CN102424563A - 一种脱硫石膏基防静电自流平砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种脱硫石膏基防静电自流平砂浆及其制备方法。本发明所述的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,利用煅烧脱硫石膏为主要原材料,各组分的重量份数如下:脱硫石膏:25-45、矿渣粉:5-10、粉煤灰:3-10、硅酸盐水泥:5-12、石英砂:15-25、钢渣砂:15-25、改性碳纤维:0.03-0.2、可再分散乳胶粉:0.5-2.0、纤维素醚:0.02-0.07、减水剂:0.10-0.25、消泡剂:0.1-0.4、早强剂:1.2-2.5、缓凝剂:0.02-0.06、碳纳米管:0.002-0.005。本发明所述的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,具有良好的抗静电性能、粘结性能、耐磨性能、较高的抗压强度,克服了石膏基材料耐水性能差的缺点,而且大量利用工业固体废弃物,具有环保节能、经济成本低等优点。可以应用于各种对静电防护和自流平性有要求的建筑地面工程。

Description

一种脱硫石膏基防静电自流平砂浆及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,也涉及到功能材料技术领域,具体涉及到一种由脱硫石膏、钢渣砂、粉煤灰、矿渣粉、碳纤维和碳纳米管以及化学添加剂等复合而成的脱硫石膏基防静电自流平砂浆及其制备方法。
背景技术
能源节约与资源综合利用是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,我国已提出发展以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济。低碳经济的重要组成部分之一就是各种废弃物尤其是工业固体废弃物的二次资源化利用。脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫过程中产生的一种固体废弃物,已成为除粉煤灰之外的第二大固体废废弃物;我国每年产生近亿吨湿法脱硫石膏,其存储不仅要占用大量土地,而且对环境不利。因此脱硫石膏等工业固体废弃物的综合利用已是迫在眉睫的任务,脱硫石膏的化学成分和矿物组成类似于天然石膏,对其充分高效资源化利用,不仅可以代替部分天然石膏,节约自然资源,而且具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。目前,虽然脱硫石膏已在水泥生产、建筑砌块、建筑石膏和粉刷石膏等方面得到一定的应用,但仍有大量脱硫石膏仅仅是堆积存放,有待利用。
自流平砂浆作为一种特种干混砂浆,具有流平性好、强度高等特点,而广泛应用于各种建筑、厂房地面工程。相较其它种类自流平砂浆,以石膏为主要胶凝材料的石膏基自流平砂浆,具有平整度好,质轻而体积稳定,且不易空鼓和尺寸变化开裂,隔音、隔热效果好等更为显著的优点。在工程应用时,石膏基自流平砂浆,其流动度、延时流动度以及凝结时间是影响其施工性和长期使用性能的重要参数;石膏基自流平地面作为地面结构的一个组成部分,还必须在24h后具有足够的强度以确保整个地面结构的工作能力;此外,粘结强度和尺寸稳定性直接影响自流平层与基层的牢固结合程度,进而也影响到地面的整体性能。
静电是指静止不动的带电电荷,大多是由于摩擦和分离造成的,其特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短等。静电是我们日常生产生活中常碰到的一种现象,而当其超过一定限度,且客观环境适宜时,便会以特有的不同模式对生产环境、产品和人生安全产生危害,例如静电放电会引起电器元件性能劣化、损害烧毁或永久性失效等,因此静电防护对我们的生产生活至关重要。静电防护的主要措施包括静电泄露、耗散、中和、增湿,屏蔽与接地。目前,在各种建筑地面工程尤其是厂房建筑,日益重视地面的平整度和防静电性要求。这为具有防静电功能的自流平砂浆发展带来良好机遇。
防静电自流平砂浆最重要的性能就是要有良好的流平性和静电传导能力。因此为解决上述两个问题,我们通过科学研究和实践检验,创造性地综合利用不同层级的导电材料,成功研究出满足建筑室内工程需要的单组分型脱硫石膏基防静电自流平砂浆及其制备方法,解决石膏耐水性差和耐磨性的难题,并赋予石膏基材料优异的防静电功能,而且还大量综合利用工业固体废弃物,具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。
发明内容
本发明的目的在于提出一种脱硫石膏基防静电自流平砂浆及其制备方法,通过配合比优化以及制备方法研究,制备出性能优良稳定、防静电性能满足工程不同要求的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,并大量综合利用工业固体废弃物,节约资源和能源,保护环境。
本发明提出的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,其组分及重量份数为:脱硫石膏:25-45、矿渣粉:5-10、粉煤灰:3-10、硅酸盐水泥:5-12、石英砂:15-25、钢渣砂:15-25、改性碳纤维:0.03-0.2、可再分散乳胶粉:0.5-2.0、纤维素醚:0.02-0.07、减水剂:0.10-0.25、消泡剂:0.1-0.4、早强剂:1.2-2.5、缓凝剂:0.02-0.06、碳纳米管:0.002-0.005,其总重量份数为100份。
本发明中,所述改性碳纤维为长度3-6mm的聚丙烯腈基碳纤维。
本发明中,所述钢渣砂的粒径≤1.5mm。
本发明中,所述减水剂采用粉末状的聚羧酸减水剂,消泡剂采用有机硅消泡剂,早强剂采用工业级碳酸锂,缓凝剂采用蛋白质衍生物缓凝剂。
本发明提出的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,综合利用多种工业固体废弃物,并利用钢渣砂、改性碳纤维和碳纳米管三种材料的材性和尺寸效应,达到良好的防静电性能,其表面电阻范围满足不同工程的防静电使用要求,并确保具有良好的物理力学性能。
本发明提出的脱硫石膏基防静电自流平砂浆的制备方法,具体步骤如下:按重量比例称量后,先利用混合速率达2000~3000r/min的高速混合机将改性碳纤维、碳纳米管、可再分散乳胶粉、纤维素醚、减水剂、有机硅消泡剂、早强剂和缓凝剂混合均匀,然后在混合速率为80-250r/min的混合机中把上述混合物与脱硫石膏、粉煤灰、矿渣粉、硅酸盐水泥、石英砂和钢渣砂一起混合均匀,即得所需产品。
本发明所述的脱硫石膏基防静电自流平砂浆成品为单组分的干混砂浆,施工时只需在施工现场将其与水按给定比例搅拌2~3min,即可使用。
本发明提出的脱硫石膏基防静电自流平砂浆检测结果如表1所示。
表1 脱硫石膏基防静电自流平砂浆基本性能
Figure 2011102682266100002DEST_PATH_IMAGE002
由表1可以看出,本发明提出的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,其物理力学性能和防静电性能良好,远远满足或超过相关标准要求,满足建筑节能工程不同要求。
本发明提出的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,可应用范围广,适用于各种建筑室内地面工程,尤其是有防静电要求的各种地面工程。本发明具有优异的施工性能,可施工时间长,自流平性好,施工便捷,强度高且发展迅速,节省工程周期。
综上所述,本发明提出的脱硫石膏基防静电自流平砂浆各性能指标优良,制备方法简便易行,产品品质易于控制,施工性能优异,防静电性能突出,适用于各种建筑室内地面工程,便于大规模推广应用。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1:用于非潮湿部位的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,其组分及配比(重量百分比)为:脱硫石膏:41.2%、矿渣粉:7.5%、粉煤灰:3.5%、硅酸盐水泥:5.5%、石英砂:21.4%、钢渣砂:18.0%、改性碳纤维:0.15%、可再分散乳胶粉:0.84%、纤维素醚:0.04%、减水剂:0.15%、消泡剂:0.18%、早强剂:1.5%、缓凝剂:0.04%、改性碳纳米管:0.0035%。检测测试得到的性能结果如表2所示。
表2 实施例1的脱硫石膏基防静电自流平砂浆性能测试结果
实施例2:可用于相对较潮湿部位的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,其组分及配比(重量百分比)为:脱硫石膏:34.6%、矿渣粉:7.5%、粉煤灰:4.4%、硅酸盐水泥:9.6%、石英砂:20.1%、钢渣砂:20.1%、改性碳纤维:0.11%、可再分散乳胶粉:0.95%、纤维素醚:0.032%、减水剂:0.17%、消泡剂:0.23%、早强剂:2.13%、缓凝剂:0.04%、改性碳纳米管:0.0017%。检测测试得到的性能结果如表3所示。
表3 实施例2的脱硫石膏基防静电自流平砂浆性能测试结果
Figure 2011102682266100002DEST_PATH_IMAGE006
由以上实施例可见,本发明提出的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,可根据建筑工程的要求,配制出相应的产品。各项性能指标均满足或超过相关标准和工程要求,可作为建筑室内地面工程材料,尤其是对于自流平性和防静电性能要求高的工程,可以广泛推广应用于各种建筑室内地面工程。

Claims (4)

1.一种脱硫石膏基防静电自流平砂浆,其特征在于:其组分及重量份数为:
脱硫石膏:25-45、矿渣粉:5-10、粉煤灰:3-10、硅酸盐水泥:5-12、石英砂:15-25、钢渣砂:15-25、改性碳纤维:0.03-0.2、可再分散乳胶粉:0.5-2.0、纤维素醚:0.02-0.07、减水剂:0.10-0.25、消泡剂:0.1-0.4、碳酸锂早强剂:1.2-2.5、缓凝剂:0.02-0.06、碳纳米管:0.002-0.005,其总重量份数为100份。
2.根据权利要求1所述的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,其特征在于:所述改性碳纤维为长度3-6mm的聚丙烯腈基碳纤维。
3.根据权利要求1所述的脱硫石膏基防静电自流平砂浆,其特征在于:所述钢渣砂的粒径≤1.5mm。
4.一种如权利要求1所述的脱硫石膏基防静电自流平砂浆的制备方法,其特征在于具体步骤如下:按重量比例称量后,先利用混合速率达2000~3000r/min的高速混合机将改性碳纤维、碳纳米管、可再分散乳胶粉、纤维素醚、减水剂、消泡剂、早强剂和缓凝剂混合均匀,然后在混合速率为80-250r/min的混合机中把上述混合物与脱硫石膏、粉煤灰、矿渣粉、硅酸盐水泥、石英砂和钢渣砂一起混合均匀,即得所需产品。
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