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
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
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(CaSO4·2H2O)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。
我国粉煤灰量大，综合利用率低，主要以贮存为主。每1万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)℃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
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。
本发明的实现方式如下：将原状脱硫石膏在500℃～600℃的温度下煅烧，升温速率控制在10℃/min左右，升至规定温度后在该温度下保温1h～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1.5～2)，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。
面层粉刷材料的配方如下(质量比)：
脱硫石膏：12～30
粉煤灰(低钙II级)：15～30
矿渣：30～55
水泥：0～10
消石灰：5～10
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％～0.06％
自来水用量根据《粉刷石膏》(JC/T-2004)中的扩散度试验确定
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1.5～2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
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
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，0.045mm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1.77％，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1所示。
表1原材料的化学成分/％
Figure 2007101737123A00800031
选取面层粉刷材料的如下三个配方(质量比)：
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
②脱硫石膏：18；粉煤灰(低钙II级)：27；矿渣：40；水泥：7.5；消石灰：7.5；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
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
底层粉刷材料的具体配方如下(质量比)：
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
②脱硫石膏：18；粉煤灰(低钙II级)：27；矿渣：40；水泥：7.5；消石灰：7.5；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
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
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。
表2面层粉刷材料的性能检验结果
Figure 2007101737123A00800041
注：试验条件为：试验室温度：(20±5)℃，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)℃烘干，恒重，试件规格：40mm×40mm×160mm。
表3底层粉刷材料的性能检验结果
Figure 2007101737123A00800042
注：试验条件为：试验室温度：(20±5)℃，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)℃烘干，恒重，试件规格：40mm×40mm×160mm。

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℃～600℃的温度下煅烧、升温速率控制在10℃/min、升至规定温度后在该温度下保温1h～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1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1.5～2，且建筑用砂无杂质，含泥量不超过3％，粒径小于2.5mm。
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