防水型磷石膏砌块及其制备方法技术领域
本发明涉及材料科学领域，尤其是一种防水型磷石膏砌块及其制备方法。
背景技术
磷石膏是磷酸工业生产中产生的固体废渣，目前我国磷石膏的产生量为8000万
吨，而造成大量磷石膏闲置堆放，磷石膏中含有少量未分解的磷矿、游离磷酸、氟化物等多
种对环境有害的杂质，对生态环境造成很大的威胁。“十二五”期间我国磷石膏年综合利用
率为30.3％，预计“十三五”期间我国磷石膏年综合利用率为40％，因此磷石膏产品的开发
和应用市场前景宽阔。
在磷石膏众多利用途径中，只有建材资源化才是实现磷石膏大量利用的最佳途
径。磷石膏建材资源化不仅对磷石膏的消纳量大，无新污染物产生，而且还能达到节能、节
土、利废的目的，有助于解决磷石膏污染问题。目前市售的磷石膏砌块吸水率在30％左右，
且大部分只能用于建筑内墙，由于其大的吸水率及应用范围窄，极大限制了磷石膏砌块的
应用。因此制备强度高，低吸水率，生产工艺简单的磷石膏砌块，将对磷石膏的发展起着重
要的作用。
发明内容
本发明的目的是：提供一种防水型磷石膏砌块及其制备方法，它具有较好的强度
和防水性，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：防水型磷石膏砌块，按质量份数计算，包括50-60份半水磷
石膏、30-40份水、1-3份灰钙粉、2-5份水泥、3-7份转晶剂、1-3份聚乙烯醇、1-5份玻璃微珠、
0.1-0.3份高效减水剂、0.05-0.5份有机硅油乳液、0.1-0.3份盐类防水剂及0.05-0.1份引
气剂。
所述的半水石膏为二水石膏经140-150℃煅烧2-6h，陈化12h以上制得。
所述灰钙粉中氧化钙质量百分比大于65％。
所述的水泥为P·O42.5或P·O42.5R水泥，或二者的混合物。
所述的聚乙烯醇为速溶型PVA。
所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，目数不低于600目。
所述高效减水剂为萘系减水剂。
所述有机硅油乳液为甲基氢化硅油乳液；所述盐类防水剂为NaCl、KCl或NaNO2中
的一种或几种的混合物。
所述引气剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠中的一种或两种的混合物。
防水型磷石膏砌块的制备方法，先将二水石膏经140-150℃煅烧2-6h，陈化12h以
上制得半水磷石膏；再按上述重量份数取各组分，然后包括如下步骤：
1)将聚乙烯醇溶于3/4的水中备用；
2)将有机硅油乳液用剩余的水稀释备用；；
3)将半水石膏、灰钙粉、水泥、玻璃微珠、高效减水剂、盐类防水剂及引气剂混合均
匀；
4)在搅拌条件下加入各组分，搅拌1-3min形成浆料，将浆料倒入模具，硬化后得到
磷石膏砌块毛坯；磷石膏砌块毛坯出模后，在自然条件下保养至含水率达8％以下，经质检、
包装后入库。
与现有技术相比，本发明中灰钙粉起着引发剂作用，水泥、半水石膏遇水硬化，玻
璃微珠起增强填充作用，盐类防水剂、聚乙烯醇、有机硅油乳液三者为混合防水剂，本发明
的技术方案的优点在于：生产简单，无需特殊生产设备；工艺合理，原料添加工序简洁易行，
所制得的磷石膏砌块为高强、低吸水率的石膏砌块。本发明简单易行、材料来源广泛、成本
低廉，使用效果好。
具体实施方式
为确保实验的连续性，将工业副产品二水石膏5kg在150℃条件下煅烧3h，并陈化
24小时备用。
空白实验：将600g半水磷石膏、400ml水和10g水泥混合均匀，并将上述组分倒入搅
拌器中搅拌2min形成浆料，将将浆料倒入模具，硬化后得到磷石膏砌块毛坯，出模，自然条
件下保养。测得初凝时间3min，终凝时间15min，2h抗着强度1.3MPa，2h抗压强度2.9MPa，2h
吸水率为40％，软化系数为0.65，表观密度1100Kg/m3。
本发明的实施例1：防水型磷石膏砌块的制备，用量筒量取300ml水溶解5g聚乙烯
醇，用量筒量取100ml水稀释0.5g有机硅含氢乳液，用电子天平称量520g半水石膏，灰钙粉
5g，P·O42.5R水泥10g，转晶剂10g，600目空心玻璃微珠5g，萘系减水剂1g，盐类防水剂0.5g
(NaCl 0.2g、KCl 0.3g)，十二烷基硫酸钠0.5g混合均匀，将上述组分倒入搅拌器中搅拌
2min形成浆料，将浆料倒入模具，硬化后得到磷石膏砌块毛坯，出模，自然条件下保养至含
水率达8％以下，测得初凝时间为4min，终凝时间为8min，2h抗折强度8MPa，2h抗压强度
10MPa，2h吸水率为2.5％，软化系数0.85，表观密度985Kg/m3。
实施例2：防水型磷石膏砌块的制备，用量筒量取300ml水溶解8g聚乙烯醇，用量筒
量取100ml水稀释0.8g有机硅含氢乳液，用电子天平称量520g半水石膏，灰钙粉10g，P·
O42.5R水泥15g，转晶剂10g，600目空心玻璃微珠10g，萘系减水剂2g，盐类防水剂1g
(NaCl0.3g、KCl 0.3g、NaNO2 0.4g)，十二烷基硫酸钠0.4g，十二烷基磺酸钠0.4g，混合均
匀，将上述组分倒入搅拌器中搅拌2min形成浆料，将浆料倒入模具，硬化后得到磷石膏砌块
毛坯，出模，自然条件下保养至含水率达8％以下，测得初凝时间为3min，终凝时间为7min，
2h抗折强度10MPa，2h抗压强度13MPa，2h吸水率为2.1％，软化系数0.88，表观密度990Kg/
m3。
实施例3：防水型磷石膏砌块的制备，用量筒量取300ml水溶解10g聚乙烯醇，用量
筒量取100ml水稀释1g有机硅含氢乳液，用电子天平称量520g半水石膏，灰钙粉15g，P·
O42.5R水泥20g，转晶剂10g，600目空心玻璃微珠15g，萘系减水剂2.5g，盐类防水剂1.2g
(NaCl 0.4g、KCl 0.4g、NaNO2 0.4g)，十二烷基硫酸钠0.5g，十二烷基磺酸钠0.5g，混合均
匀，将上述组分倒入搅拌器中搅拌2min形成浆料，将浆料倒入模具，硬化后得到磷石膏砌块
毛坯，出模，自然条件下保养至含水率达8％以下，测得初凝时间为4min，终凝时间为8min，
2h抗折强度12MPa，2h抗压强度15MPa，2h吸水率为1.8％，软化系数0.90，表观密度1000Kg/
m3。