一種用于屋面的鎂質(zhì)復合材料及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于屋面的鎂質(zhì)復合材料，包括基料、填料和輔料，按重量百分比計，基料為30%?70%、填料為20%?60%、輔料為10%?15%，基料為氧化鎂和氯化鎂的混合物，填料為輕質(zhì)填料或惰性填料，輔料為增強材料。本發(fā)明具有凝固體質(zhì)密，強度高、膠凝性能強、耐久性強、和易性好，防火性好、抗鹽堿性能好，快速固化，節(jié)能環(huán)保以及養(yǎng)護容易等優(yōu)點，屬綠色環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品，在建材等許多領域有著廣泛的應用。
【專利說明】
一種用于屋面的鏌質(zhì)復合材料及其制備工藝
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種鎂質(zhì)復合材料及其制備工藝，尤其是涉及一種用于屋面的鎂質(zhì)復 合材料及其制備工藝，屬于建筑材料的技術領域。
【背景技術】
[0002] 盡管鎂水泥制品已經(jīng)超出當初鎂水泥制品作為節(jié)約代木材料的范疇，但是其應用 多局限于板材制品、裝飾制品等領域。鎂水泥行業(yè)從傳統(tǒng)的鎂水泥制品框架中跳出，向以新 型建材為主體的工業(yè)體系轉型是鎂水泥行業(yè)發(fā)展的趨勢。青海柴達木循環(huán)經(jīng)濟試驗區(qū)已逐 漸發(fā)展成為全國重要的無機化工原料和生產(chǎn)基地，隨著開發(fā)進程的加快越來越顯示其特殊 的地理和資源優(yōu)勢，在開發(fā)建設的過程中，培育我省自已的產(chǎn)業(yè)，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢， 促進地方經(jīng)濟的發(fā)展符合國家和我省產(chǎn)業(yè)規(guī)劃政策。開發(fā)、生產(chǎn)鎂質(zhì)復合建筑材料，將會填 補我省建筑領域的一項空白，對我省新農(nóng)(牧)村建設發(fā)展鹽湖和資源綜合利用起到積極的 促進作用，并對我省資源利用、經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境等方面帶來積極作用。
[0003] 1.資源的合理利用和經(jīng)濟效益 資源綜合利用及經(jīng)濟價值體現(xiàn):開發(fā)鹽湖鎂資源已引起政府高度重視。青海察爾汗鹽 湖的鎂資源品位高、儲量大、雜質(zhì)含量低、易于開采，是生產(chǎn)氯氧鎂制品的理想原料，鎂水泥 制品年消耗水氯鎂石量約為300萬噸，但目前我省還沒有生產(chǎn)鎂質(zhì)制品規(guī)?；钠髽I(yè)。因 此，鎂質(zhì)復合建筑材料在青海地區(qū)的研究應用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)資源就近利用，體現(xiàn)經(jīng)濟價 值，還能完成副產(chǎn)礦合理利用，實現(xiàn)資源的綜合利用。
[0004] 2.社會效益 中國政府高度重視青藏地區(qū)的生態(tài)建設與環(huán)境保護。隨著高原生態(tài)建設與環(huán)境保護的 現(xiàn)代化建設，人民生活水平的提高。農(nóng)牧區(qū)住房、畜舍等剛性需求正處于跨越式發(fā)展階段， 對墻體材料的需求逐年增加。青藏高原農(nóng)牧民大多以普通燒結磚為主的磚混住房結構，已 經(jīng)遠遠落后于國家發(fā)展綠色建筑和循環(huán)經(jīng)濟的建筑節(jié)能政策。
[0005] 3.生態(tài)效益 普通燒結磚在藏區(qū)的應用很大程度上制約著高原生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟的平衡發(fā)展。一 方面，普通燒結磚多用粘土燒結而成，眾多的小型紅磚廠取土燒磚濫挖亂采，大量牧場、農(nóng) 田被毀，煤炭消耗嚴重，造成本來就土地資源匱乏的高原生態(tài)系統(tǒng)更加脆弱，磚廠周圍幾乎 都是大坑、人造沙漠。另一方面，雖然傳統(tǒng)的保溫隔熱材料，如聚苯板、膨脹珍珠巖、加氣混 凝土砌塊和發(fā)泡聚氨酯等憑借保溫性能好、質(zhì)輕等優(yōu)點占據(jù)一定市場，但是其缺點（如易燃 等)仍然不可忽視。廣大農(nóng)牧地區(qū)位于高海拔寒冷帶且地處經(jīng)濟欠發(fā)達區(qū)域，秋冬季依靠消 耗大量煤炭、草料等自然資源保溫取暖。該地區(qū)對于建筑內(nèi)外側保溫節(jié)能設計由于其施工 量、材料成本等因素也只能是望洋興嘆。
[0006] 鎂質(zhì)復合建筑材料能夠滿足廣大農(nóng)牧地區(qū)對保溫、降耗抗風沙的新型綠色墻材的 要求。鎂質(zhì)復合建筑材料除了具備普通泡沫混凝土擁有的輕質(zhì)、保溫、隔熱、隔聲、防潮等技 術特點外，其強度、耐久性、速凝性等更為突出。與普通的硅酸鹽水泥相比，鎂水泥導熱系數(shù) 低、高強質(zhì)輕不需要燒結、不需要干燥，大大降低了能耗。經(jīng)估算在青海生產(chǎn)鎂質(zhì)復合建筑 材料比普通免燒磚合計每立方成本節(jié)約20%-50%，降耗30%-50%?？梢灶A見，在青海地區(qū)開展 鎂質(zhì)復合建筑材料的研究應用，使其替代傳統(tǒng)燒結磚，既能發(fā)揮建筑材料的特性，同時達到 保溫節(jié)能的效果必將獲得廣泛的應用，為節(jié)能降耗和社會可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮巨大的作用。 [0007]儀水泥（Magnes ia Cement )，全稱是氯氧儀水泥（Magnes ium Oxychlor ide Cement)，是以一定濃度氯化鎂溶液拌合活性氧化鎂粉而形成的氣硬性膠凝材料，主要水化 產(chǎn)物是氯氧化鎂[Mg 3(OH)5Cl · 4H20]及Mg(OH)2,與硅酸鹽水泥相比，氯氧鎂水泥具有輕質(zhì)、 高強、早強、熱導率低、防火、膠結能力強等優(yōu)點。但在實際應用中，用作建筑材料時鎂質(zhì)膠 凝材料也暴露出一些缺點，特別是不加任何改性劑的氯氧鎂水泥，存在水性差、膨脹變形、 吸潮返鹵泛霜及銹蝕鋼筋的問題。
[0008] 有鑒于此，提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對現(xiàn)有技術的上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于屋面的鎂質(zhì)復合材 料及其制備工藝，其鎂水泥具有凝固體質(zhì)密，強度高、膠凝性能強、耐久性強、和易性好，防 火性好、抗鹽堿性能好，快速固化，節(jié)能環(huán)保以及養(yǎng)護容易等優(yōu)點，屬綠色環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品， 在建材等許多領域有著廣泛的應用。
[0010] 為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的： 一種用于屋面的鎂質(zhì)復合材料，包括基料、填料和輔料，按重量百分比計，所述的基料 為30%-70%、所述的填料為20%-60%、所述的輔料為10%-15%，所述的基料為氧化鎂和氯化鎂 的混合物，所述的填料為輕質(zhì)填料或惰性填料，所述的輔料為增強材料。
[0011] 進一步設置的： 所述的輕質(zhì)填料為鋸末。
[0012] 所述的氯化鎂溶液的質(zhì)量濃度為25°Be。
[0013] -種用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的制備工藝，包括以下步驟： (1) 將填料和基料按一定的重量百分比混合； (2) 將水氯鎂石加入水溶解，并配制成水氯鎂石溶液； (3) 將步驟（1)的混合物和（2)中的溶液混合并攪拌，再加入輔料進行二次攪拌，并成 型，形成坯料，并在淡水中浸泡7天以上； (4) 將步驟(3)中的坯料固化、脫模并養(yǎng)護，制得鎂質(zhì)復合材料成品。
[0014] 進一步設置的： 所述步驟(3 )中的坯料在淡水中浸泡28天。
[0015] -種用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的應用方式，所述的鎂質(zhì)復合材料應用于農(nóng)房屋 面，所述的農(nóng)房屋面依次包括鋼筋混凝土屋面板、鎂質(zhì)水泥找坡層、塊狀鎂水泥保溫層、鎂 質(zhì)復合水泥粉填縫層、水泥砂漿找平層、防水卷材層和水泥砂漿保護層。
[0016] 進一步設置的： 所述的鎂質(zhì)水泥找坡為最薄處30cm厚或結構找坡。
[0017]所述的塊狀鎂水泥保溫層的厚度為300cm。
[0018]所述水泥砂漿找平層的厚度為25cm。
[0019] 所述的水泥砂漿保護層的厚度為20cm，每Im見方設分格縫。
[0020] 本發(fā)明的有益效果如下： 本發(fā)明用于屋面的鎂質(zhì)復合材料，具有凝固體質(zhì)密，強度高、膠凝性能強、耐久性強、和 易性好，防火性好、抗鹽堿性能好，快速固化，節(jié)能環(huán)保以及養(yǎng)護容易等優(yōu)點，屬綠色環(huán)保節(jié) 能型產(chǎn)品，在建材等許多領域有著廣泛的應用。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖； 圖2為本發(fā)明中鋸末含量對材料抗壓強度影響示意圖； 圖3為本發(fā)明中鋸末含量對材料抗折強度影響示意圖； 圖4為本發(fā)明中時間對材料抗壓強度影響示意圖； 圖5為本發(fā)明中時間對材料抗折強度影響示意圖； 圖6為本發(fā)明中的鎂質(zhì)復合材料制成的農(nóng)房屋面的結構示意圖； 其中，1為鋼筋混凝土屋面板、2為鎂質(zhì)水泥找坡、3為塊狀鎂水泥保溫層、4為水泥漿料 找平層、5為防水卷材層、6為水泥砂漿保護層。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于 此。
[0023] 本發(fā)明用于屋面的鎂質(zhì)復合材料，包括基料、填料和輔料，按重量百分比計，基料 為 30%-70%、填料為 20%-60%、輔料為 10%-15%。
[0024] 基料為氧化鎂和氯化鎂的混合物，填料為輕質(zhì)填料或惰性填料，輔料為增強材料。
[0025] 本發(fā)明中填料采用鋸末時效果最好，氯化鎂溶液的質(zhì)量濃度為25°Be。
[0026] 針對鎂質(zhì)復合材料抗水性能低的缺點，本發(fā)明研制出新型防水改性劑來提高它對 水的化學穩(wěn)定性，使鎂質(zhì)復合材料達到抗水性能優(yōu)良能夠用于建筑材料應用的要求。本發(fā) 明采用氯化鎂溶液濃度25°Be，制作輕燒粉凈漿樣品塊和輕燒粉凈漿中添加10~15%的輔 料，并分別測試其在水中不同齡期的抗水性能。測試結果顯示加入輔料的樣品其抗水性能 優(yōu)良，加入輔料的試塊(加入量15%)比沒有加入(0%)的試塊淡水浸泡28天抗壓強度至少提 高3倍以上，如表1所示：
[0027] 其它因素對新型鎂質(zhì)復合建筑材料的影響分析 (1)鋸末含量對鎂質(zhì)復合材料強度影響 圖2和圖3是為空氣中28天齡期條件下，不同鋸末含量對鎂質(zhì)復合材料力學性能的影 響，可以看出隨著鋸末含量增加，抗壓、抗折強度都有不同程度的下降。當鋸末含量<40% 時，空氣中28天期齡抗壓強度多30.0 MPa，抗折強度多9. OMPa，其力學性能完全滿足菱鎂復 合材料農(nóng)用大棚架標準(WB/T1012-2000)的要求(該標準要求抗折強度不小于9MPa，抗壓強 度不小于30MPa)。
[0028] (2)時間對鎂質(zhì)復合材料強度的影響 圖4和圖5為不同鋸末含量鎂質(zhì)復合材料在不同齡期的力學性能曲線，從圖上可以看出 不同時間點對鎂質(zhì)復合材料強度的影響。在28天齡期后，鋸末含量<40%的材料的抗壓強度 值大于30.0 MPa。在28天齡期后，鋸末含量彡60%的材料的抗折強度值大于9. OMPa。且28天齡 期后抗壓、抗折值保持穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)大幅下降或上升的現(xiàn)象，鎂質(zhì)復合材料力學性能穩(wěn) 定。綜合考慮鎂質(zhì)復合材料的性能、表觀密度及材料的經(jīng)濟性能，本發(fā)明選用鋸末含量為 40%的配合比。
[0029] 如圖1所示，本發(fā)明用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的制備工藝，包括以下步驟： (1) 將填料和基料按一定的重量百分比混合； (2) 將水氯鎂石加入水溶解，并配制成水氯鎂石溶液； (3) 將步驟（1)的混合物和（2)中的溶液混合并攪拌，再加入輔料進行二次攪拌，并成 型，形成坯料，并在淡水中浸泡7天以上，其中28天最佳； (4) 將步驟(3)中的坯料固化、脫模并養(yǎng)護，制得鎂質(zhì)復合材料成品。
[0030] 本發(fā)明用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的應用方式，鎂質(zhì)復合材料應用于農(nóng)房屋面，如 圖6所示，農(nóng)房屋面依次包括鋼筋混凝土屋面板1、鎂質(zhì)水泥找坡層2、塊狀鎂水泥保溫層3、 鎂質(zhì)復合水泥粉填縫層4、水泥砂漿找平層5、防水卷材層6和水泥砂漿保護層7。
[0031] 其中，鎂質(zhì)水泥找坡層2為最薄處30cm厚或結構找坡，塊狀鎂水泥保溫層3的厚度 為300cm，水泥砂漿找平層5的厚度為25cm，水泥砂漿保護層7的厚度為20cm，每Im見方設分 格縫。
[0032] 上述實施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構思，而非對本發(fā)明權利保護的限定， 凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種用于屋面的鎂質(zhì)復合材料，其特征在于:包括基料、填料和輔料，按重量百分比 計，所述的基料為30%-70%、所述的填料為20%-60%、所述的輔料為10%-15%，所述的基料為氧 化鎂和氯化鎂的混合物，所述的填料為輕質(zhì)填料或惰性填料，所述的輔料為增強材料。2. 如權利要求1所述用于屋面的鎂質(zhì)復合材料，其特征在于:所述的輕質(zhì)填料為鋸末。3. 如權利要求1所述用于屋面的鎂質(zhì)復合材料，其特征在于:所述的氯化鎂溶液的質(zhì)量 濃度為25° Be。4. 一種用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的制備工藝，其特征在于包括以下步驟： (1) 將填料和基料按一定的重量百分比混合； (2) 將水氯鎂石加入水溶解，并配制成水氯鎂石溶液； (3) 將步驟（1)的混合物和（2)中的溶液混合并攪拌，再加入輔料進行二次攪拌，并成 型，形成坯料，并在淡水中浸泡7天以上； (4) 將步驟(3)中的坯料固化、脫模并養(yǎng)護，制得鎂質(zhì)復合材料成品。5. 如權利要求4所述用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的制備工藝，其特征在于:所述步驟(3) 中的坯料在淡水中浸泡28天。6. -種用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的應用方式，其特征在于:所述的鎂質(zhì)復合材料應用 于農(nóng)房屋面，所述的農(nóng)房屋面依次包括鋼筋混凝土屋面板、鎂質(zhì)水泥找坡層、塊狀鎂水泥保 溫層、鎂質(zhì)復合水泥粉填縫層、水泥砂漿找平層、防水卷材層和水泥砂漿保護層。7. 如權利要求6所述用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的應用方式，其特征在于:所述的鎂質(zhì)水 泥找坡為最薄處30cm厚或結構找坡。8. 如權利要求6所述用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的應用方式，其特征在于:所述的塊狀鎂 水泥保溫層的厚度為300cm〇9. 如權利要求6所述用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的應用方式，其特征在于:所述水泥砂漿 找平層的厚度為25cm〇10. 如權利要求6所述用于屋面的鎂質(zhì)復合材料的應用方式，其特征在于:所述的水泥 砂漿保護層的厚度為20cm，每lm見方設分格縫。
【文檔編號】C04B28/32GK106007645SQ201610328809
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】商選平, 馮堅, 劉成奎, 王軍, 肖學英, 常成功, 鄭衛(wèi)新
【申請人】青海文旅投資有限公司, 青海省建筑建材科學研究院, 中國科學院青海鹽湖研究所