CN108911685A - 一种石膏基自流平材料的制备方法 - Google Patents

一种石膏基自流平材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种石膏基自流平材料的制备方法，属于自流平材料技术领域。本发明通过破碎球磨、筛分、石灰水洗和煅烧处理对磷石膏进行预处理，去除磷石膏中各类杂质，破碎球磨可以有效改善磷石膏的形貌、粒径和颗粒级配，降低水膏比和硬化体孔隙，使硬化体结构致密；煅烧处理可以有效地消除有机物、共晶磷和放射性物质的影响；本发明制备的石膏基自流平材料是由铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和石膏组成，利用三者之间反应生成的钙矾石，可促进体系早期强度发展，补偿体积收缩，经过预处理后的磷石膏能有效促进钙矾石的生成，有利于体系早期强度的提高，提高石膏基自流平材料结构的密实性和力学性能。

Description

一种石膏基自流平材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种石膏基自流平材料的制备方法，属于自流平材料技术领域。
背景技术
自流平材料是上世纪70年代发展起来的，以无机胶凝材料或者有机材料为基材，与骨料、矿物掺和料以及多种外加剂混合制成的地面找平材料。使用时只需加入一定量的水拌合均匀，泵送施工，靠浆体自重作用流动形成平整光滑表面，无需人工抹平。自流平材料在施工过程中具有良好的流动性、面层层薄、施工速度快、表面光洁平整、早期强度高及良好的耐水耐酸性等优点，可广泛应用于大型停车场，超市等。自流平材料按其基材成分可分为有机系和无机系两大类。有机系自流平材料大多指环氧型自流平材料，其多组分有机化合物和其独特的有机化学结构使得有机系自流平材料具有强度高、耐腐蚀、耐磨损、色彩光泽可调配等功能。所以被各种工厂、实验室、停车场、医院、体育场等广泛采用。
无机系自流平材料主要有水泥基自流平材料和石膏基自流平材料两类；水泥基自流平材料主要有水泥、骨料、填料、减水剂、保水剂、膨胀剂、可再分散乳胶粉和消泡剂等组成。水泥基自流平材料具有良好的稳定性，耐水和耐磨性强，地面均匀致密，强度高，应用较为广泛。石膏基自流材料主要是以石膏为基材，采用骨料、矿物掺合料、水泥、减水剂、缓凝剂、增稠剂、消泡剂、表面硬化剂和颜料等混合而成。石膏基自流平材料具有早期强度高、凝结硬化无收缩、热稳定性好、隔音效果好、保温性优良，对环境友好等优点。
和水泥基自流平材料相比，石膏基自流平材料在水化凝结硬化过程中能够产生微膨胀，使材料结构密实度增加，且产品热稳定性较好，可用作地暖找平层，石膏基材料还具有良好的保温隔声特性，具有呼吸功能，能够调节室内温度和湿度，可提高居住的舒适度，而且在生产过程中的能耗和生产的污染都于泥，对环境危害小，是一种环境友好型建筑材料。但因石膏基自流平材料的基料一般为磷石膏，其杂质含量较多，性能存在较大差异，应用受到一定限制。但是，随着石膏基自流平材料中基材产品性能的提高，使得石膏基自流平材料的性能更加优越，将会扩大石膏基自流平材料在建材行业的应用范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对现有材料杂质含量较多影响材料性能的问题，提供了一种石膏基自流平材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）将磷石膏进行破碎后置于球磨机中，球磨过筛处理，得磷石膏粉末，将磷石膏粉末置于40～50℃的烘箱中干燥至恒重，得干燥粉末，按质量比1∶3将干燥粉末和质量分数为10%石灰水混合，石灰水洗处理，得水洗石膏，将水洗石膏置于马弗炉中，煅烧处理，冷却至室温，研磨并过80～100目筛，得煅烧石膏；
（2）按重量份数计，分别称取20～30份煅烧石膏、10～20份骨料、1～6份填料、10～22份铝酸盐水泥、3～10份硅酸盐水泥、1～5份减水剂、1～3份消泡剂、50～80份去离子水，将煅烧石膏、骨料、填料、铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、减水剂、消泡剂和去离子水混合，室温搅拌均匀，即得石膏基自流平材料。
步骤（1）所述的球磨过筛处理为在球料比为10∶1，磨球采用钢球，钢球的直径为6～10mm，在转速为300～400r/min下球磨1～2h，并过16～20目筛。
步骤（1）所述的石灰水洗处理为在转速为260～300r/min下水洗搅拌3～5min，抽滤得滤渣，重复1～2次，置于40～50℃的烘箱中干燥至恒重。
步骤（1）所述的煅烧处理为在升温速率为10℃/min，温度为650～750℃下恒温煅烧1～2h。
步骤（2）所述的骨料为粗骨料和细骨料按质量比1∶1混合，粗骨料为40～60目河砂，细骨料为60～120目河砂。
步骤（2）所述的填料为重质碳酸钙和粉煤灰按质量比1∶2混合。
步骤（2）所述的减水剂为聚羧酸系减水剂。
步骤（2）所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，由聚二甲基硅氧烷和二氧化硅配合而成。
步骤（2）所述的室温搅拌为在搅拌速度为5000～7000r/min下室温搅拌均匀。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明通过破碎球磨、筛分、石灰水洗和煅烧处理对磷石膏进行预处理，去除磷石膏中各类杂质，破碎球磨可以有效改善磷石膏的形貌、粒径和颗粒级配，降低水膏比和硬化体孔隙，使硬化体结构致密；磷石膏中磷、氟和有机物等杂质分布不均匀，随粒度不同，杂质分布存在明显的不同，筛分能有效处理明显杂质；石灰水洗预处理利用石灰与可溶磷、氟发生化学反应生成对磷石膏使用性能没有影响的难溶盐，既能清洗磷石膏的可溶杂质，又可以消除可溶磷、氟对磷石膏使用性能的影响；煅烧处理可以有效地消除有机物、共晶磷和放射性物质的影响，有机物在高温条件下燃烧，P2O5在高温条件下转变为气体挥发掉或生成难溶的磷酸盐；
（2）本发明制备的石膏基自流平材料是由铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和石膏组成，利用三者之间反应生成的钙矾石，可促进体系早期强度发展，补偿体积收缩，经过预处理后的磷石膏能有效促进钙矾石的生成，有利于体系早期强度的提高，提高石膏基自流平材料结构的密实性和力学性能。
具体实施方式
将磷石膏进行破碎后置于球磨机中，在球料比为10∶1，磨球采用钢球，钢球的直径为6～10mm，在转速为300～400r/min下球磨1～2h，并过16～20目筛，得磷石膏粉末，将磷石膏粉末置于40～50℃的烘箱中干燥至恒重，得干燥粉末，按质量比1∶3将干燥粉末和质量分数为10%石灰水混合，在转速为260～300r/min下水洗搅拌3～5min，抽滤得滤渣，重复1～2次，置于40～50℃的烘箱中干燥至恒重，得水洗石膏，将水洗石膏置于马弗炉中，在升温速率为10℃/min，温度为650～750℃下恒温煅烧1～2h，冷却至室温，研磨并过80～100目筛，得煅烧石膏；按重量份数计，分别称取20～30份煅烧石膏、10～20份骨料、1～6份填料、10～22份铝酸盐水泥、3～10份硅酸盐水泥、1～5份减水剂、1～3份消泡剂、50～80份去离子水，将煅烧石膏、骨料、填料、铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、减水剂、消泡剂和去离子水混合，在搅拌速度为5000～7000r/min下室温搅拌均匀，即得石膏基自流平材料。
将磷石膏进行破碎后置于球磨机中，在球料比为10∶1，磨球采用钢球，钢球的直径为6mm，在转速为3000r/min下球磨1h，并过16目筛，得磷石膏粉末，将磷石膏粉末置于40℃的烘箱中干燥至恒重，得干燥粉末，按质量比1∶3将干燥粉末和质量分数为10%石灰水混合，在转速为260r/min下水洗搅拌3min，抽滤得滤渣，重复1次，置于40℃的烘箱中干燥至恒重，得水洗石膏，将水洗石膏置于马弗炉中，在升温速率为10℃/min，温度为650℃下恒温煅烧1h，冷却至室温，研磨并过80目筛，得煅烧石膏；按重量份数计，分别称取20份煅烧石膏、10份骨料、1份填料、10份铝酸盐水泥、3份硅酸盐水泥、1份减水剂、1份消泡剂、50份去离子水，将煅烧石膏、骨料、填料、铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、减水剂、消泡剂和去离子水混合，在搅拌速度为5000r/min下室温搅拌均匀，即得石膏基自流平材料。
将磷石膏进行破碎后置于球磨机中，在球料比为10∶1，磨球采用钢球，钢球的直径为8mm，在转速为350r/min下球磨1h，并过18目筛，得磷石膏粉末，将磷石膏粉末置于450℃的烘箱中干燥至恒重，得干燥粉末，按质量比1∶3将干燥粉末和质量分数为10%石灰水混合，在转速为2800r/min下水洗搅拌4min，抽滤得滤渣，重复1次，置于45℃的烘箱中干燥至恒重，得水洗石膏，将水洗石膏置于马弗炉中，在升温速率为10℃/min，温度为700℃下恒温煅烧1h，冷却至室温，研磨并过90目筛，得煅烧石膏；按重量份数计，分别称取25份煅烧石膏、15份骨料、3份填料、15份铝酸盐水泥、7份硅酸盐水泥、3份减水剂、2份消泡剂、65份去离子水，将煅烧石膏、骨料、填料、铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、减水剂、消泡剂和去离子水混合，在搅拌速度为6000r/min下室温搅拌均匀，即得石膏基自流平材料。
将磷石膏进行破碎后置于球磨机中，在球料比为10∶1，磨球采用钢球，钢球的直径为10mm，在转速为400r/min下球磨2h，并过20目筛，得磷石膏粉末，将磷石膏粉末置于50℃的烘箱中干燥至恒重，得干燥粉末，按质量比1∶3将干燥粉末和质量分数为10%石灰水混合，在转速为300r/min下水洗搅拌5min，抽滤得滤渣，重复2次，置于50℃的烘箱中干燥至恒重，得水洗石膏，将水洗石膏置于马弗炉中，在升温速率为10℃/min，温度为750℃下恒温煅烧2h，冷却至室温，研磨并过100目筛，得煅烧石膏；按重量份数计，分别称取30份煅烧石膏、20份骨料、6份填料、22份铝酸盐水泥、10份硅酸盐水泥、5份减水剂、3份消泡剂、80份去离子水，将煅烧石膏、骨料、填料、铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、减水剂、消泡剂和去离子水混合，在搅拌速度为7000r/min下室温搅拌均匀，即得石膏基自流平材料。
对照例：东莞某公司生产的石膏基自流平材料。
将实例及对照例制备得到的石膏基自流平材料进行检测，具体检测如下：
自流平砂浆流动性：参照JC/T1023-2007《石膏基自流平砂浆》规定进行测定。
抗折、抗压强度：参照JC/T1023-2007《石膏基自流平砂浆》进行测定。
具体测试结果如表1。
表1性能表征对比表
检测项目 实例1 实例2 实例3 对照例
流动度/mm 151 150 149 141
抗折强度/MPa 4.6 4.3 4.5 3.1
抗压强度/MPa 16.7 16.5 16.6 12.4
由表1可知，本发明制备的石膏基自流平材料具有良好的流动度和力学性能。

Claims (9)

1.一种石膏基自流平材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）将磷石膏进行破碎后置于球磨机中，球磨过筛处理，得磷石膏粉末，将磷石膏粉末置于40～50℃的烘箱中干燥至恒重，得干燥粉末，按质量比1∶3将干燥粉末和质量分数为10%石灰水混合，石灰水洗处理，得水洗石膏，将水洗石膏置于马弗炉中，煅烧处理，冷却至室温，研磨并过80～100目筛，得煅烧石膏；
（2）按重量份数计，分别称取20～30份煅烧石膏、10～20份骨料、1～6份填料、10～22份铝酸盐水泥、3～10份硅酸盐水泥、1～5份减水剂、1～3份消泡剂、50～80份去离子水，将煅烧石膏、骨料、填料、铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、减水剂、消泡剂和去离子水混合，室温搅拌均匀，即得石膏基自流平材料。
2.根据权利要求1所述的一种石膏基自流平材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的球磨过筛处理为在球料比为10∶1，磨球采用钢球，钢球的直径为6～10mm，在转速为300～400r/min下球磨1～2h，并过16～20目筛。
3.根据权利要求1所述的一种石膏基自流平材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的石灰水洗处理为在转速为260～300r/min下水洗搅拌3～5min，抽滤得滤渣，重复1～2次，置于40～50℃的烘箱中干燥至恒重。
4.根据权利要求1所述的一种石膏基自流平材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的煅烧处理为在升温速率为10℃/min，温度为650～750℃下恒温煅烧1～2h。
5.根据权利要求1所述的一种石膏基自流平材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的骨料为粗骨料和细骨料按质量比1∶1混合，粗骨料为40～60目河砂，细骨料为60～120目河砂。
6.根据权利要求1所述的一种石膏基自流平材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的填料为重质碳酸钙和粉煤灰按质量比1∶2混合。
7.根据权利要求1所述的一种石膏基自流平材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的减水剂为聚羧酸系减水剂。
8.根据权利要求1所述的一种石膏基自流平材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，由聚二甲基硅氧烷和二氧化硅配合而成。
9.根据权利要求1所述的一种石膏基自流平材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的室温搅拌为在搅拌速度为5000～7000r/min下室温搅拌均匀。
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