CN104402383B - 一种石膏配制的预拌保温砂浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建材砂浆技术领域，尤其是一种石膏配制的预拌保温砂浆及其制备方法，通过将脱硫石膏与磷石膏进行混合搅拌均匀后，再将其置于锅炉中进行翻炒煅烧制备胶结材料，进而使得获得采用固体废弃物——石膏为原料制备具有保温、胶结性能的胶结材料，再通过缓凝剂的加入，调整胶结材料的物理性能，进一步的提高了胶结材料的性能，改善了质量的稳定性，促进了石膏在预拌保温砂浆领域的应用；通过将胶结材料的性能进行改性后，再加入无机保温轻骨料(膨胀珍珠岩)和乳胶粉、纤维素醚、减水剂，进而使得制作的砂浆的固废容纳量达到了90％以上，降低了磷石膏、脱硫石膏固废物的排放量，减少了环境污染，并且降低了预拌保温砂浆的制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及建材砂浆技术领域，尤其是一种石膏配制的预拌保温砂浆及其制备方法。
背景技术
脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫的副产物，燃煤电厂采用湿式石灰石(石灰)-石膏法吸收二氧化硫，以避免二氧化硫对大气的污染，最终生成副产物脱硫石膏。它的主要成分为二水硫酸钙，含量一般在90％以上。
磷石膏是指硫酸分解磷矿石萃取湿法磷酸的副产物，每生产1tP2O5就要产生磷石膏4.5～5.5t，颜色呈灰色或微黄色，pH值在2～4之间，主要化学成分为二水硫酸钙(CaSO4.2H2O)，含有少量的氟化合物、酸不溶物、磷酸残液等。
我国是世界上第一大磷肥生产国，同时也是副产磷石膏量最大的国家。国内每年磷石膏排放量接近5000万t，与天然石膏年开采量相当。磷石膏的堆存不仅占用大量土地，而且容易对地表(下)水体、土壤、植被、大气环境造成污染，巨额的磷石膏堆场的投资和运行费用，与日俱增的环保压力，严重制约原本利润就很薄的磷复肥生产企业的生存和发展。
传统的保温砂浆以水泥为胶凝材料、膨胀聚苯乙烯颗粒为轻骨料，收缩率大，抗裂性差，防火性能差；石膏砂浆是水泥砂浆的换代产品，它能够克服水泥砂浆抹墙后出现空鼓、干裂、脱落等缺点，与各种墙体基材都能很好地粘结，尤其适用于顶棚抹灰，在加气砼墙上效果更佳。石膏砂浆主要是以石膏为胶结材料，按照比例加入一定的骨料和其他添加剂，混合搅拌而成的。如专利号CN201410312856的《一种石膏干混料及其使用方法》采用脱硫石膏、碳酸钙和玻化微珠及外加剂为原料进行石膏干混料的制备。
由此可见，在现有技术中，对于磷石膏应用于保温砂浆制作领域还未见报道，尤其是将脱硫石膏与磷石膏相互进行混合改性处理后，再将其与骨料进行混合配制预拌混合保温砂浆的技术还未见报道。
为此，本研究人员通过对磷石膏与脱硫石膏进行相互掺混之后，调整其中的掺混量，并对掺混后的混合物进行物理性能的检测和调整，进而得到一种能够作为较优异的石膏胶结材料，该材料的应用不仅使得制作的保温砂浆的质量以及其他性能指标得到改善，并且使得该保温砂浆的保温性能和放火性能均得到了较大程度的提高，为磷石膏应用于建筑材料制作领域提供了一种新途径。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种石膏配制的预拌保温砂浆，该砂浆的固废容纳量较大，达到了90％以上，并对固废的磷石膏与脱硫石膏进行煅烧处理，改善其混合的性能，进而获得性能优越，质量稳定的胶结材料，使得获得的预拌保温砂浆的质量和性能均比传统的砂浆的性能和质量优异，提高了砂浆质量，并采用废弃物作为原料，降低了保温砂浆的制作成本。
基于上述的石膏配制的预拌保温砂浆，本发明还提供一种石膏配制的预拌保温砂浆的制备方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种石膏配制的预拌保温砂浆，其原料成分为胶结材料、无机保温轻骨料和缓凝剂及其他添加剂(乳胶粉、纤维素醚、减水剂任意比混合组成的混合物)，其中胶结材料由重量份为60-70份的脱硫石膏和重量份为20-35份磷石膏组成；骨料在原料成分中，以原料成分每千克加入0.0045-0.0055m3计算加入组成；缓凝剂的重量份为3-5份，其他添加剂(乳胶粉、纤维素醚、减水剂)的重量份为2-5份
所述的石膏为脱硫石膏和磷石膏
所述的无机保温轻骨料为膨胀珍珠岩。
所述的缓凝剂为磷石膏。
所述的其他添加剂为乳胶粉、纤维素醚和减水剂任意比混合的混合物。
其中减水剂为生石灰。
所述的胶结材料是将脱硫石膏和磷石膏进行混合后煅烧而成的。
所述的脱硫石膏的重量份为65份；所述的磷石膏的重量份为30份；所述的骨料与其他原料成分总和的比例为，以原料成分总和每千克加入0.005m3计算加入组成；所述的缓凝剂的重量份为3份，其他添加剂的重量份为2份。
该石膏配制的预拌保温砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制胶结材料：将脱硫石膏加入磷石膏中，并采用边加入边搅拌的方式，搅拌速度为80-100r/min，待加入完成之后，持续搅拌处理30-60min，将其两种原料混合均匀后，进行前期干燥处理，至水分≤2％后，将其置于锅炉中，再采用温度为220-240℃翻炒煅烧80-100min，将煅烧后的石膏粉进行陈化2-5d后，将其过0.22mm筛后，即可获得胶结材料，待用；
(2)加入缓凝剂：对步骤1)获得的胶结材料的物理性能进行测试，物理性能包括：标准稠度用水量、凝结时间和力学性能的测试，根据胶结材料的物理性能再确定向其中加入缓凝剂的比例，最后将确定加入比例的缓凝剂和其他添加剂(乳胶粉、纤维素醚、减水剂任意比混合的混合物)加入胶结材料中进行混合，搅拌速度为70-90r/min搅拌30-50min后，待用；
(3)加入无机保温轻骨料：向步骤2)获得混合料中，按照混合料的总重量，以每千克加入0.0045-0.0055m3的加入量，采取边加入边搅拌的方式加入骨料，搅拌的速度为50-70r/min，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌20-30min后，即可获得工业副产石膏配制的预拌保温砂浆。
本发明将脱硫石膏与磷石膏进行混合配制胶结材料，并对胶结材料的胶结材料物理性能进行把握之后，再向其中根据需求加入缓凝剂，进而使得胶结材料的物理性能得到优化，进而提高了胶结材料的胶结性能，延长材料的凝固时间，并待调整胶结材料的胶结性能之后，再向其中加入无机保温轻骨料，并控制各种原料搅拌混合的理化环境，最后调整比例，获得性能优越的石膏配制的预拌保温砂浆。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
通过将脱硫石膏与磷石膏进行混合搅拌均匀后，再将其置于锅炉中进行翻炒煅烧制备胶结材料，进而使得获得采用工业副产石膏为原料制备的胶结材料的优异性能，再通过缓凝剂的加入，调整胶结材料的物理性能，进一步的提高了胶结材料的性能，改善了质量的稳定性，并由脱硫石膏和磷石膏制备的胶结材料不仅具有胶结性能，还具有一定的保温性能，促进了工业副产石膏在预拌保温砂浆领域的应用；通过将胶结材料的性能进行改性后，再加入无机保温轻骨料(膨胀珍珠岩)，进而使得制作的砂浆的固废容纳量达到了最大化，降低了脱硫石膏、磷石膏固废物的排放量，降低了环境污染，并且降低了预拌保温砂浆的制作成本。
上述技术方案能够将脱硫石膏、磷石膏等工业固体废弃物的容纳量提高到90％以上，并且能够改善预拌保温砂浆的性能，使得该砂浆的性能和质量均比传统砂浆的性能和质量稳定，并且经过大量的配方试验，所研制的保温砂浆性能检测方法根据GB/T20473-2006《建筑保温砂浆》，检测结果证明，采用改性后的脱硫石膏、磷石膏作为胶结材料配置预拌保温砂浆，不但能够增大固体废物在建筑领域的应用，还能够替代水泥产品，提高保温砂浆的质量，使得配制出来的预拌保温砂浆的性能均能达到建筑保温砂浆标准的性能指标要求，甚至部分指标还较为优异，提高了工业副产石膏在保温砂浆配制过程中的应用，扩大了脱硫石膏、磷石膏等工业固体废弃物在建筑领域的应用，降低了建筑材料的制作成本。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种石膏配制的预拌保温砂浆，其原料成分为胶结材料、无机保温轻骨料和缓凝剂及其他添加剂，其中胶结材料由60kg的脱硫石膏和30kg的磷石膏组成；骨料在原料成分中，以原料成分每千克加入0.0045m3计算加入组成；缓凝剂为5kg，其他添加剂(乳胶粉、纤维素醚、减水剂任意比混合的混合物)5kg。其中无机保温轻骨料为膨胀珍珠岩、缓凝剂为磷石膏。
该石膏配制的预拌保温砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制胶结材料：将脱硫石膏加入磷石膏中，并采用边加入边搅拌的方式，搅拌速度为80r/min，待加入完成之后，持续搅拌处理60min，将其两种原料混合均匀后，进行前期干燥处理，至水分≤2％后，将其置于锅炉中，再采用温度为230℃翻炒煅烧100min，将煅烧后的石膏粉进行陈化5d后，将其过0.22mm筛后，即可获得胶结材料，待用；
(2)加入缓凝剂：对步骤1)获得的胶结材料的物理性能进行测试，物理性能包括：标准稠度用水量、凝结时间和力学性能的测试，根据胶结材料的物理性能再确定向其中加入缓凝剂的比例，最后将确定加入比例的缓凝剂和其他添加剂加入胶结材料中进行混合，搅拌速度为80r/min搅拌30min后，待用；
(3)加入无机保温轻骨料：向步骤2)获得混合料中，按照混合料的总重量，以每千克加入0.0045m3的加入量，采取边加入边搅拌的方式加入骨料，搅拌的速度为50r/min，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌20min后，即可获得工业副产石膏配制的预拌保温砂浆。
实施例2
一种石膏配制的预拌保温砂浆，其原料成分为胶结材料、无机保温轻骨料和缓凝剂及其他添加剂，其中胶结材料由70kg的脱硫石膏和20kg磷石膏组成；无机保温轻骨料与其他原料成分总和的比例，以其他原料成分总和每千克加入0055m3计算加入组成；缓凝剂为6kg、其他添加剂(乳胶粉、纤维素醚、减水剂任意比混合的混合物)4kg，其中骨料为膨胀珍珠岩，缓凝剂为磷石膏。
该石膏配制的预拌保温砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制胶结材料：将脱硫石膏加入磷石膏中，并采用边加入边搅拌的方式，搅拌速度为80r/min，待加入完成之后，持续搅拌处理60min，将其两种原料混合均匀后，进行前期干燥处理，至水分≤2％后，将其置于锅炉中，再采用温度为230℃翻炒煅烧100min，将煅烧后的石膏粉进行陈化5d后，将其过0.22mm筛后，即可获得胶结材料，待用；
(2)加入缓凝剂：对步骤1)获得的胶结材料的物理性能进行测试，物理性能包括：标准稠度用水量、凝结时间和力学性能的测试，根据胶结材料的物理性能再确定向其中加入缓凝剂的比例，最后将确定加入比例的缓凝剂和其他添加剂加入胶结材料中进行混合，搅拌速度为80r/min搅拌30min后，待用；
(3)加入无机保温轻骨料：向步骤2)获得混合料中，按照混合料的总重量，以每千克加入0.0045m3的加入量，采取边加入边搅拌的方式加入骨料，搅拌的速度为50r/min，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌20min后，即可获得工业副产石膏配制的预拌保温砂浆。
实施例3
一种石膏配制的预拌保温砂浆，其原料成分为胶结材料、无机保温轻骨料和缓凝剂及其他添加剂，其中胶结材料由脱硫石膏和磷石膏组成；所述的脱硫石膏为60kg；所述的磷石膏为30kg；所述的骨料与其他原料成分总和的比例，以其他原料成分总和每千克加入0.005m3计算加入组成；所述的缓凝剂为4kg，其他添加剂(乳胶粉、纤维素醚、减水剂任意比混合的混合物)为6kg，其中无机保温轻骨料为膨胀珍珠岩，缓凝剂为磷石膏。
该石膏配制的预拌保温砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制胶结材料：将脱硫石膏加入磷石膏中，并采用边加入边搅拌的方式，搅拌速度为80r/min，待加入完成之后，持续搅拌处理60min，将其两种原料混合均匀后，进行前期干燥处理，至水分≤2％后，将其置于锅炉中，再采用温度为230℃翻炒煅烧100min，将煅烧后的石膏粉进行陈化5d后，将其过0.22mm筛后，即可获得胶结材料，待用；
(2)加入缓凝剂：对步骤1)获得的胶结材料的物理性能进行测试，物理性能包括：标准稠度用水量、凝结时间和力学性能的测试，根据胶结材料的物理性能再确定向其中加入缓凝剂的比例，最后将确定加入比例的缓凝剂和其他添加剂加入胶结材料中进行混合，搅拌速度为80r/min搅拌30min后，待用；
(3)加入无机保温轻骨料：向步骤2)获得混合料中，按照混合料的总重量，以每千克加入0.0045m3的加入量，采取边加入边搅拌的方式加入骨料，搅拌的速度为50r/min，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌20min后，即可获得石膏配制的预拌保温砂浆。
在此有必要指出的是，上述实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案做进一步的限制。
Claims (7)
1.一种石膏配制的预拌保温砂浆，其特征在于，其原料成分为胶结材料、骨料和缓凝剂及其他添加剂，其中胶结材料由重量份为60-70份的脱硫石膏和重量份为20-35份磷石膏组成；加入的骨料与其他原料成分总和的比例，以其他原料成分总和每千克加入0.0045-0.0055m3计算加入组成；缓凝剂的重量份为3-5份；其中，其他添加剂的重量份为2-5份；所述的骨料为无机保温轻骨料；制备方法，包括以下步骤：
(1)配制胶结材料：将脱硫石膏加入磷石膏中，并采用边加入边搅拌的方式，搅拌速度为80-100r/min，待加入完成之后，持续搅拌处理30-60min，将其两种原料混合均匀后，进行前期干燥处理，至水分≤2％后，将其置于锅炉中，再采用温度为220-240℃翻炒煅烧80-100min，将煅烧后的石膏粉进行陈化2-5d后，将其过0.22mm筛后，即可获得胶结材料，待用；
(2)加入缓凝剂：对步骤1)获得的胶结材料的物理性能进行测试，物理性能包括：标准稠度用水量、凝结时间和力学性能的测试，根据胶结材料的物理性能再确定向其中加入缓凝剂的比例，最后将确定加入比例的缓凝剂和其他添加剂加入胶结材料中进行混合，搅拌速度为70-90r/min搅拌30-50min后，待用；
(3)加入无机保温轻骨料：向步骤2)获得混合料中，按照混合料的总重量，以每千克加入0.0045-0.0055m3的加入量，采取边加入边搅拌的方式加入骨料，搅拌的速度为50-70r/min，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌20-30min后，即可获得石膏配制的预拌保温砂浆。
2.如权利要求1所述的石膏配制的预拌保温砂浆，其特征在于，所述的无机保温轻骨料为膨胀珍珠岩。
3.如权利要求1所述的石膏配制的预拌保温砂浆，其特征在于，所述的缓凝剂为磷石膏。
4.如权利要求1所述的石膏配制的预拌保温砂浆，其特征在于，所述的胶结材料是将脱硫石膏和磷石膏进行混合后煅烧而成的。
5.如权利要求1所述的石膏配制的预拌保温砂浆，其特征在于，所述的其他添加剂为乳胶粉、纤维素醚和减水剂任意比混合而成的混合物。
6.如权利要求5所述的石膏配制的预拌保温砂浆，其特征在于，所述的减水剂为生石灰。
7.如权利要求1所述的石膏配制的预拌保温砂浆，其特征在于，所述的脱硫石膏的重量份为65份；所述的磷石膏的重量份为30份；所述的骨料与其他原料成分总和的比例，以其他原料成分总和的每千克加入0.005m3计算加入组成；所述的缓凝剂的重量份为3份，其他添加剂的重量份为2份。
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