CN106986601A - 疏水防水型石膏墙体材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种疏水防水型石膏墙体材料及其制备方法，按质量份数计算，包括50‑60份β‑半水磷石膏、30‑40份复配乳液、2‑5份水泥、0.1‑0.3份高效减水剂、0.1‑0.3份盐类防水剂及0.01‑0.1份发泡剂。

Description

疏水防水型石膏墙体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料科学领域，尤其是一种疏水防水型石膏墙体材料 及其制备方法。
背景技术
磷石膏是磷肥工业湿法生产磷酸过程中产生的固体废弃物，其主 要组成是CaSO4·2H2O(含量在90％左右)。在湿法制取磷酸的过程中， 每生产1t磷酸排放5～6t磷石膏，目前全世界每年排放28亿t以上的 磷石膏，平均有效利用率仅为4.5％左右，而我国每年磷石膏的堆存 量超过3亿t，其中西南地区的磷石膏堆存量已占到全国的90％以上， 综合利用率约20％。磷石膏排放量大、利用率低已经制约了我国磷 化工企业的可持续发展。磷石膏大量堆放，既占用土地又浪费资源， 其含有的酸性及其他有害物质容易对周边环境造成污染。因此，如何 有效利用大量的磷石膏已经成为亟待破解的难题。在众多利用途径中，只有建材资源化才是实现磷石膏大量利用的最佳途径。磷石膏建 材资源化不仅对磷石膏的消纳量大，无新污染物产生，而且还能达到 节能、节土、利废的目的，有助于解决磷石膏污染问题。
随着社会的发展，建筑行业现已全面推进传统建材制造业的绿色 改造，加大现金节能环保技术、工艺和装备的研发力度，大力开发工 业尾矿和建筑垃圾，对粉煤灰、煤矸石、化学副产石膏等进行深加工， 形成高性能混凝土掺合料、耐火材料原料、高强石膏等高附加值产品， 走上了资源节约型、环境友好型发展道路。
结合住建部政策，至2025年全国装配式建筑将达到30％，因此 建筑材料的轻质化、环保化、循环经济等特性均是装配式建筑所需要 的优质特性。本发明所提出的疏水防水型磷石膏墙体强度高、容重低， 符合非承重墙体建筑材料的标准，施工装配简单；同时其具有疏水、 防水的特性，接触角为140～152°，吸水率为8％，解决了石膏建筑 材料不防水的硬伤；同时能解决国内的磷石膏固废堆放难处理的问 题，符合资源节约、环保和循环经济的政策主导。
发明内容
本发明的目的是：提供一种疏水防水型石膏墙体材料及其制备方 法，它具有良好的疏水性及力学性能。
本发明是这样实现的：疏水防水型石膏墙体材料，按质量份数计 算，包括50-60份β-半水磷石膏、30-40份复配乳液、2-5份水泥、0.1-0.3 份高效减水剂、0.1-0.3份盐类防水剂及0.01-0.1份发泡剂。
所述的β-半水磷石膏为CaSO4·0.5H2O质量百分比含量在60％以 上的β-半水磷石膏。
所述的复配乳液的组成包括水80-90％、甲醇1-10％、硅系微粒 1-10％、转晶剂3-7％、聚乙烯醇1-10％及含氢硅油0.01-0.5％，总计 为100％。
所述的水泥为P·O42.5或P·O42.5R水泥，或二者的混合物。
所述的盐类防水剂为明矾石、氯化钠、氯化钾或亚硝酸钠中的一 种或几种的混合物。
所述的发泡剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、碳酸钠和碳 酸氢钠中的一种或几种的混合物。
所述的硅系微粒为目数均为500目以上的微硅粉、纳米二氧化硅 或气硅粉中的一种或几种的混合物；所述含氢硅油为固含量大于等于 25％的甲基含氢硅油乳液；所述有机硅油乳液为甲基氢化硅油乳液。
所述减水剂为的萘系减水剂、HSC减水激发剂、木质素磺酸钠和 木质素磺酸钙中的一种或几种的混合物。
疏水防水型石膏墙体材料的制备方法，包括如下步骤：按上述重 量份数取各组分：
1)将β-半水磷石膏、水泥、高效减水剂、盐类防水剂及发泡剂 均匀混合，形成干粉混合剂；
2)将复配乳液逐渐加入干粉混合剂，搅拌3min制成浆料倒入模 具，硬化后得到磷石膏墙块，出模，并自然风干后制得。
所述的复配乳液的制备是，按照上述的复配乳液的质量百分比取 各组分，经混合后利用高速剪切乳化机在室温下剪切乳化3h后制得， 剪切转速为3000rpm。
与现有技术相比，本发明具有良好的疏水性及力学性能。本发明 简单易行、材料来源广泛、成本低廉，使用效果好。
具体实施方式
本发明的实施例1-6：疏水防水型石膏墙体材料及其制备，实施 例1-6的配方比例详见表1；
1)将β-半水磷石膏、水泥、高效减水剂、盐类防水剂及发泡剂 均匀混合，形成干粉混合剂；
2)将复配乳液逐渐加入干粉混合剂，搅拌3min制成浆料倒入模 具，硬化后得到磷石膏墙块，出模，并自然风干后制得。
所述的复配乳液的制备是，按照表1中复配乳液的质量百分比取 各组分，经混合后利用高速剪切乳化机在室温下剪切乳化3h后制得， 剪切转速为3000rpm。
表1

Claims (10)

1.一种疏水防水型石膏墙体材料，其特征在于：按质量份数计算，包括50-60份β-半水磷石膏、30-40份复配乳液、2-5份水泥、0.1-0.3份高效减水剂、0.1-0.3份盐类防水剂及0.01-0.1份发泡剂。
2.根据权利要求1所述的疏水防水型石膏墙体材料，其特征在于：所述的β-半水磷石膏为CaSO4·0.5H2O质量百分比含量在60％以上的β-半水磷石膏。
3.根据权利要求1所述的疏水防水型石膏墙体材料，其特征在于：所述的复配乳液的组成包括水80-90％、甲醇1-10％、硅系微粒1-10％、转晶剂3-7％、聚乙烯醇1-10％及含氢硅油0.01-0.5％，总计为100％。
4.根据权利要求1所述的疏水防水型石膏墙体材料，其特征在于：所述的水泥为P·O42.5或P·O42.5R水泥，或二者的混合物。
5.根据权利要求1所述的疏水防水型石膏墙体材料，其特征在于：所述的盐类防水剂为明矾石、氯化钠、氯化钾或亚硝酸钠中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的疏水防水型石膏墙体材料，其特征在于：所述的发泡剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求3所述的疏水防水型石膏墙体材料，其特征在于：所述的硅系微粒为目数均为500目以上的微硅粉、纳米二氧化硅或气硅粉中的一种或几种的混合物；所述含氢硅油为固含量大于等于25％的甲基含氢硅油乳液；所述有机硅油乳液为甲基氢化硅油乳液。
8.根据权利要求1所述的疏水防水型石膏墙体材料，其特征在于：所述减水剂为的萘系减水剂、HSC减水激发剂、木质素磺酸钠和木质素磺酸钙中的一种或几种的混合物。
9.一种如权利要求1所述的疏水防水型石膏墙体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按上述重量份数取各组分：
1)将β-半水磷石膏、水泥、高效减水剂、盐类防水剂及发泡剂均匀混合，形成干粉混合剂；
2)将复配乳液逐渐加入干粉混合剂，搅拌3min制成浆料倒入模具，硬化后得到磷石膏墙块，出模，并自然风干后制得。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述的复配乳液的制备是，按照上述的复配乳液的质量百分比取各组分，经混合后利用高速剪切乳化机在室温下剪切乳化3h后制得，剪切转速为3000rpm。
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