CN108975817A - 一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆及其制备方法，该保温砂浆按质量份包括：建筑石膏粉20～39份、硅酸盐水泥22～30份、脱硫石膏晶须15～20份、膨胀珍珠岩20～40份、乳胶粉0.65～0.9份、引气剂0.6～0.9份、保水剂0.15～0.225份、缓凝剂0.1～0.5份和水60～65份；将上述原料均匀混合，加水拌合后即可得到保温砂浆。本发明工艺流程简单，将脱硫石膏晶须应用于保温砂浆中，制备的保温砂浆强度高，粘结能力好、干缩小、导热系数低，且降低了保温砂浆的生产成本，还在一定程度上解决了脱硫石膏占用土地，污染环境的问题。

Description

一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆及其制备方法，属于建筑保温材料领域。
背景技术
近年来，由于能源浪费现象严重，其中建筑能耗占社会总能耗的比例不断上升。开发节能的建筑保温砂浆对降低建筑能耗有着巨大的作用，同时将一些工业固体废弃物加工处理利用到保温砂浆中，也将是开发新型保温砂浆的趋势。脱硫石膏是一种常见的工业固体废弃物，占用土地，污染环境。将脱硫石膏以及脱硫石膏加工处理后，掺入保温砂浆中，不仅降低了保温砂浆的生产成本，而且可提高保温砂浆的性能，同时利用了工业固体废弃物脱硫石膏，提高了脱硫石膏的利用率，在一定程度上解决了脱硫石膏占用土地、污染环境的问题。
目前将脱硫石膏以及脱硫石膏加工处理后应用于砂浆中已有部分专利文献报道，专利CN103332920A公开了一种脱硫石膏砂浆，该脱硫石膏砂浆包括面层粉刷脱硫石膏和底层粉刷脱硫石膏砂浆二种，面层粉刷脱硫石膏砂浆由以下重量配比的配料制成：脱硫石膏79.6份、SC石膏缓凝剂0.35份、粉煤灰20份、纤维素醚0.010份，底层粉刷脱硫石膏砂浆由以下重量配比的配料制成：脱硫石膏为79.6份、SC石膏缓凝剂0.35份、粉煤灰20份、纤维素醚0.010份和河砂，按照脱硫石膏、SC石膏缓凝剂、粉煤灰和纤维素醚混合物与砂之比为1:2。该脱硫石膏砂浆主要由工业废渣组成，适用于干燥环境下普通粘土砖墙、加气硅墙等的饰面抹灰，可在工厂生产，可实现方便、快捷施工。改善了工作性能和物理力学性能，无放射性、无有害物质和无腐蚀性。
专利CN102190472A公开了二水脱硫耐水石膏保温砂浆及其生产方法，二水脱硫耐水石膏保温砂浆由以下重量配比的配料制成：二水脱硫石膏65～75份、活性材料20～25份、激发剂5～15份、促凝剂0.5～2.0份、超塑化剂0.2～0.5％，制备的二水脱硫耐水石膏保温砂浆强度好、耐水佳、成本低，导热系数低。能消纳大量固体废弃物。
专利CN102863197A公开了一种脱硫石膏基保温砂浆及其制备方法，脱硫石膏基保温砂浆由以下重量配比的配料制成：脱硫石膏1000份、白水泥3～10份、玻化微珠350～450份、可再分散乳胶粉5～15份、木质纤维1～5份、海泡石纤维5～25份、PP纤维1.5～5份、聚乙烯醇1～8份、憎水剂1～5份、缓凝剂0.4～3份，减水剂1～5份、增稠剂2～6份。该脱硫石膏基保温砂浆粉料包装，运输方便，具有很强的保温、防火性能。
上述的专利文献为脱硫石膏以及脱硫石膏加工处理后应用于保温砂浆开启了一个方向，但制备的砂浆性能不理想，普遍存在强度低，粘结能力差、干缩大、易开裂、导热系数高等缺点。
发明内容
技术问题：为解决上述问题，本发明提供一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆及其制备方法，将脱硫石膏加工处理成脱硫石膏晶须，掺入到保温砂浆中，增强保温砂浆的性能，克服现有技术中砂浆强度低，粘结能力差、干缩大、易开裂、导热系数高等缺点，同时充分利用了脱硫石膏，在一定程度上解决了脱硫石膏占用土地、污染环境的问题。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，该保温砂浆按照质量份包括以下组分：
其中：
所述的建筑石膏粉中CaSO4·0.5H2O的质量百分含量大于95％，其2小时抗折≥2.5MPa、2小时抗压≥8MPa。
所述的硅酸盐水泥为42.5级硅酸盐水泥或者52.5级硅酸盐水泥中的一种，比表面积≥320m2/kg。
所述的脱硫石膏晶须直径为0.5～2μm，长度为40～100μm，长径比为50～80，堆积密度为120～200kg/m3。
所述的膨胀珍珠岩颗粒分布均匀，其粒径为2～5mm，堆积密度为70～80kg/m3。
所述的乳胶粉为5406P型乳胶粉，质量百分含量≥98％，细度0.5～6μm。
所述的引气剂为十二烷基苯磺酸钠或者α-烯基磺酸钠中的一种。
所述的保水剂为羟乙基甲基纤维素醚或者羟丙基甲基纤维素醚中的一种。
所述的缓凝剂为柠檬酸钠或者葡萄糖酸钠中的一种。
本发明还提供了一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
a、按比例分别称取建筑石膏粉、硅酸盐水泥、脱硫石膏晶须、乳胶粉、引气剂、保水剂和缓凝剂，以干拌的方式将称取的各原料预先混合均匀，得到混合粉料；
b、向步骤a得到的混合粉料中按比例加入水搅拌均匀得到浆体，最后按比例加入膨胀珍珠岩均匀拌合，即得到所述的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆。
其中：
步骤a所述的以干拌的方式将称取的各原料预先混合均匀是指采用人工干拌的方式；
步骤b所述的搅拌均指利用搅拌机进行搅拌，加入水搅拌均匀得到浆体过程中，加入水后先以57～67r/min的搅拌速度，搅拌1～2min，后以115～135r/min的搅拌速度，搅拌2～3min，加入膨胀珍珠岩搅拌均匀过程中，加入膨胀珍珠岩后以57～67r/min的搅拌速度，搅拌2～3min。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
(1)本发明提供的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆采用脱硫石膏晶须制备，该脱硫石膏晶须具有长径比大、堆积密度小的特点，将其掺入保温砂浆中，可以降低保温砂浆的容重，增强保温性能；
(2)本发明提供的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆采用脱硫石膏晶须制备，该脱硫石膏晶须水化成二水石膏，增强晶体间的互相搭接，提高砂浆强度，同时水化发生膨胀而补偿干燥收缩，降低开裂的风险；
(3)本发明提供的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆采用脱硫石膏晶须制备，该脱硫石膏晶须水化成二水石膏，二水石膏与基体兼容性好，粘附力强，与墙面有良好的结合力，且增加砂浆的耐候性；
(4)本发明提供的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆充分利用工业固体废弃物，节约资源，保护环境，且对于脱硫石膏的高附加值利用具有重要的现实意义。
附图说明
图1为脱硫石膏晶须增强的保温砂浆的制备工艺流程图；
图2为脱硫石膏晶须的微观形貌图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，由以下组分质量份组成：
所述的建筑石膏粉中CaSO4·0.5H2O的质量百分含量为96％，其2小时抗折为2.5MPa、2小时抗压为8MPa。
所述的硅酸盐水泥为42.5级硅酸盐水泥，比表面积为320m2/kg。
所述的脱硫石膏晶须直径为0.5μm，长度为40μm，长径比为80，堆积密度为120kg/m3。
所述的膨胀珍珠岩粒径为2mm，堆积密度为80kg/m3。
所述的乳胶粉为5406P型乳胶粉，质量百分含量≥98％，细度0.5～6μm。
所述的引气剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述的保水剂为羟乙基甲基纤维素醚。
所述的缓凝剂为柠檬酸钠。
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆制备方法，包括以下步骤：
a、按照上述中的质量配比分别称取建筑石膏粉、硅酸盐水泥、脱硫石膏晶须、乳胶粉、引气剂、保水剂和缓凝剂，采用人工干拌的方式将各粉料预先混合均匀；
b、将步骤a中的混合粉料加入到砂浆搅拌机中，按比例加入水先以57r/min的搅拌速度，搅拌2min，后以115r/min的搅拌速度，搅拌3min，获得流动性良好的浆体，然后加入相应配比的膨胀珍珠岩以57r/min的搅拌速度，搅拌3min，即得到所述的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆。
实施例2：
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，由以下组分质量份组成：
所述的建筑石膏粉中CaSO4·0.5H2O的质量百分含量为96％，其2小时抗折为2.5MPa、2小时抗压为8MPa。
所述的硅酸盐水泥为42.5级硅酸盐水泥，比表面积为320m2/kg。
所述的脱硫石膏晶须直径为0.5μm，长度为40μm，长径比为80，堆积密度为120kg/m3。
所述的膨胀珍珠岩粒径为2mm，堆积密度为80kg/m3。
所述的乳胶粉为5406P型乳胶粉，质量百分含量≥98％，细度0.5～6μm。
所述的引气剂为十二烷基苯磺酸钠；
所述的保水剂为羟乙基甲基纤维素醚。
所述的缓凝剂为柠檬酸钠。
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆制备方法，包括以下步骤：
a、按照上述中的质量配比分别称取建筑石膏粉、硅酸盐水泥、脱硫石膏晶须、乳胶粉、引气剂、保水剂和缓凝剂，采用人工干拌的方式将各粉料预先混合均匀；
b、将步骤a中的混合粉料加入到砂浆搅拌机中，按比例加入水先以67r/min的搅拌速度，搅拌1min，后以135r/min的搅拌速度，搅拌2min，获得流动性良好的浆体，然后加入相应配比的膨胀珍珠岩以67r/min的搅拌速度，搅拌2min，即得到所述的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆。
实施例3：
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，由以下组分质量份组成：
所述的建筑石膏粉中CaSO4·0.5H2O的质量百分含量为96％，其2小时抗折为2.5MPa、2小时抗压为8MPa。
所述的硅酸盐水泥为42.5级硅酸盐水泥，比表面积为320m2/kg。
所述的脱硫石膏晶须直径为1μm，长度为70μm，长径比为70，堆积密度为150kg/m3。
所述的膨胀珍珠岩粒径为4mm，堆积密度为75kg/m3。
所述的脱硫石膏晶须直径为0.4～2μm，长度为40～300μm，长径比为30～100，堆积密度为120～200kg/m3。
所述的膨胀珍珠岩颗粒分布均匀，其粒径为2～5mm，堆积密度为70～80kg/m3。
所述的乳胶粉为5406P型乳胶粉，质量百分含量≥98％，细度0.5～6μm。
所述的引气剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述的保水剂为羟乙基甲基纤维素醚。
所述的缓凝剂为柠檬酸钠。
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆制备方法，包括以下步骤：
a、按照上述中的质量配比分别称取建筑石膏粉、硅酸盐水泥、脱硫石膏晶须、乳胶粉、引气剂、保水剂和缓凝剂，采用人工干拌的方式将各粉料预先混合均匀；
b、将步骤a中的混合粉料加入到砂浆搅拌机中，按比例加入水先以59r/min的搅拌速度，搅拌1.2min，后以120r/min的搅拌速度，搅拌2.2min，获得流动性良好的浆体，然后加入相应配比的膨胀珍珠岩以65r/min的搅拌速度，搅拌2.2min，即得到所述的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆。
实施例4：
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，由以下组分质量份组成：
所述的建筑石膏粉中CaSO4·0.5H2O的质量百分含量为98％，其2小时抗折为3.0MPa、2小时抗压为9.5MPa。
所述的硅酸盐水泥为52.5级硅酸盐水泥，比表面积为350m2/kg。
所述的脱硫石膏晶须直径为1μm，长度为70μm，长径比为70，堆积密度为150kg/m3。
所述的膨胀珍珠岩粒径为4mm，堆积密度为75kg/m3。
所述的乳胶粉为5406P型乳胶粉，质量百分含量≥98％，细度0.5～6μm。
所述的引气剂为α-烯基磺酸钠；
所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素醚。
所述的缓凝剂为葡萄糖酸钠。
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆制备方法，包括以下步骤：
a、按照上述中的质量配比分别称取建筑石膏粉、硅酸盐水泥、脱硫石膏晶须、乳胶粉、引气剂、保水剂和缓凝剂，采用人工干拌的方式将各粉料预先混合均匀；
b、将步骤a中的混合粉料加入到砂浆搅拌机中，按比例加入水先以59r/min的搅拌速度，搅拌1.4min，后以125r/min的搅拌速度，搅拌2.4min，获得流动性良好的浆体，然后加入相应配比的膨胀珍珠岩以63r/min的搅拌速度，搅拌2.8min，即得到所述的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆。
实施例5：
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，由以下组分质量份组成：
所述的建筑石膏粉中CaSO4·0.5H2O的质量百分含量为98％，其2小时抗折为3.0MPa、2小时抗压为9.5MPa。
所述的硅酸盐水泥为52.5级硅酸盐水泥，比表面积为350m2/kg。
所述的脱硫石膏晶须直径为2μm，长度为100μm，长径比为50，堆积密度为200kg/m3。
所述的膨胀珍珠岩粒径为5mm，堆积密度为70kg/m3。
所述的乳胶粉为5406P型乳胶粉，质量百分含量≥98％，细度0.5～6μm。
所述的引气剂为α-烯基磺酸钠。
所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素醚。
所述的缓凝剂为葡萄糖酸钠。
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆制备方法，包括以下步骤：
a、按照上述中的质量配比分别称取建筑石膏粉、硅酸盐水泥、脱硫石膏晶须、乳胶粉、引气剂、保水剂和缓凝剂，采用人工干拌的方式将各粉料预先混合均匀；
b、将步骤a中的混合粉料加入到砂浆搅拌机中，按比例加入水先以61r/min的搅拌速度，搅拌1.6min，后以125r/min的搅拌速度，搅拌2.6min，获得流动性良好的浆体，然后加入相应配比的膨胀珍珠岩以61r/min的搅拌速度，搅拌2.4min，即得到所述的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆。
实施例6：
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，由以下组分质量份组成：
所述的建筑石膏粉中CaSO4·0.5H2O的质量百分含量为98％，其2小时抗折为3.0MPa、2小时抗压为9.5MPa。
所述的硅酸盐水泥为52.5级硅酸盐水泥，比表面积为350m2/kg。
所述的脱硫石膏晶须直径为2μm，长度为100μm，长径比为50，堆积密度为200kg/m3。
所述的膨胀珍珠岩粒径为5mm，堆积密度为70kg/m3。
所述的乳胶粉为5406P型乳胶粉，质量百分含量≥98％，细度0.5～6μm。
所述的引气剂为α-烯基磺酸钠；
所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素醚。
所述的缓凝剂为葡萄糖酸钠。
一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆制备方法，包括以下步骤：
a、按照上述中的质量配比分别称取建筑石膏粉、硅酸盐水泥、脱硫石膏晶须、乳胶粉、引气剂、保水剂和缓凝剂，采用人工干拌的方式将各粉料预先混合均匀；
b、将步骤a中的混合粉料加入到砂浆搅拌机中，按比例加入水先以65r/min的搅拌速度，搅拌1.8min，后以130r/min的搅拌速度，搅拌2.6min，获得流动性良好的浆体，然后加入相应配比的膨胀珍珠岩以59r/min的搅拌速度，搅拌2.8min，即得到所述的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆。
对实施例1～6得到的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆进行性能测试，结果如表1所示，本指标按照标准《建筑保温砂浆》(GB/T20473-2006)执行。
表1实施例1～6制得保温砂浆性能考核指标
由表1可见，本发明制备的石膏晶须增强保温砂浆干密度低、砂浆强度高、导热系数低，线收缩率低、压剪粘贴强度高，符合GB/T20473-2006《建筑保温砂浆》标准中建筑保温砂浆各种性能的要求。

Claims (10)

1.一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，其特征在于：该保温砂浆按照质量份包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，其特征在于：所述的建筑石膏粉中CaSO4·0.5H2O的质量百分含量大于95％，其2小时抗折≥2.5MPa、2小时抗压≥8MPa。
3.根据权利要求1所述的一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，其特征在于：所述的硅酸盐水泥为42.5级硅酸盐水泥或者52.5级硅酸盐水泥中的一种，比表面积≥320m2/kg。
4.根据权利要求1所述的一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，其特征在于：所述的脱硫石膏晶须直径为0.5～2μm，长度为40～100μm，长径比为50～80，堆积密度为120～200kg/m3。
5.根据权利要求1所述的一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，其特征在于：所述的膨胀珍珠岩颗粒分布均匀，其粒径为2～5mm、堆积密度为70～80kg/m3。
6.根据权利要求1所述的一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，其特征在于：所述的乳胶粉为5406P型乳胶粉，其质量百分含量≥98％，细度为0.5～6μm。
7.根据权利要求1所述的一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，其特征在于：所述的引气剂为十二烷基苯磺酸钠或者α-烯基磺酸钠中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆，其特征在于：所述的保水剂为羟乙基甲基纤维素醚或者羟丙基甲基纤维素醚中的一种；所述的缓凝剂为柠檬酸钠或者葡萄糖酸钠中的一种。
9.一种如权利要求1～8任一所述的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
a、按比例分别称取建筑石膏粉、硅酸盐水泥、脱硫石膏晶须、乳胶粉、引气剂、保水剂和缓凝剂，以干拌的方式将称取的各原料预先混合均匀，得到混合粉料；
b、向步骤a得到的混合粉料中按比例加入水搅拌均匀得到浆体，最后按比例加入膨胀珍珠岩均匀拌合，即得到所述的利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆。
10.根据权利要求9所述的一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆制备方法，其特征在于：步骤a所述的以干拌的方式将称取的各原料预先混合均匀是指采用人工干拌的方式；步骤b所述的搅拌均指利用搅拌机进行搅拌，加入水搅拌均匀得到浆体过程中，加入水后先以57～67r/min的搅拌速度，搅拌1～2min，后以115～135r/min的搅拌速度，搅拌2～3min，加入膨胀珍珠岩搅拌均匀过程中，加入憎水珍珠岩后以57～67r/min的搅拌速度，搅拌2～3min。
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