CN101468901B - 制备新型面层、底层粉刷材料的方法 - Google Patents

制备新型面层、底层粉刷材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明综合利用了这几种工业废弃物-以脱硫石膏、粉煤灰、矿渣为主要原料,另外掺加少量的矿物外加剂和化学激发剂,生产一种全新的可以替代粉刷石膏的粉刷材料。

Description

制备新型面层、底层粉刷材料的方法
技术领域
[0001] 本发明属于材料、环保领域,涉及用几种常见的工业废弃物制造新型粉刷材料的技术。
背景技术
[0002] 粉刷石膏是一种新型建筑抹灰材料,在欧美日等发达国家早就普遍使用,也备受国内建筑业的青睐。由于其与各种墙体材料都具有较强的粘结力、不易空鼓、干缩开裂,尤其适合于我国墙体改革后加气混凝土砖的内墙抹灰,是替代传统水泥砂浆的绿色建材,市场需求不断增长。目前市售的粉刷石膏主要是以煅烧天然二水石膏(CaSO4 · 2H20)为主要生产原料。由于当前资源能源的有效利用和环境问题引起了人们的高度重视,提倡可持续发展的战略。由于粉刷石膏使用的是天然矿物,天然资源是不可再生资源,使用了一点就少一点,这对日益紧张的资源构成了威胁,所以寻求天然资源的替代品是当前建材行业发展 的一个趋势。
[0003] 我国粉煤灰量大,综合利用率低,主要以贮存为主。每I万t粉煤灰贮存占地1334m2以上,到目前为止全国粉煤灰贮量达10亿t以上,占地面积超过480km2,由于电厂遍及全国各地,又多建于城市或市郊,因此不少贮存灰场占用了大量的可耕地,造成了资金和土地资源的浪费。更重要的是粉煤灰质轻,遇到多风季节会随意飞扬,其影响范围可达数公里,造成了严重的大气污染、土壤污染和水资源污染,对大气环境和电厂周围居民的生活环境和健康造成了很大影响。燃煤电厂、炼油厂等会向大气中排放大量的有害气体二氧化硫。对燃煤电厂排放的二氧化硫采用脱硫净化工艺技术处理,即得脱硫石膏,我国的脱硫石膏综合利用率低。粒化高炉矿渣是钢铁企业用铁矿石冶炼生铁在(1400〜1600) °C的过程中产生的副产品,据不完全统计,我国每年铁厂的矿渣排放量高达3000万吨以上,分布在我国的17个省、市、自治区。这些废渣的排放、堆积,不仅消耗大量人力、财力,而且污染环境。探索这些工业废弃物的应用具有重要的现实意义。
发明内容
[0004] 本发明综合利用了这几种工业废弃物一以脱硫石膏、粉煤灰、矿渣为主要原料,另外掺加少量的矿物外加剂和化学激发剂,生产一种全新的可以替代粉刷石膏的粉刷材料。该发明利用的是工业废弃物,首先减轻了工业废弃物以前由于未被利用对环境造成的严重负担,同时降低了成本。另外,由于消耗的主要不是天然资源,所以也极大的减轻了对资源的消耗,所以,这是一种全新的绿色建材,具有很好的经济效益与社会效益。
[0005] 本发明的实现方式如下:将原状脱硫石膏在500°C〜600°C的温度下煅烧,升温速率控制在10°C /min左右,升至规定温度后在该温度下保温Ih〜2h,所得的脱硫石膏与粉煤灰、矿渣混合。将化学激发剂与保水剂加入水中溶解,所得溶液加入脱硫石膏、粉煤灰与矿渣混合物中,拌合均匀,即得到这种面层粉刷材料。在该面层粉刷材料的基础上,掺加一定量的建筑用砂(与面层粉刷材料的质量比为I. 5〜2),即得到底层粉刷材料。建筑用砂应无杂质,含泥量不超过3%,粒径小于2. 5mm。所得材料的性能完全达到《粉刷石膏》(JC/T-2004)标准中的各项指标值。
[0006] 面层粉刷材料的配方如下(质量比):
[0007] 脱硫石膏:12〜30
[0008] 粉煤灰(低钙II级):I5〜3O
[0009]矿禮::30 〜55
[0010]水泥:0 〜10
[0011] 消石灰:5〜10 [0012] 在此基础上,外掺化学激发剂无水氯化钙4 %〜6 %,保水剂甲基羟乙基纤维素(MH60001)0. 02% 〜O. 06%
[0013]自来水用量根据《粉刷石膏》(JC/T-2004)中的扩散度试验确定
[0014] 底层粉刷材料在面层粉刷材料的基础上掺加面层粉刷材料质量I. 5〜2倍的建筑用砂,自来水用量同样根据《粉刷石膏》(JC/T-2004)中的扩散度试验确定
[0015] 采用以上方法有效得利用了废弃物,同时还降低了粉刷材料的成本,减少了制备粉刷材料的资源消耗。
具体实施方式
[0016] 实例:试验用主要原材料有脱硫石膏、粉煤灰、矿渣、水泥、消石灰,分析纯无水CaCl2,甲基羟乙基纤维素(MH60001)。脱硫石膏取自杭州半山电厂的灰白色原状脱硫石膏,O. 045mm方孔筛筛余11. 9%,原状脱硫石膏自由水含量为15% ;粉煤灰为上海宝钢发电厂排放,比表面积为385m2/kg ;矿渣为上海宝田公司生产的粒化高炉矿渣,烧失量为I. 77%,磨细后比表面积为450m2/kg ;水泥为海豹牌普通硅酸盐42. 5级水泥;消石灰为市售产品。脱硫石膏、粉煤灰、水泥、消石灰的主要化学成分如表I所示。
[0017] 表I原材料的化学成分1%
[0018]
Figure CN101468901BD00041
[0019] 选取面层粉刷材料的如下三个配方(质量比):
[0020] ①脱硫石膏:12 ;粉煤灰(低钙II级):30 ;矿渣:48 ;水泥:0 ;消石灰:10 ;在此基础上,外掺无水氯化钙5%,甲基羟乙基纤维素(MH60001)0. 06% ;自来水:31
[0021] ②脱硫石膏:18 ;粉煤灰(低钙II级):27 ;矿渣:40 ;水泥-J. 5 ;消石灰-J. 5 ;在此基础上,外掺无水氯化钙4%,甲基羟乙基纤维素(MH60001)0. 05% ;自来水:34
[0022] ③脱硫石膏:30 ;粉煤灰(低钙II级):25 ;矿渣:30 ;水泥:10 ;消石灰:5 ;在此基础上,外掺无水氯化钙6%,甲基羟乙基纤维素(MH60001)0. 02% ;自来水:36[0023] 底层粉刷材料的具体配方如下(质量比):[0024] ①脱硫石膏:12 ;粉煤灰(低钙II级):30 ;矿渣:48 ;水泥:0 ;消石灰:10 ;在此基础上,外掺无水氯化钙5%,甲基羟乙基纤维素(MH60001)0. 06% ;建筑用砂:200 ;自来水:40
[0025] ②脱硫石膏:18 ;粉煤灰(低钙II级):27 ;矿渣:40 ;水泥-J. 5 ;消石灰-J. 5 ;在此基础上,外掺无水氯化钙4%,甲基羟乙基纤维素(MH60001)0. 05% ;建筑用砂:150 ;自来水:42
[0026] ③脱硫石膏:30 ;粉煤灰(低钙II级):25 ;矿渣:30 ;水泥:10 ;消石灰:5 ;在此基础上,外掺无水氯化钙6%,甲基羟乙基纤维素(MH60001)0. 02% ;建筑用砂:200 ;自来水:44
[0027] 按以上配合比称样,无水氯化钙与甲基羟乙基纤维素溶于水中,拌合,所得面层与底层粉刷材料的性能与《粉刷石膏》(JC/T-2004)标准中各项技术指标对比如表2,表3。
[0028] 表2面层粉刷材料的性能检验结果
[0029]
Figure CN101468901BD00051
[0030] 注:试验条件为:试验室温度:(20±5) °C,空气相对湿度为(65± 10) % ;强度测试标准要求测试时试件状态为:养护3d,(40±4) °C烘干,恒重,试件规格:40mmX40mmX160mm。
[0031] 表3底层粉刷材料的性能检验结果
[0032]
Figure CN101468901BD00061
[0033] 注:试验条件为:试验室温度:(20±5) °C,空气相对湿度为(65± 10) % ;强度测试标准要求测试时试件状态为:养护3d,(40±4) °C烘干,恒重,试件规格:40mmX40mmX160mm。

Claims (2)

1. 一种面层粉刷材料,其特征在于:质量比为: 脱硫石膏:12〜30,该脱硫石膏是将原状脱硫石膏在500°C〜600°C的温度下煅烧、升温速率控制在10°C /min、升至规定温度后在该温度下保温Ih〜2h所得; 低钙II级粉煤灰:15〜30 矿渣:30〜55 水泥:0〜10 消石灰:5〜10 外掺无水氯化钙:4〜6 保水剂甲基羟乙基纤维素MH600010. 02〜0. 06。
2. 一种采用权利要求I所述的面层粉刷材料的底层粉刷材料,其特征在于:建筑用砂与所述面层粉刷材料的比例在I. 5〜2,且建筑用砂无杂质,含泥量不超过3%,粒径小于 ·2. 5mmo
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