CN106699091A - 一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆及其制备方法 - Google Patents

一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆及其制备方法。该抹灰砂浆由普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷石膏、铝矾土、赤泥、(30‑50)目石英砂、(40‑70)目石英砂、聚羧酸系减水剂、硼砂、可再分散乳胶粉、保水剂和消泡剂制备而成。本发明产品适用于对流动性要求较高的地面抹灰砂浆，流动性强，粘结性高，保水性好。本发明消耗大量磷石膏，解决了工业废弃物磷石膏的堆积对生态环境的污染等问题，同时利用磷石膏取代天然石膏降低了抹灰砂浆的生产成本，具有良好的经济效益、社会效益和环保效益。

Description

一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰 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，具体涉及一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆及其制备方法。
背景技术
墙体材料吸水性强，收缩性大，而传统的抹灰砂浆一般由水泥、砂和水等组成，砂浆中的水很容易被墙体材料吸收，导致施工性能，保水性差，粘结强度低，易开裂、掉粉，极大地限制了抹灰砂浆的推广应用，同时严重影响了建筑物的质量。
目前，我国磷石膏大部分采用露天堆放和倾入大海两种方式处理，堆存的磷石膏渣已经超过3亿吨，不仅侵占大量土地，而且其中含有磷和氟等杂质还严重危害周围的大气、土壤和地下水等生态环境。因此，亟待加强对磷石膏的资源化利用，一方面高效地消耗堆积的磷石膏，解决土地侵占和环境污染等问题，另一方面也促进循环经济的发展，具有重要的社会、环境和经济意义。赤泥是工业制取氧化铝的副产物，每制取1吨氧化铝排放1-2吨赤泥。赤泥含有大量SiO2和Al2O3，也是一种有一定水硬活性的固废，赤泥可与磷石膏、铝矾土、水泥等配合，制备磷石膏水硬性复合胶凝材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产成本低、工作性好、收缩小、韧性好、不开裂和耐久性好的，以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆及其制备方法。
本发明提出的是一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，该抹灰砂浆是以普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷石膏、铝矾土和赤泥为胶凝材料，以两种不同粒径的石英砂为细集料，以硼砂为缓凝剂，以可再分散乳胶粉为粘结强度改性剂，以甲基纤维素醚和/或膨润土为保水剂，添加聚羧酸系减水剂和消泡剂拌制而成；
各组分的重量比为：
普通硅酸盐水泥 100
硫铝酸盐水泥 100-135
磷石膏 480-570
铝矾土 20-50
赤泥 40-90
石英砂A 880-1010
石英砂B 570-700
聚羧酸系减水剂 1-2
硼砂 0.10-0.20
可再分散乳胶粉 1-5
保水剂 0.05-0.07
消泡剂 0.04-0.06。
各组份较佳的重量比为：
普通硅酸盐水泥 100
硫铝酸盐水泥 110-130
磷石膏 480-550
铝矾土 20-40
赤泥 50-80
石英砂A 880-1000
石英砂B 600-700
聚羧酸系减水剂 1-2
硼砂 0.12-0.20
可再分散乳胶粉 1-5
保水剂 0.05-0.07
消泡剂 0.04-0.06。
本发明中，所述普通硅酸盐水泥为P•O42.5级水泥。
本发明中，所述硫铝酸盐水泥为42.5级快硬硫铝酸盐水泥。
本发明中，所述磷石膏为磷石膏经过(170-190)℃煅烧(2-3)小时，陈化(5-6)天制备的β半水石膏，结晶水含量为6.2%，比重2.35，平均粒径为51.6μm。
本发明中，所述石英砂A为(30-50)目，石英砂B为(40-70)目。
本发明中，所述聚羧酸系减水剂其减水率不小于25%。
本发明中，所述硼砂为化学纯。
本发明中，可再分散乳胶粉为瓦克8031H乳胶粉。
本发明中，所述保水剂为甲基纤维素醚、膨润土或甲基纤维素醚与膨润土按质量比为1:20 的混合物。
本发明中，所述消泡剂为德国MUNZING-CHEMIE公司生产的Agitan P803粉末消泡剂。
本发明提出的以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆制备方法，具体步骤如下：
按前述质量比称量原材料，先将普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷石膏、铝矾土、赤泥和石英砂加入搅拌机中搅拌30s后，接着加入减水剂、硼砂、消泡剂、保水剂和2/3的拌合水，搅拌30s，再将剩余的水加入搅拌机一起搅拌30s即得所需产品。
本发明中，磷石膏水硬性复合胶凝材料由普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷石膏、铝矾土和赤泥组成，其中，普通硅酸盐水泥水化后提供初始的碱性环境和大量水化硅酸钙，硫铝酸盐水泥与磷石膏、铝矾土和赤泥共同水化形成大量钙矾石，钙矾石与水化硅酸钙相互穿插，形成坚实稳固的水泥石。
本发明中，利用两种不同粒级的石英砂的堆积效应获得较好的砂浆流动性和强度。相比于普通的标准砂，石英砂粒径很小，强度高且稳定性强，配制的砂浆流动性好且比较均匀，适于墙面和地面的找平，与基层粘结牢固，增加保水性和耐磨性，避免了传统水泥砂浆出现开裂、空鼓、脱落等现象。
本发明中硼砂作为缓凝剂，主要控制硫铝酸盐水泥的快速水化，避免胶凝体系过早凝结硬化。
本发明中，可再分散乳胶粉作为粘结强度改性剂，成膜温度低，耐水性和分散性好，适用于墙体和地面抹灰砂浆；同时，成膜的聚合物树脂作为增强材料分布于整个砂浆体系中，从而增加了砂浆的内聚力。
本发明中，甲基纤维素醚和/或膨润土是重要的增粘保水剂，保证了抹灰砂浆具有较好的黏度和保水率，有利于涂抹施工和施工后砂浆内水分的保持。
本发明中，消泡剂的主要作用为消除砂浆中的气泡，保证抹灰砂浆的强度和美观性。
本发明的有益效果在于：本发明主要是以磷石膏水硬性复合胶凝材料配制一种抹灰砂浆，该抹灰砂浆是以普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷石膏、铝矾土、赤泥为胶凝材料，以两种不同粒径的石英砂为细集料，以硼砂为缓凝剂，以可再分散乳胶粉为粘结强度改性剂，以甲基纤维素醚和/或膨润土为保水剂，添加聚羧酸系减水剂和消泡剂拌制而成。本发明产品具有流动性好、保水性好、粘结强度高、收缩小、不开裂和耐久性好等特性。解决了工业废弃物磷石膏的堆积对生态环境的污染等问题，同时利用磷石膏取代天然石膏降低抹灰砂浆的生产成本，具有良好的经济效益、社会效益和环保效益。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1，一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，按普通硅酸盐水泥100，硫铝酸盐水泥130，磷石膏550，铝矾土20，赤泥40，石英砂A 880，石英砂B570，聚羧酸系减水剂2，硼砂0.20，可再分散乳胶粉1，保水剂0.05，消泡剂0.06，按抹灰砂浆固体总重量的21%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。
实施例2，一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，按普通硅酸盐水泥100，硫铝酸盐水泥100，磷石膏480，铝矾土50，赤泥90，石英砂A 880，石英砂B600，聚羧酸系减水剂1.2，硼砂0.15，可再分散乳胶粉3，保水剂0.06，消泡剂0.05，按抹灰砂浆固体总重量的21%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。
实施例3，一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，按普通硅酸盐水泥100，硫铝酸盐水泥135，磷石膏570，铝矾土30，赤泥80，石英砂A 1010，石英砂B 700，聚羧酸系减水剂1，硼砂0.10，可再分散乳胶粉5，保水剂0.04，消泡剂0.04，按抹灰砂浆固体总重量的21%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。
实施例4，一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水性抹灰砂浆，按普通硅酸盐水泥100，硫铝酸盐水泥110，磷石膏480，铝矾土40，赤泥90，石英砂A 1010，石英砂B 600，聚羧酸系减水剂1，硼砂0.15，可再分散乳胶粉5，保水剂0.07，消泡剂0.04，按抹灰砂浆固体总重量的21%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。
表1 实施例性能测试结果
性能测试 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
流动度/mm 125 140 125 120
抗压强度/MPa 12 16 13 10
抗折强度/MPa 3.5 5 4 4
耐磨性/g 0.30 0.25 0.30 0.35
收缩性/% 0.055 0.045 0.055 0.060
保水率/% 87.2 93.4 88.1 86.8
粘结强度/MPa 1.6 1.8 1.6 1.6

Claims (10)

1.一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，其特征在于该抹灰砂浆是以普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷石膏、铝矾土和赤泥为胶凝材料，以两种不同粒径的石英砂为细集料，以硼砂为缓凝剂，以可再分散乳胶粉为粘结强度改性剂，以甲基纤维素醚和/或膨润土为保水剂，添加聚羧酸系减水剂和消泡剂拌制而成，各组分的重量比为：
普通硅酸盐水泥 100
硫铝酸盐水泥 100-135
磷石膏 480-570
铝矾土 20-50
赤泥 40-90
石英砂A 880-1010
石英砂B 570-700
聚羧酸系减水剂 1-2
硼砂 0.10-0.20
可再分散乳胶粉 1-5
保水剂 0.05-0.07
消泡剂 0.04-0.06。
2.根据权利要求1所述的一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，其特征在于各组分的重量比为：
普通硅酸盐水泥 100
硫铝酸盐水泥 110-130
磷石膏 480-550
铝矾土 20-40
赤泥 50-80
石英砂A 880-1000
石英砂B 600-700
聚羧酸系减水剂 1-2
硼砂 0.12-0.20
可再分散乳胶粉 1-5
保水剂 0.05-0.07
消泡剂 0.04-0.06。
3.根据权利要求1所述的一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，其特征在于所述普通硅酸盐水泥为P•O42.5级水泥，所述硫铝酸盐水泥为42.5级快硬硫铝酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，其特征在于所述磷石膏为磷石膏经过(170-190)℃煅烧(2-3)小时，陈化(5-6)天制备的β半水石膏，结晶水含量为6.2%，比重2.35，平均粒径为51.6μm。
5.根据权利要求1所述的一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，其特征在于所述石英砂A为(30-50)目，石英砂B为(40-70)目。
6.根据权利要求1所述的一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，其特征在于所述聚羧酸系减水剂其减水率不小于25%。
7.根据权利要求1所述的一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，其特征在于所述可再分散乳胶粉为瓦克8031H乳胶粉。
8.根据权利要求1所述的一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，其特征在于所述保水剂为甲基纤维素醚、膨润土或甲基纤维素醚与膨润土按质量比为1:20 的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆，其特征在于所述消泡剂为德国MUNZING-CHEMIE公司生产的Agitan P803粉体消泡剂。
10.一种如权利要求1所述的一种以磷石膏水硬性复合胶凝材料为主的高粘结保水型抹灰砂浆的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
按质量比称量原材料，先将普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷石膏、铝矾土、赤泥和石英砂加入搅拌机中搅拌30s后，接着加入减水剂、硼砂、消泡剂和2/3的拌合水，搅拌30s，再将剩余的水加入搅拌机一起搅拌30s即得所需产品，然后测试砂浆的各项性能。
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