CN108675743A - 一种磷石膏基保温砂浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保与节能技术领域，特别是涉及一种磷石膏基保温砂浆，以重量份计，由水泥12~20份、磷石膏10~20份、玻化微珠80~120份、石英砂2~8份、水20~30份、生石灰3~6份和有机粘结剂1~2份制成。本发明的原材料采用湿法磷酸生产所产生的化学石膏作为原料，有效地降低了成本，不仅拓宽了磷石膏废弃物的综合利用途径，提高了磷化工行业固体废弃物的使用量，还可促进磷化工产业的可持续发展。
Description
技术领域
本发明涉及环保与节能技术领域，具体来说，涉及一种磷石膏基保温砂浆及其制备方法。
背景技术
我国外墙保温包括有机保温体系和无机保温体系和有机和无机复合保温材料三类。其中，主要为有机类保温材料，生产和施工技术已经很成熟，但是不能防火，污染环境，易老化。无机类保温砂浆材料由于其成品低，强度高，保温，防火，耐候性等优点受到广泛的关注。玻化微珠保温砂浆是以玻化微珠为轻质骨料与玻化微珠保温胶粉料按照一定的比例搅拌均匀混合而成的用于外墙内外保温的一种新型无机保温砂浆材料。玻化微珠保温砂浆具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高、现场施工加水搅拌即可使用。玻化微珠保温砂浆具有以下优点：1、环保无毒、无异味、不含溶剂；2、良好的施工性，易于掌控施工厚度；3、容量轻，导热系数低，保温性能稳定；4、良好的触变性，干缩率小，整体性良好；5、良好的耐冻融性和耐水性能，难燃等级高。目前按照国家标准GB/T20473-2008《建筑保温砂浆》的要求，对于保温砂浆的抗压强度指标要求较高，但是目前市场上销售的玻化微珠保温砂浆的强度偏低，达不到相关质量要求，容易出现质量事故。同时如何加强废料的利用，使环保与节能并行，是我们当下研究的目的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种磷石膏基保温砂浆及其制备方法，以解决现有砂浆强度偏低而存的技术问题。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种磷石膏基保温砂浆，以重量份计，由水泥12~20份、磷石膏10~20份、玻化微珠80~120份、石英砂2~8份、水20~30份、生石灰3~6份和有机粘结剂1~2份制成。
优选地，所述磷石膏基保温砂浆由水泥14~18份、磷石膏12~16份、玻化微珠90~110份、石英砂3~7份、水22~28份、生石灰4~5份和有机粘结剂1.2~1.8份制成。
更优选地，所述磷石膏基保温砂浆由水泥15份、磷石膏14份、玻化微珠100份、石英砂5份、水25份、生石灰4.5份和有机粘结剂1.5份制成。
所述磷石膏为半水石膏。
所述水泥为42.5R硅酸盐水泥。
所述玻化微珠：粒径0.5~1.5mm，堆积密度不大于250kg/m3，体积吸水率≤42％，表面玻化闭孔率≥80％，导热系数≤0.070W/m·K，筒压强度≥200kPa，耐火温度1280~1360℃。
所述有机粘结剂为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的任意一种。
所述磷石膏基保温砂浆的制备方法为：
（1）磷石膏预处理：将磷石膏经过190~205℃的温度煅烧2~3h，接着将磷石膏陈化4~5天，接着将磷石膏、水和生石灰混合，升温至90~100℃，搅拌反应20~30min后，过滤并将磷石膏烘干，将磷石膏研磨成粒径为30~50μm的微粉，待用；
（2）混合：将步骤（1）研磨处理获得的磷石膏微粉与水泥、玻化微珠、石英砂、有机粘结剂混合均匀，得混合物，待用；
（3）汽蒸、干燥：将步骤（2）中的混合物送到蒸汽温度为 60~80℃、蒸汽压力为1.3~1.5MPa的蒸养装置中，蒸压养护处理40~60s，接着将混合物烘干，即得。
本发明的有益效果在于：
1、通过将磷石膏进行煅烧、陈化以及用石灰水进行处理，使得磷石膏的内部结构性能得到较大程度的改善，磷石膏基材的内部结构结合的紧密度较高，增强了磷石膏基材的强度，使得磷石膏中的放射性元素得到降低，改善了以磷石膏为基材制备的保温砂浆的质量。
2、本发明的制备工艺简单，操作方便，节约了大量的人力物力，大大提高了生产效率，本发明通过将混合物进行汽蒸处理，提高了保温砂浆的凝固性能，增强其抗折抗压强度；并且在生石灰存在的环境下，使得原料中的放射性物质得到优化，降低产品的放射性指数，最终加工保温砂浆产品的内外放射性指数均低于1。
3、本发明的原材料采用湿法磷酸生产所产生的化学石膏作为原料，有效地降低了成本，不仅拓宽了磷石膏废弃物的综合利用途径，提高了磷化工行业固体废弃物的使用量，还可促进磷化工产业的可持续发展。
具体实施方式
为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。实施例仅仅是对该发明的举例说明，不是对本发明的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。
实施例一
水泥12kg、磷石膏10kg、玻化微珠80kg、石英砂2kg、水20kg、生石灰3kg和有机粘结剂1kg。
所述磷石膏为半水石膏。
所述水泥为42.5R硅酸盐水泥。
所述玻化微珠：粒径0.6mm，堆积密度为242kg/m3，体积吸水率为40.6％，表面玻化闭孔率为81％，导热系数为0.067W/m·K，筒压强度为201kPa，耐火温度为1298℃。
所述有机粘结剂为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的任意一种。
所述磷石膏基保温砂浆的制备方法为：
（1）磷石膏预处理：将磷石膏送入煅烧窑中在190℃的温度下煅烧2h，接着将磷石膏取出在常温下陈化处理天，接着将磷石膏、水和生石灰混合，将混合物升温至90℃，搅拌反应20min后，过滤并将磷石膏在80℃的温度下烘干至其水分含量为4%，接着将磷石膏送入研磨设备中研磨成粒径为30μm的微粉，待用；
（2）混合：将步骤（1）研磨处理获得的磷石膏微粉与水泥、玻化微珠、石英砂、有机粘结剂送入搅拌装置中在常温下搅拌混合均匀，得混合物，待用；
（3）汽蒸、干燥：将步骤（2）中的混合物送到蒸汽温度为 60℃、蒸汽压力为1.3MPa的蒸养装置中，蒸压养护处理40s，接着将混合物在140℃的温度下烘干至其水分含量为4%，即得。
实施例二
水泥20kg、磷石膏20kg、玻化微珠120kg、石英砂8kg、水30kg、生石灰6kg和有机粘结剂2kg。
所述磷石膏为半水石膏。
所述水泥为42.5R硅酸盐水泥。
所述玻化微珠：粒径0.6mm，堆积密度为242kg/m3，体积吸水率为40.6％，表面玻化闭孔率为81％，导热系数为0.067W/m·K，筒压强度为201kPa，耐火温度为1298℃。
所述有机粘结剂为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的任意一种。
所述磷石膏基保温砂浆的制备方法为：
（1）磷石膏预处理：将磷石膏送入煅烧窑中在205℃的温度下煅烧3h，接着将磷石膏取出在常温下陈化处理5天，接着将磷石膏、水和生石灰混合，将混合物升温至100℃，搅拌反应30min后，过滤并将磷石膏在120℃的温度下烘干至其水分含量为3%，接着将磷石膏送入研磨设备中研磨成粒径为50μm的微粉，待用；
（2）混合：将步骤（1）研磨处理获得的磷石膏微粉与水泥、玻化微珠、石英砂、有机粘结剂送入搅拌装置中在常温下搅拌混合均匀，得混合物，待用；
（3）汽蒸、干燥：将步骤（2）中的混合物送到蒸汽温度为 80℃、蒸汽压力为1.5MPa的蒸养装置中，蒸压养护处理60s，接着将混合物在180℃的温度下烘干至其水分含量为3%，即得。
实施例三
水泥15kg、磷石膏14kg、玻化微珠100kg、石英砂5kg、水25kg、生石灰4.5kg和有机粘结剂1.5kg。
所述磷石膏为半水石膏。
所述水泥为42.5R硅酸盐水泥。
所述玻化微珠：粒径0.6mm，堆积密度为242kg/m3，体积吸水率为40.6％，表面玻化闭孔率为81％，导热系数为0.067W/m·K，筒压强度为201kPa，耐火温度为1298℃。
所述有机粘结剂为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的任意一种。
所述磷石膏基保温砂浆的制备方法为：
（1）磷石膏预处理：将磷石膏送入煅烧窑中在198℃的温度下煅烧2.5h，接着将磷石膏取出在常温下陈化处理5天，接着将磷石膏、水和生石灰混合，将混合物升温至96℃，搅拌反应24min后，过滤并将磷石膏在100℃的温度下烘干至其水分含量为4%，接着将磷石膏送入研磨设备中研磨成粒径为40μm的微粉，待用；
（2）混合：将步骤（1）研磨处理获得的磷石膏微粉与水泥、玻化微珠、石英砂、有机粘结剂送入搅拌装置中在常温下搅拌混合均匀，得混合物，待用；
（3）汽蒸、干燥：将步骤（2）中的混合物送到蒸汽温度为 70℃、蒸汽压力为1.4MPa的蒸养装置中，蒸压养护处理50s，接着将混合物在160℃的温度下烘干至其水分含量为4%，即得。
对比例
该对比例与实施例三不同之处在于不进行汽蒸处理，其他与实施例三一致。
对上述制备的磷石膏基保温砂浆按照执行标准：GB/T 20473-2006《建筑保温砂浆》，进行性能测试，结果如下表所示：
| 检测项目 | 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 对比例 |
| 干密度，kg/m3 | 310 | 314 | 307 | 316 |
| 抗压强度，MPa | 0.84 | 0.79 | 0.86 | 0.52 |
| 导热系数，W/（m•k） | 0.063 | 0.062 | 0.059 | 0.067 |
| 压剪粘结强度，KPa | 67.2 | 68.3 | 68.7 | 60.4 |
由上表中检测结果可知，本发明制备的磷石膏基保温砂浆体系导热系数较低，表面保温效果较好；该磷石膏基保温砂浆体系的抗压强度也有明显提高。从实施例三和对比例的检测结果来看，实施例三中各项指标均明显优于对比例，由此可见，进行汽蒸处理后，产品的抗压强度等指标得到明显提高。
Claims (8)
1.一种磷石膏基保温砂浆，其特征在于：以重量份计，由水泥12~20份、磷石膏10~20份、玻化微珠80~120份、石英砂2~8份、水20~30份、生石灰3~6份和有机粘结剂1~2份制成。
2.如权利要求1所述的磷石膏基保温砂浆，其特征在于：所述磷石膏基保温砂浆由水泥14~18份、磷石膏12~16份、玻化微珠90~110份、石英砂3~7份、水22~28份、生石灰4~5份和有机粘结剂1.2~1.8份制成。
3.如权利要求1所述的磷石膏基保温砂浆，其特征在于：所述磷石膏基保温砂浆由水泥15份、磷石膏14份、玻化微珠100份、石英砂5份、水25份、生石灰4.5份和有机粘结剂1.5份制成。
4.如权利要求1~3任意一项所述的磷石膏基保温砂浆，其特征在于：所述磷石膏为半水石膏。
5.如权利要求1~3任意一项所述的磷石膏基保温砂浆，其特征在于：所述水泥为42.5R硅酸盐水泥。
6.如权利要求1~3任意一项所述的磷石膏基保温砂浆，其特征在于：所述玻化微珠：粒径0.5~1.5mm，堆积密度不大于250kg/m3，体积吸水率≤42％，表面玻化闭孔率≥80％，导热系数≤0.070W/m·K，筒压强度≥200kPa，耐火温度1280~1360℃。
7.如权利要求1~3任意一项所述的磷石膏基保温砂浆，其特征在于：所述有机粘结剂为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的任意一种。
8.如权利要求1~3任意一项所述的磷石膏基保温砂浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）磷石膏预处理：将磷石膏经过190~205℃的温度煅烧2~3h，接着将磷石膏陈化4~5天，接着将磷石膏、水和生石灰混合，升温至90~100℃，搅拌反应20~30min后，过滤并将磷石膏烘干，将磷石膏研磨成粒径为30~50μm的微粉，待用；
（2）混合：将步骤（1）研磨处理获得的磷石膏微粉与水泥、玻化微珠、石英砂、有机粘结剂混合均匀，得混合物，待用；
（3）汽蒸、干燥：将步骤（2）中的混合物送到蒸汽温度为 60~80℃、蒸汽压力为1.3~1.5MPa的蒸养装置中，蒸压养护处理40~60s，接着将混合物烘干，即得。
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