[发明专利]一种玄武岩纤维和秸秆纤维混合增强石膏

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种玄武岩纤维和秸秆纤维混合增强石膏。

背景技术

在自然资源日益紧缺和环境污染日趋严重的今天，如何实现自然资源的可持续发展和减少环境污染就成为当今各国研究的热点。而我国作为一个正由传统农业型国家向工业化国家转变过渡的大国，在其转变过程中需要解决的资源和环境问题也日益增多。其中，在农业方面表现尤为突出的是作为我国主要粮食作物副产品——秸秆资源的可再生利用和大量工矿业固体废弃物资源的可再生利用。秸秆作为稻草、麦草、玉米秆或棉秆等农作物的副产品，产量巨大，我国农作物秸秆年产量高达6亿吨。秸秆作为一种天然高分子材料，其来源丰富、价格低廉、密度小，具有良好的生物降解性，属于绿色可再生原料。但是，由于国内技术水平有限，缺少对秸秆性能的深入研究，对秸秆资源的利用还处于较低的水平。国内对秸秆的利用主要集中在用作造纸原料、农村沼气发酵材料和牲畜饲料等几方面，总利用率不足30％，其余绝大部分(70％～80％)秸秆不是直接掩埋，就是焚烧后作为肥料，这不仅严重浪费资源，而且由于焚烧产生大量烟尘，对空气造成严重污染。在工业方面，由于我国大部分地区发电都以火力发电为主，为净化处理电厂煤、油等含硫燃料燃烧产生的废烟气中的二氧化硫成分，会产生大量的工业副产石膏，即脱硫石膏(FGD，Flue GasDesulphurization Gypsum)，也称脱硫二水石膏。我国目前亟待处理的脱硫石膏量已达1000万吨以上，其长期大量废弃堆存不但占有土地，还会造成土壤、地下水和环境的污染。

脱硫石膏的主要成分是结晶硫酸钙(CaSO4·2H2O)，在一般情况下，脱硫石膏水化及凝结硬化极慢，甚至长期不凝结，且不具有强度。针对其特性，有研究将其用作水泥生产的缓凝剂，但由于需要对脱硫石膏进行造粒处理处理，一方面由于脱硫石膏塑性差，不利于造粒；另一方面由于造粒设备和工艺成本高，经造粒处理后脱硫石膏与天然石膏相比不具有价格优势，因而未得到大量推广。

同时，玄武岩在自然界中分布最广泛，但目前的开发利用不够，利用率极低，玄武岩只是用作一些低附加值的建筑及道路用的填料石子，较高附加值的矿物棉原料，另外，也有少量用于制造铸石和玄武岩纤维。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种玄武岩纤维和秸秆纤维混合增强石膏。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种玄武岩纤维和秸秆纤维混合增强石膏，由以下重量份的原料制备所得：

作为优选，所述的复合激发剂为氢氧化钠、硫酸钠、三乙醇胺按一定比例复配的混合物。

作为优选，所述的秸秆纤维为稻草、麦草、玉米秆或棉秆等农作物加工而成的秸秆纤维，秸秆纤维长度为15mm-35mm，直径为0.1mm-0.6mm。

本发明的有益效果为：

本发明充分利用现有工业和农业固体废弃物，以脱硫二水石膏、秸秆、矿渣和玄武岩为主要原材料，实现对废弃物资源的重复再利用，降低了生产成本，以复合激发剂为激发源，脱硫石膏不需煅烧，直接与磨细矿渣在激发剂作用下获得活性，从而降低能耗，节约能源。以粉煤灰的水化活性特点来提高制品的力学性能和耐久性能，选择性价比较高、拉伸强度等力学性能远比玻璃纤维强的玄武岩纤维作为石膏的增强纤维，进一步加强了石膏的强度。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

S1、按重量份称取

S2、将步骤S1称取的50份脱硫石膏、30份粉煤灰和5份复合激发剂加入搅拌机搅拌60s，然后加入5份秸秆纤维再搅拌30s，再加入5份玄武岩纤维搅拌30S，最后加入35份水搅拌120s，搅拌均匀后立即装入模具，在高频振动台上振动成型即可。成型后的墙体材料放在温度20℃，湿度90％的养护室中养护至28d。经测试，所制得的墙体材料28d抗折强度为7.7MPa，28d抗压强度为33.5MPa，软化系数为0.96。

实施例2

S1、按重量份称取