案是，上述免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板的制备方法，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比称取以下组分：粉煤灰8～25％、含铝矿渣10～25％、含硅矿渣12～30％，硅酸盐水泥40～62％、无机纤维1～5％、藕丝纤维2～8％、激发剂1～3％、固化剂1～5％、偶联剂0.5～1.5％、减阻剂1.2～2.2％，以上各组分的质量百分比之和为100％；
步骤2、将步骤1中称取的全部原料及原料质量总和3～6倍的水投入连续高速制浆机中混合搅拌得到浓度为15％～20％的制板浆料；
步骤3、将制板浆料送入进全自动流浆设备制备成含水率30％～35％的坯体；
步骤4、通过全自动水切割系统将坯体定尺切割成标准板材；
步骤5、利用全自动双吸盘垂直提升码垛机将标准板材进行码垛；
步骤6、经自动横移车将码垛好的标准板材送入6500～8000T超高压油压机进行30～40min加密脱水；
步骤7、将经脱水处理的标准板材置于恒温养护室静养2～4h；
步骤8、将静养后的标准板材移入六轴多关节机器手区域进行脱模处理；
步骤9、经脱模处理的标准板材继续置于恒温养护室养护至15～21d时，通过LW一体式烘干机对标准板材进行出厂预烘60～120min；
步骤10、出厂预烘后的标准板材置于常温继续养护至28d后，通过全自动打包覆膜机打包覆膜，得到成品建筑墙板。
含铝矿渣中铝含量为10～30％；含硅矿渣中硅含量为40～70％。
步骤4中所述标准板材的尺寸为1220mm*2440mm或1220mm*3000mm。
步骤7中的静养条件及步骤9中的养护条件均为：温度20～25℃，湿度95～98℃。
步骤9中所述的出厂预烘温度为50～100℃。
本发明的有益效果是：与现有蒸压养护以及抄取法工艺技术相比，本发明的建筑墙板及其制备方法具有如下的优势：
1)本发明免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，其原料为工业固体废弃物为原料，通过化学元素合理的组分配比、键能重组以及必要的外激发剂技术组成无机有机大胶凝体系，降低了材料生产成本，降低了水泥的水化热，提高混凝土制品的后期强度；加入独有的藕丝纤维，建筑墙板的抗折强度高，同时具有防火耐水、防腐、施工便捷、耐候性强等特点。
2)本发明免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板的制备方法，采用砼制品常温养护方法对板材进行养护，解决了现有技术中利用高温蒸压养护板材会导致生产工艺复杂、投入大，能耗高、锅炉对环境污染等问题，工艺独有的LW一体式合烘干机对标准板材进行出厂预烘，提高了烘干的效率，并且给予材料本身物理强度改善留出预期。
附图说明
图1是本发明免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板制备工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，按质量百分比由以下组分组成：粉煤灰8～25％、含铝矿渣10～25％、含硅矿渣12～30％，硅酸盐水泥40～62％、无机纤维1～5％、藕丝纤维2～8％、激发剂1～3％、固化剂1～5％、偶联剂0.5～1.5％、减阻剂1.2～2.2％，以上各组分的质量百分比之和为100％。
上述组分中含铝矿渣为煤气化渣、高炉矿渣、铝灰渣、稀土废渣、高岭土中的一种或几种，含铝矿渣中铝含量为10～30％；含硅矿渣为石墨尾渣、煤矸石、电解锰渣、石英砂尾泥、石粉、铁尾矿中的一种或几种，含硅矿渣中硅含量为40～70％。
上述组分中，电解锰渣、煤气化渣需要进行预处理后使用，具体预处理过程如下：电解锰渣预处理的具体过程如下：通过脱氨除酸装置加入饱和氧化钙水溶液将电解锰渣中的硫酸电解质中和，静置48h后得到电解锰渣半成品，接着通过均化装置将电解锰渣半成品处理成粒度90～140目的粉体后使用；煤气化渣预处理的具体过程如下：将渣内残碳通过比重方法处理降低至2％以内，得到煤气化渣半成品，接着通过研磨装置将煤气化渣半成品处理成粒度90～140目的粉体后使用。
高炉矿渣、铝灰渣、稀土废渣、高岭土、石墨尾渣、煤矸石、石英砂尾泥、石粉及铁尾矿仅需要采用物理方法加工成90～140目粉体即可使用。
固化剂为复合材料，包括丙烯酸改性树脂、醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉及隔离剂，丙烯酸改性树脂、醋酸乙烯酯、乙烯共聚胶粉及隔离剂的质量比为：0.01～0.05:0.06～0.10:1:0.01～0.1。减阻剂为聚羧酸系高性能减阻剂，具体为烯丙醇聚氧乙烯醚。偶联剂由乙烯基氯丙基及环氧基组成，乙烯基氯丙基与环氧基的质量比为0.5:2.0。
上述免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板的制备方法，流程如图1所示，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比称取以下组分：粉煤灰8～25％、含铝矿渣10～25％、含硅矿渣12～30％，硅酸盐水泥40～62％、无机纤维1～5％、藕丝纤维2～8％、激发剂1～3％、固化剂1～5％、偶联剂0.5～1.5％、减阻剂1.2～2.2％，以上各组分的质量百分比之和为100％；
上述组分中含铝矿渣为煤气化渣、高炉矿渣、铝灰渣、稀土废渣、高岭土中的一种或几种，含铝矿渣中铝含量为10～30％。含硅矿渣为石墨尾渣、煤矸石、电解锰渣、石英砂尾泥、石粉、铁尾矿中的一种或几种，含硅矿渣中硅含量为40～70％；
步骤2、将步骤1中称取的全部原料及原料质量总和3～6倍的水投入连续高速制浆机中混合搅拌得到浓度为15％～20％的制板浆料；
步骤3、将制板浆料送入进全自动流浆设备制备成含水率30％～35％的坯体；
步骤4、通过全自动水切割系统将坯体定尺切割成标准板材，标准板材的尺寸为1220mm*2440mm或1220mm*3000mm；
步骤5、利用全自动双吸盘垂直提升码垛机将标准板材进行码垛；
步骤6、经自动横移车将码垛好的标准板材送入6500～8000T超高压油压机进行加密脱水30～40min；
步骤7、将经脱水处理的标准板材置于温度20～25℃，湿度95～98℃的恒温养护室静养2～4h；
步骤8、将养护后的标准板材移入六轴多关节机器手区域进行脱模处理；
步骤9、经脱模处理的标准板材继续置于温度20～25℃，湿度95～98℃的恒温养护室养护至15～21d时，通过LW一体式烘干机对标准板材进行出厂预烘60～120min，出厂预烘温度为50～100℃；
步骤10、出厂预烘后的标准板材置于常温继续养护至28d后，通过全自动打包覆膜机打包覆膜，得到成品建筑墙板。
上述制备方法中采用的LW一体式烘干机工艺对标准板材进行出厂预烘，该工艺首先将待烘板材进入立式烘干机，先将板材大量水分脱出，后经横移小车将板材送至隧道卧式烘干机进行二次烘干，将小部分水分脱出，该工艺设计不仅节省场地，还将保证包材后期的使用稳定性，克服了传统隧道卧式烘由于行程短、速度快，无法有效的对板材进行烘干，导致后期板材自身不断产生水化反应，易变形、开裂。
下面通过具体实施例对本发明的制备方法进行说明：
实施例1
免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，制备方法具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比由以下组分组成：粉煤灰8％、煤气化渣25％、石墨尾渣12％，硅酸盐水泥40％、无机纤维1％、藕丝纤维4％、激发剂3％、固化剂5％、偶联剂0.5％、减阻剂1.5％，以上各组分的质量百分比之和为100％；
其中，上述组分中煤气化渣中铝含量为10％，石墨尾渣中硅含量为40％；
步骤2、将步骤1中称取的全部原料及原料质量总和3倍的水投入连续高速制浆机中混合搅拌得到浓度为20％的制板浆料；
步骤3、将制板浆料送入进全自动流浆设备制备成含水率30％的坯体；
步骤4、通过全自动水切割系统将坯体切割成尺寸为1220mm*2440mm的标准板材；
步骤5、利用全自动双吸盘垂直提升码垛机将标准板材进行码垛；
步骤6、经自动横移车将码垛好的标准板材送入6500T超高压油压机进行加密脱水40min；
步骤7、将经脱水处理的标准板材置于温度20℃，湿度95℃的恒温养护室静养4h；
步骤8、将静养后的标准板材移入六轴多关节机器手区域进行脱模处理；
步骤9、经脱模处理的标准板材继续置于温度20℃，湿度95℃的恒温养护室养护至15d时，通过LW一体式烘干机对标准板材进行出厂预烘90min，出厂预烘温度为80℃；
步骤10、出厂预烘后的标准板材置于常温继续养护至28d后，通过全自动打包覆膜机打包覆膜，得到成品建筑墙板。
实施例2
免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，制备方法具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比由以下组分组成：粉煤灰9％、高炉矿渣10％、煤矸石12％，硅酸盐水泥62％、无机纤维1％、藕丝纤维2％、激发剂1％、固化剂1％、偶联剂0.8％、减阻剂1.2％，以上各组分的质量百分比之和为100％；
其中，上述组分中高炉矿渣中铝含量为12％，煤矸石中硅含量为45％；
步骤2、将步骤1中称取的全部原料及原料质量总和5倍的水投入连续高速制浆机中混合搅拌得到浓度为15％的制板浆料；
步骤3、将制板浆料送入进全自动流浆设备制备成含水率35％的坯体；
步骤4、通过全自动水切割系统将坯体切割成尺寸为1220mm*3000mm的标准板材；
步骤5、利用全自动双吸盘垂直提升码垛机将标准板材进行码垛；
步骤6、经自动横移车将码垛好的标准板材送入7000T超高压油压机进行加密脱水35min；
步骤7、将经脱水处理的标准板材置于温度22℃，湿度95℃的恒温养护室静养3h；
步骤8、将养护后的标准板材移入六轴多关节机器手区域进行脱模处理；
步骤9、经脱模处理的标准板材继续置于温度22℃，湿度95℃的恒温养护室养护至20d时，通过LW一体式烘干机对标准板材进行出厂预烘60min，出厂预烘温度为100℃；
步骤10、出厂预烘后的标准板材置于常温继续养护至28d后，通过全自动打包覆膜机打包覆膜，得到成品建筑墙板。
实施例3
免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，制备方法具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比由以下组分组成：粉煤灰25％、铝灰渣10％、石英砂尾泥15％，硅酸盐水泥40％、无机纤维2％、藕丝纤维2％、激发剂2％、固化剂2％、偶联剂0.8％、减阻剂1.2％，以上各组分的质量百分比之和为100％；
上述组分铝灰渣中铝含量为20％，石英砂尾泥中硅含量为50％；
步骤2、将步骤1中称取的全部原料及原料质量总和6倍的水投入连续高速制浆机中混合搅拌得到浓度为18％的制板浆料；
步骤3、将制板浆料送入进全自动流浆设备制备成含水率32％的坯体；
步骤4、通过全自动水切割系统将坯体切割成尺寸为1220mm*2440mm的标准板材；
步骤5、利用全自动双吸盘垂直提升码垛机将标准板材进行码垛；
步骤6、经自动横移车将码垛好的标准板材送入8000T超高压油压机进行加密脱水30min；
步骤7、将经脱水处理的标准板材置于温度25℃，湿度96℃的恒温养护室静养2h；
步骤8、将静养后的标准板材移入六轴多关节机器手区域进行脱模处理；
步骤9、经脱模处理的标准板材继续置于温度25℃，湿度96℃的恒温养护室养护至21d时，通过LW一体式烘干机对标准板材进行出厂预烘120min，出厂预烘温度为50℃；
步骤10、出厂预烘后的标准板材置于常温继续养护至28d后，通过全自动打包覆膜机打包覆膜，得到成品建筑墙板。
实施例4
免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，制备方法具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比由以下组分组成：粉煤灰8％、稀土废渣与高岭土25％、电解锰渣与石英砂尾泥12％，硅酸盐水泥43％、无机纤维5％、藕丝纤维2％、激发剂1％、固化剂1％、偶联剂0.8％、减阻剂2.2％，以上各组分的质量百分比之和为100％；
上述组分中稀土废渣与高岭土混合物中铝含量为25％，电解锰渣与石英砂尾泥混合物中硅含量为60％；
步骤2、将步骤1中称取的全部原料及原料质量总和6倍的水投入连续高速制浆机中混合搅拌得到浓度为16％的制板浆料；
步骤3、将制板浆料送入进全自动流浆设备制备成含水率30％的坯体；
步骤4、通过全自动水切割系统将坯体切割成尺寸为1220mm*3000mm的标准板材；
步骤5、利用全自动双吸盘垂直提升码垛机将标准板材进行码垛；
步骤6、经自动横移车将码垛好的标准板材送入6800T超高压油压机进行加密脱水38min；
步骤7、将经脱水处理的标准板材置于温度20℃，湿度98℃的恒温养护室静养2.5h；
步骤8、将养护后的标准板材移入六轴多关节机器手区域进行脱模处理；
步骤9、经脱模处理的标准板材继续置于温度20℃，湿度98℃的恒温养护室养护至21d时，通过LW一体式烘干机对标准板材进行出厂预烘100min，出厂预烘温度为90℃；
步骤10、出厂预烘后的标准板材置于常温继续养护至28d后，通过全自动打包覆膜机打包覆膜，得到成品建筑墙板。
实施例5
免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，制备方法具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比由以下组分组成：粉煤灰8％、铝灰渣与高岭土12％、石英砂尾泥与铁尾矿30％，硅酸盐水泥40％、无机纤维1％、藕丝纤维4％、激发剂1％、固化剂1％、偶联剂1.5％、减阻剂1.5％，以上各组分的质量百分比之和为100％；
铝灰渣与高岭土中铝含量为30％；石英砂尾泥与铁尾矿中硅含量为70％；
步骤2、将步骤1中称取的全部原料及原料质量总和5倍的水投入连续高速制浆机中混合搅拌得到浓度为18％的制板浆料；
步骤3、将制板浆料送入进全自动流浆设备制备成含水率35％的坯体；
步骤4、通过全自动水切割系统将坯体切割成尺寸为1220mm*3000mm的标准板材；
步骤5、利用全自动双吸盘垂直提升码垛机将标准板材进行码垛；
步骤6、经自动横移车将码垛好的标准板材送入7500T超高压油压机进行加密脱水32min；
步骤7、将经脱水处理的标准板材置于温度25℃，湿度98℃的恒温养护室静养2h；
步骤8、将养护后的标准板材移入六轴多关节机器手区域进行脱模处理；
步骤9、经脱模处理的标准板材继续置于温度25℃，湿度98℃的恒温养护室养护至18d时，通过LW一体式烘干机对标准板材进行出厂预烘110min，出厂预烘温度为90℃；
步骤10、出厂预烘后的标准板材置于常温继续养护至28d后，通过全自动打包覆膜机打包覆膜，得到成品建筑墙板。
实施例6
免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板，制备方法具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比由以下组分组成：粉煤灰10％、高岭土10％、石粉与铁尾矿16％，硅酸盐水泥50％、无机纤维1％、藕丝纤维8％、激发剂1％、固化剂1％、偶联剂1％、减阻剂2％，以上各组分的质量百分比之和为100％；
高岭土中铝含量为20％，石粉与铁尾矿中硅含量为58％；
步骤2、将步骤1中称取的全部原料及原料质量总和4倍的水投入连续高速制浆机中混合搅拌得到浓度为16％的制板浆料；
步骤3、将制板浆料送入进全自动流浆设备制备成含水率33％的坯体；
步骤4、通过全自动水切割系统将坯体切割成尺寸为1220mm*2440mm的标准板材；
步骤5、利用全自动双吸盘垂直提升码垛机将标准板材进行码垛；
步骤6、经自动横移车将码垛好的标准板材送入8000T超高压油压机进行加密脱水30min；
步骤7、将经脱水处理的标准板材置于温度20℃，湿度98℃的恒温养护室静养4h；
步骤8、将养护后的标准板材移入六轴多关节机器手区域进行脱模处理；
步骤9、经脱模处理的标准板材继续置于温度20℃，湿度98℃的恒温养护室养护至21d时，通过LW一体式烘干机对标准板材进行出厂预烘60min，出厂预烘温度为90℃；
步骤10、出厂预烘后的标准板材置于常温继续养护至28d后，通过全自动打包覆膜机打包覆膜，得到成品建筑墙板。
对本发明实施例1～3中制备的板材进行检测，具体数据如下所示：
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本申请把工业固废作为免蒸养岩光装配式建筑装饰墙板的基础原材料，将特殊固废材料进行前期预处理后达到使用要求，利用材料中含量较高的SiO