CN108558251B - 一种调节石膏材料凝结时间的方法 - Google Patents

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    • C04B11/00—Calcium sulfate cements
    • C04B11/26—Calcium sulfate cements strating from chemical gypsum; starting from phosphogypsum or from waste, e.g. purification products of smoke

Abstract

本发明提供了一种调节石膏材料凝结时间的方法，具体方法为：先将钢渣与磷酸水溶液混合反应1～5min，然后加入建筑石膏制成均匀浆体；所述磷酸水溶液的pH值为1.5～2.1；所述钢渣、建筑石膏的重量比例为1～5%:95～99%。本方法能够明显延长石膏材料的凝结时间，解决了石膏可操作性差的问题，且工艺简单、低成本，为钢渣资源化和低浓度废磷酸的资源化利用提供了一种新途径。

Description

一种调节石膏材料凝结时间的方法
技术领域
本发明涉及一种利用钢渣与磷酸溶液混合反应后调节建筑石膏凝结时间的方法，可用于石膏建筑材料的生产与施工。
背景技术
近年来，石膏工业发展迅速，由建筑石膏生产的石膏建材制品具有节能环保、安全舒适等优良的性能，属绿色环保性胶凝材料；其次粘结性能好，不需要特别养护，易于保证工程质量。但是建筑石膏的凝结硬化速度快，凝结时间一般只有3~20分钟，可操作时间很短，往往不能满足石膏基材料的成型与施工的需要。为了解决这一难题，常采用掺缓凝剂来调节建筑石膏的凝结时间，满足施工要求。常用的石膏缓凝剂主要有柠檬酸其可溶性盐、多聚磷酸盐类和蛋白质类，但其价格均比较贵，经济效益低。另外，由于采用化学副产石膏原料以及煅烧方式不同等原因，一些建筑石膏无论是采用常规的柠檬酸、柠檬酸钠、硼酸等有机酸盐缓凝剂，还是采用专利文献CN 106866015 A、CN 107082587 A中的方法，均不能达到很好的缓凝效果。使石膏的应用受到了很大的限制，也影响了对化学副产石膏的资源化利用。因此，开发新的缓凝技术、降低缓凝成本势在必行。
发明内容
本发明提供了一种利用钢渣和磷酸调节建筑石膏凝结时间的方法，可应用于石膏建材的生产与应用，满足生产、施工的需要。
一种调节石膏材料凝结时间的方法，具体方法为：
先将钢渣与磷酸水溶液混合反应1～5min，然后加入建筑石膏制成均匀浆体。
在上述方法中，所述磷酸水溶液的pH值为1.5～2.1。
在上述方法中，所述钢渣与建筑石膏的重量比例为1～5%:95～99%。
在上述方法中，所述钢渣的比表面积为300～550m2/kg。
在上述方法中，所述磷酸既可以用工业级磷酸，也可以用废磷酸。
本发明积极的有益效果：本发明以钢渣、磷酸为主要改性剂，通过控制加料次序、加料量和水溶液的pH值，制成石膏缓凝剂合理控制石膏材料的凝结时间，满足生产和施工需要。本方法产生的新生态活性物质能够调节建筑石膏的水化速度，从而能够在宏观上明显延长石膏材料的凝结时间。本方法解决了石膏可操作性差的问题，且工艺简单、低成本。本方法也为钢渣资源化和低浓度废磷酸的资源化利用提供了一种新途径。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作详细说明。本发明的实施例和对比例测试方法均按照标GB/T 17669.4-1999建筑石膏进行。钢渣磨细至300～550m2/kg。
实施例一
先将水和磷酸调配成pH为1.5的磷酸水溶液，再往125份的上述磷酸水溶液中加入10份钢渣（比表面积为438m2/kg），搅拌反应1min，然后加入190份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。所用磷酸为工业级，有效浓度85%。
实施例二
先将水和磷酸调配成pH为1.66的磷酸水溶液，再往125份的上述磷酸水溶液中加入6份钢渣（比表面积为361m2/kg），搅拌反应5min，然后加入194份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。所用磷酸为工业级，有效浓度85%。
实施例三
先将水和磷酸调配成pH为1.77的磷酸水溶液，再往125份的上述磷酸水溶液中加入5份钢渣（比表面积为537m2/kg），搅拌反应3min，然后加入195份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。所用废磷酸为农药丁草胺合成过程产生的废磷酸，磷酸含量32.18%。
实施例四
先将水和磷酸调配成pH为1.9的磷酸水溶液，再往125份的上述磷酸水溶液中加入8份钢渣（比表面积为308m2/kg），搅拌反应4min，然后加入192份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。所用废磷酸为农药丁草胺合成过程产生的废磷酸，磷酸含量32.18%。
实施例五
先将水和磷酸调配成pH为2.0的磷酸水溶液，再往125份的上述磷酸水溶液中加入7份钢渣（比表面积为426m2/kg），搅拌反应3min，然后加入193份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。所用废磷酸为光电企业产生的废磷酸刻蚀液，磷酸含量37.46%。
实施例六
先将水和磷酸调配成pH为2.1的磷酸水溶液，再往125份的上述磷酸水溶液中加入3份钢渣（比表面积为495m2/kg），搅拌反应2min，然后加入197份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。所用磷酸为工业级，有效浓度85%。
实施例七
先将水和磷酸调配成pH为2.5的磷酸水溶液，再往125份的上述磷酸水溶液中加入2份钢渣（比表面积为485m2/kg），搅拌反应4min，然后加入198份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。所用磷酸为工业级，有效浓度85%。
表1 实施例实验结果
Figure DEST_PATH_IMAGE001
对比例1（空白）
往125份水中加入200份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。
对比例2
往125份水中加入10份钢渣（比表面积为438m2/kg）和190份建筑石膏，搅拌5min，然后加入制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。
对比例3
先将水和磷酸调配成pH为1.5的磷酸水溶液，再往125份的上述磷酸水溶液中加入200份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。所用磷酸为工业级，有效浓度85%。
对比例4
先将水和磷酸调配成pH为2.0的磷酸水溶液，再往125份的上述磷酸水溶液中加入200份建筑石膏制成均匀浆体，进行凝结时间和强度测试。所用磷酸为工业级，有效浓度85%。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
对比例2：未用磷酸，只用钢渣，对建筑石膏缓凝不明显。
对比例3：只用磷酸，未用钢渣，对建筑石膏缓凝不明显。

Claims (3)

1.一种调节石膏材料凝结时间的方法，具体方法为：先将钢渣与磷酸水溶液混合反应1～5min，然后加入建筑石膏制成均匀浆体；所述磷酸水溶液的pH值为1.5～2.1；所述钢渣与建筑石膏的重量比例为1～5%:95～99%。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述钢渣的比表面积为300～550m2/kg。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述磷酸为工业级磷酸或废磷酸。
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Effect of Retarders on Properties of Gypsum Plaster;Manjit Singh等;《Cement and Concrete Research》;19980519;第27卷(第6期);第948页最后1段、图1和949页第1段 *
超细钢渣微粉的制备及其对脱硫石膏改性的研究;戎天任等;《新型建筑材料》;20170925;第44卷(第9期);第50页左栏第1.1节、右栏第2.2节 *
钢渣、矿渣复合微粉对脱硫建筑石膏凝结时间的影响;陈蜜蜜;《中国学位论文全文数据库》;20170811;第11页2.1.2和2.1.3节、第22页4.1.2节 *

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