[发明专利]一种高性能石膏建材制品及其制造方法

说明书

一种高性能的石膏建材制品及其制法，该制品是微波辅助连续反应挤出、以石膏为主要成分的建材制品，其内部具有仿生微观结构；制品原料的质量分数为：建筑石膏或α‑石膏10%～80%，水泥0～20%，骨料10%～30%，缓凝剂0.05%～0.3%，纤维0.05%～0.3%，水10%～30%，配料总和为100%。制法：1）按配方称取石膏、水泥、石英砂，搅拌混匀，得到混合物料；2）称取纤维，与混合物料混匀;3）将缓凝剂溶于水，混匀；4）混合料中加入缓凝剂水溶液，搅拌混匀，采用连续反应挤出机，结合微波辅助系统，挤出石膏建材制品。本制品强度高、耐水性好，可广泛应用于需要坚实性能的室内外隔断和装饰。

技术领域

本发明涉及含有硫酸钙的建筑材料以及制造方法，尤其涉及一种高性能的含石膏建材制品以及制造方法。

背景技术

石膏(硫酸钙)是重要的建材原料，在工业生产、社会生活中应用广泛，但天然石膏矿产储量有限，限制了大量的采用。工业生产中每年产生了大量副产石膏，例如火电厂脱硫所产生的脱硫石膏、磷化工副产的磷石膏等工业废弃物，长期以来，大量工业副产石膏的堆存，不仅占用大量耕地，而且还会对地下水、土壤、植被和大气环境造成污染，一直是制约行业发展的难点之一，也是环境污染治理的重点和难题。因此，研究可被建筑行业大量应用的新型石膏产品以及先进的制造工艺设备，成为国家、行业和社会的关注重点。

当前石膏资源化的利用，主要集中在水泥行业(用作水泥缓凝剂、制硫酸联产水泥)、建筑工程基础材料(用作道路基层材料、充填骨料)、农业领域(用作盐碱地改良剂、制备硫酸钾)等。尽管上述方法在一定程度上推动了石膏资源化利用技术的发展，但仍存在石膏制品力学性能、耐水性能、耐候性能不高等问题，从而导致其综合利用程度低、使用规模小、产品附加值不高等问题。针对石膏利用技术已公开一些专利，如CN102180700 A号公开了一种将磷石膏用来制备轻质隔墙板及砌块的方法；CN104557127B号公开了一种耐水型发泡石膏保温材料及其制备方法；CN109574615B号公开了一种石英石泥浆改性磷石膏制备高掺量固废物胶凝材料的方法；CN110423137 A号公开了一种新型环保磷石膏高强轻质墙材制品及其制备方法；CN106431105B号公开了利用工业副产石膏制备建筑材料的方法等等。这些专利技术各有优点，但均没有涉及能够通过反应挤出方法、诱发胶凝材料在水化过程中形成特定微观结构晶体，从而获得内部具有类似于天然生物体的仿生微观组织结构的高性能石膏建材制品问题。

发明内容

本发明旨在提供一种高性能石膏建材制品的制备方法，以实现解决传统石膏建材制品存在的强度低、耐水性差等问题。

本发明提供的高性能石膏建材制品的制法，是指采用反应挤出获得具有仿生组织结构的高性能石膏建材产品的制备方法，同时实现高性能石膏建材制品规模化生产与应用。

发明人提供的高性能石膏建材制品，是采用连续反应挤出方法结合微波辅助装置共同作用实现的，该高性能石膏建材制品是以石膏为主要成分的建材制品，特征在于其微观结构中有类似于天然生物体的微观组织结构；

所述石膏建材制品原料组分的质量分数为：建筑石膏10％～80％，水泥0～20％，骨料10％～30％，缓凝剂0.05％～0.3％，纤维0.05％～0.3％，水10％～30％，且各配料之和为100％。

上述原料组分的优选质量分数为：建筑石膏10％～80％，水泥10％～20％，骨料10％～20％，缓凝剂0.05％～0.3％，纤维0.1％～0.3％，水10％～30％，且各配料之和为100％。

上述挤出工艺所用的挤出机配备了微波辅助系统。石膏建材制品通过连续反应挤出方法和微波辅助共同作用实现，该工艺使物料在挤出压力作用下更为密实，产品质量更加可控。在各原料组分充分搅拌的前提下，机械能诱发胶凝材料在水化过程中形成特定微观结构的晶体，并与同为水化产物的无定形凝胶共同组成具有相间多层级交叠仿生组织结构特征的材料。