CN103539419B

CN103539419B - 一种用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料

Info

Publication number: CN103539419B
Application number: CN201310385708.9A
Authority: CN
Inventors: 马保国; 郅真真; 蹇守卫; 卢斯文; 李玉博; 苏英; 茹晓红
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2033-08-29
Also published as: CN103539419A

Abstract

本发明公开了一种用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其特征在于，其原料组分按重量百分数计为：β—磷石膏：60%～80%；矿物掺合料：10%～20%；水泥：5%～25%；缓凝剂：0.25%～0.5%；消泡剂：0.05%～0.15%，增稠剂：0.05%～0.2%，减水剂：0.5%～1%，将原料混合均匀，即制得磷石膏基现浇墙体材料，按水料比：0.4～0.5的比例将该材料与水混合，均匀搅拌制浆，现场浇筑成型，本发明的优点是：凝结时间可控，流动性损失率小，固体废弃物利用率高，材料成本低便于施工，强度高，可广泛应用于商业、民用建筑框架结构填充内墙。

Description

一种用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料

技术领域

本发明属于建筑材料的领域，具体的是涉及一种用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸生产过程中排出的以二水硫酸钙为主要成分的固体废弃物。通常情况下，生产1吨P₂O₅就要排放4.5～5.5吨磷石膏。近年来，随着磷化工业的不断发展，我国磷石膏的排放量日益增加，2009年我国磷石膏产生量约5000万吨，累计堆存量已超过2亿吨，占用了大量的土地资源。目前，国内磷石膏主要是采用高温热处理脱水生成β-半水石膏，由于β-半水石膏需水量大，强度低，所以只能用于生产水泥缓凝剂、建筑石膏粉、石膏板、石膏砖等低附加值的产品.

现浇墙体按照现浇的原材料和工艺不同，可以分为普通现浇混凝土墙体、现浇石膏墙体以及装饰一体化现浇泡沫混凝土墙体。新型现浇石膏墙体是将石膏作为墙体主要胶凝材料，复合一些沙子、粉煤灰等，以钢筋为支架，现场搅拌而成型。现浇石膏墙体具有质量轻、吸音保湿、但耐水性差。目前，我国已制定相应的《框架结构填充小型空心砌块墙体结构构造》规定，填充外墙的小型砌块强度等级不应小于MU5.0，内墙不应小于MU3.5。中国专利CN200710051888公开了《轻质石膏墙体及其整体浇筑方法》、中国专利CN2014247234Y公开了《一种石膏粉浇筑整体墙体》、中国专利CN1028398181公开了《现浇石膏墙体及其施工方法》，上述专利主要强调了石膏现浇墙体的整体浇筑施工方法，为对材料组分做详细阐述；中国专利CN200710115939公开了《现场浇筑石膏墙体》、中国专利（申请号200910301656．6）公开了《一种浇筑石膏墙体及其配制方法》，上述专利主要强调的是制备材料，但未能体现材料的性能。本专利的突出优势在于利用大量的固体废弃物，所制备的材料性能指标超过相关标准。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术而提供一种用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，通过现浇方式使磷石膏成为建筑材料的主要原料，可充分利用工业副产磷石膏，并掺入工业固体废渣，降低现浇墙的生产施工成本，提高施工的效率，所得的磷石膏基现浇墙体材料具有缓凝时间长、强度高、流动度损失小、耐久性高的优点。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：一种用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其特征在于，其原料组分按重量百分数计为：β—磷石膏：60%～80%；矿物掺合料：10%～20%；水泥：5%～25%；缓凝剂：0.25%～0.5%；减水剂：0.5%～1%；消泡剂：0.05%～0.15%，增稠剂：0.05%～0.2%。使用时，将原料混合均匀，按水料比：0.4～0.5加水，均匀搅拌制浆。

按上述方案，所述β—磷石膏是二水磷石膏经过掺入2%～5%的电石渣，在球磨机中粉磨15min后，再在150℃下煅烧2h而成的改性磷石膏。抗折强度≥2.5MPa、抗压强度≥5MPa，软化系数≥0.35。

按上述方案，所述矿物掺合料为粉煤灰、高炉矿渣或硅灰中的一种或几种复合，粒径大小控制在0.08～0.12mm之间。

按上述方案，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣水泥和硫铝酸盐水泥中的任意一种或几种的复合。

按上述方案，所述缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠、三聚磷酸钠、酒石酸和蛋白质盐类缓凝剂中的任意一种或几种的复合。

按上述方案，所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸系减水剂和聚酰胺系减水剂中的任意一种或几种的复合。

按上述方案，所述消泡剂为有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂。

按上述方案，所述增稠剂为甲基纤维素及其醚、羟乙基纤维素及其醚和羧甲基纤维素及其醚中的任意一种或几种的复合。

本发明使用了电石渣处理磷石膏中含有的大量磷酸、氢氟酸等酸性物质，将二者混合后可发生中和反应，减少磷酸等酸性物质的溢出；将处理过的磷石膏与水泥等碱性胶凝材料反应，避免了由于磷石膏中酸性物质与水泥发生化学反应，导致水泥基材受侵蚀和中性化的问题，增强材料的粘结性能；矿物掺合料的作用主要在于延缓半水硫酸钙水化硬化时间、提高石膏浆体的流动性、且水化后填充在二水石膏晶体之间的空隙内，从而提高现浇磷石膏的耐水性；缓凝剂的加入延长了磷石膏的初凝时间，对现浇墙施工提供有力条件；减水剂的加入降低了磷石膏的需水量，减少自由水的含量，提高现浇墙体的后期强度。

本发明的有益效果是：本发明制备所得的磷石膏基现浇墙体材料的凝结时间可达到2h以上，流动度损失减小，60min后的流动性损失率保持在25%左右，强度等级达到6MU以上。与现有的现浇墙体材料相比具有成本低、流动性好、强度高、耐水性好的优点。因此，本发明具有低碳经济、变废为宝的特点，可广泛用于框架结构的各种商业和民用建筑物内外隔墙。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本申请之发明，但实施例不应视作对本发明权利的限定。

实施例1：用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其原料组分按重量百分数如下：

β—磷石膏：65%、粉煤灰：10%、普通硅酸盐水泥：24%、柠檬酸钠：0.34%、萘系FDN减水剂：0.5%、有机硅油：0.08%、羟乙基纤维素（醚）：0.08%。

所述的β—磷石膏是二水磷石膏经过掺入2%的电石渣改性，在球磨机中粉磨15min后，再在150℃下煅烧2h的工艺制备的改性磷石膏。抗折强度≥2.5MPa、抗压强度≥5MPa，软化系数≥0.35。

取上述原料，经混合得到磷石膏基现浇墙体材料，按水料比0.46加水拌匀后以进行施工。本发明所得的磷石膏基现浇材料的基本性能为初凝时间≥2.0h，终凝时间≤4.0h，初始流动度≥180mm，1h后浆体流动度≥135mm，绝干抗压强度≥MU6.0，收缩率≤0.026%。

实施例2：用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其原料组分按重量百分数如下：

β—磷石膏：70%、粉煤灰：12.5%、普通硅酸盐水泥：16%、柠檬酸钠：0.30%、萘系FDN减水剂：1.0%、有机硅油：0.1%、甲基纤维素（醚）：0.1%。

所述的β—磷石膏是二水磷石膏经过掺入5%的电石渣改性，在球磨机中粉磨15min后，再在150℃下煅烧2h的工艺制备的改性磷石膏。抗折强度≥2.5MPa、抗压强度≥5MPa，软化系数≥0.35。

取上述原料，经混合得到磷石膏基现浇墙体材料，按水料比0.5加水拌匀后以进行施工。本发明所得的磷石膏基现浇材料的基本性能为初凝时间≥2.5h，终凝时间≤4.0h，初始流动度≥180mm，1h后浆体流动度≥140mm，绝干抗压强度≥MU6.8，收缩率≤0.023%。

实施例3：用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其原料组分按重量百分数如下：

β—磷石膏：60.5%、粉煤灰：18%、矿渣水泥：20%、柠檬酸：0.5%、FDN减水剂：0.75%、聚醚类消泡剂：0.15%、羟乙基纤维素（醚）：0.1%。

所述的β—磷石膏是二水磷石膏经过掺入3%的电石渣改性，在球磨机中粉磨15min后，再在150℃下煅烧2h的工艺制备的改性磷石膏。抗折强度≥2.5MPa、抗压强度≥5MPa，软化系数≥0.35。

取上述原料，经混合得到磷石膏基现浇墙体材料，按水料比0.46加水拌匀后以进行施工。本发明所得的磷石膏基现浇材料的基本性能为初凝时间≥2.0h，终凝时间≤4.0h，初始流动度≥180mm，1h后浆体流动度≥138mm，绝干抗压强度≥MU6.5，收缩率≤0.025%。

实施例4：用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其原料组分按重量百分数如下：

β—磷石膏：80%、高炉矿渣：10%、硫铝酸盐水泥：9%、蛋白质盐：0.3%、聚酰胺减水剂：0.57%、聚醚类消泡剂：0.05%、甲基纤维素（醚）：0.08%。

取上述原料，经混合得到磷石膏基现浇墙体材料，按水料比0.44加水拌匀后以进行施工。本发明所得的磷石膏基现浇材料的基本性能为初凝时间≥2.5h，终凝时间≤4.0h，初始流动度≥180mm，1h后浆体流动度≥145mm，绝干抗压强度≥MU7.0，收缩率≤0.026%。

实施例5：用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其原料组分按重量百分数如下：

β—磷石膏：75%、硅灰：12%、矿渣水泥：11.4%、三聚磷酸钠：0.35%、萘系FDN减水剂：1.0%、有机硅油：0.1%、羧甲基纤维素（醚）：0.15%。

所述的β—磷石膏是经过掺入4%的电石渣改性，在球磨机中粉磨15min后，再在150℃下煅烧2h的工艺制备的改性磷石膏。抗折强度≥2.5MPa、抗压强度≥5MPa，软化系数≥0.35。取上述原料，经混合得到磷石膏基现浇墙体材料，按水料比0.48加水拌匀后以进行施工。本发明所得的磷石膏基现浇材料的基本性能为初凝时间≥3.0h，终凝时间≤4.0h，初始流动度≥180mm，1h后浆体流动度≥138mm，绝干抗压强度≥MU6.0，收缩率≤0.021%。

Claims

1.一种用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其特征在于，其原料组分按重量百分数计为：β—磷石膏：60%～80%；矿物掺合料：10%～20%；水泥：5%～25%；缓凝剂：0.25%～0.5%；减水剂：0.5%～1%；消泡剂：0.05%～0.15%，增稠剂：0.05%～0.2%；所述β—磷石膏是二水磷石膏经过掺入2%～5%的电石渣，在球磨机中粉磨15min后，再在150℃下煅烧2h而成的改性磷石膏；所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣水泥和硫铝酸盐水泥中的任意一种或几种的复合。

2.如权利要求1所述的用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其特征在于，所述矿物掺合料为粉煤灰、高炉矿渣或硅灰中的一种或几种复合，粒径大小控制在0.08～0.12mm之间。

3.如权利要求1所述的用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其特征在于，所述缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠、三聚磷酸钠、酒石酸和蛋白质盐类缓凝剂中的任意一种或几种的复合。

4.如权利要求1所述的用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸系减水剂和聚酰胺系减水剂中的任意一种或几种的复合。

5.如权利要求1所述的用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂。

6.如权利要求1所述的用于现浇墙体的磷石膏基墙体材料，其特征在于，所述增稠剂为甲基纤维素及其醚、羟乙基纤维素及其醚或羧甲基纤维素及其醚中的任意一种或几种的复合。