CN109503088A - 一种石膏基自流平砂浆 - Google Patents

一种石膏基自流平砂浆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种石膏基自流平砂浆,以重量计,其包括以下组分或由以下组分组成:铁尾矿砂480‑520份,α高强微晶石膏420‑470份,白水泥40‑60份,减水剂1‑4份,可分散乳胶粉5‑10份,消泡剂1‑2份,稳定剂1‑3份,水230‑260份。本发明以铁尾矿砂作为细骨料降低了砂浆对天然砂的需求,在保证石膏基自流平砂浆的各项性能的基础上,充分利用了尾矿废石料,缓解了环境资源压力,同时又可以带来巨大的经济效益及环保效益。

Description

一种石膏基自流平砂浆
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,涉及一种石膏基自流平砂浆。
背景技术
自流平砂浆经机械泵送或者人工施工后,无需人工摊铺、振捣平整,依靠浆体自身的流动性而自动流动形成平整表面。自流平砂浆可分为水泥基自流平砂浆和石膏基自流平砂浆,目前许多产品使用的是水泥基自流平砂浆,水泥基自流平砂浆技术发展得相对成熟,但是水泥基自流平砂浆使用一段时间后容易开裂,不能大面积施工,并且施工周期长、效率低,难以大规模生产使用。采用石膏基自流平砂浆施工的地面,尺寸准确,水平度极高,不开裂、不起鼓、不吸潮,可以大面积施工。石膏基自流平砂浆用作“地暖”找平覆盖层,保温性能好,不会因热胀冷缩产生开裂和起鼓现象,另外,石膏基自流平砂浆硬化后有一定弹性,脚感温暖舒适,石膏基自流平砂浆还具有一定的隔音防火效果。因此,石膏基自流平砂浆具有较大的开发潜力和经济效益。
砂是砂浆中不可缺少和占比最大的主要细骨料,具有重要作用。砂可分为天然砂和机制砂,现有的石膏基自流平砂浆制备方案中,大多以天然砂为细骨料,天然砂是不可再生资源,近些年来,由于大规模地采砂,使得天然砂储蓄量锐减,国家对天然砂的管制也越来越严格,由于天然砂越来越紧缺,其价格越来越高,于是,如何充分利用机制砂成为亟需解决的问题。
石膏基自流平砂浆的胶凝材料主要采用α高强微晶石膏、建筑石膏以及硬石膏。利用建筑石膏和硬石膏制备石膏基自流平砂浆难以达到国标中规定的抗折抗压强度,并且需要外加剂的种类繁多。α高强微晶石膏是在脱硫石膏制备α半水石膏的过程中加入转晶剂,可以使晶体生长发育的更有规则,从而强度得到较大的提高,α高强微晶石膏的强度可达25MPa以上。截至2015年底脱硫石膏累计堆存量约为150Mt,如果能大规模地利用α高强微晶石膏制备石膏基自流平砂浆,不但能提高对工业副产石膏的附加值,还可以扩大工业副产石膏的利用途径,以改善固体废弃物的污染问题。
根据我国的资源现状和环境污染状况,本发明开发出一种利用α高强微晶石膏和铁尾矿砂为原料制备α高强微晶石膏基自流平砂浆,这一系列产品的开发对缓解资源枯竭的现状和充分利用固体废弃物具有重要意义。
发明内容
本发明提供了一种石膏基自流平砂浆,利用α高强微晶石膏和铁尾矿砂为原料缓解了我国天然砂日益消耗的资源现状,并实现了固体废弃物资源化循环利用。
根据本发明的一个方面,提供了一种石膏基自流平砂浆,以重量计,其包括以下组分或由以下组分组成:铁尾矿砂480-520份,α高强微晶石膏420-470份,白水泥40-60份,减水剂1-4份,可分散乳胶粉5-10份,消泡剂1-2份,稳定剂1-3份,水230-260份。
本发明中,在所述自流平砂浆中,以重量计,铁尾矿砂的用量可以为480份、490份、500份、510份、520份以及它们之间的任意值,优选为490-510份;α高强微晶石膏的用量可以为420份、430份、440份、450份、460份、470份以及它们之间的任意值,优选为430-460份;白水泥的用量可以为40份、45份、50份、55份、60份以及它们之间的任意值,优选为45-55份;减水剂的用量可以为1份、2份、3份、4份以及它们之间的任意值,优选为1-3份;可分散乳胶粉的用量可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份以及它们之间的任意值,优选为5-8份;消泡剂的用量可以为1份、1.3份、1.5份、1.8份、2份以及它们之间的任意值,优选为1-1.5份;稳定剂的用量可以为1份、1.3份、1.5份、1.8份、2份、2.5份、2.8份、3份以及它们之间的任意值,优选为1-2份,水的用量可以为230份、235份、240份、245份、250份、260份以及它们之间的任意值,优选为235-250份。
根据本发明的优选实施方式,所述铁尾矿砂的粒径为70-140目。
根据本发明的优选实施方式,所述铁尾矿砂不含水。
根据本发明的优选实施方式,所述α高强微晶石膏的初凝时间不小于5min,终凝时间不大于20min,2h抗折强度不低于6MPa,2h抗折强度不低于15MPa,优选地,初凝时间不小于10min,终凝时间不大于15min,2h抗折强度不低于7MPa,2h抗折强度不低于18MPa。在本发明的一些实施方式中,所述α高强微晶石膏的初凝时间为10min,终凝时间为15min,2h抗折强度为7MPa,2h抗折强度为18MPa。
在本发明中,使用符合上述条件的α高强微晶石膏与所述铁尾矿砂为原料制备自流平砂浆,在满足性能要求的情况下,无需对铁尾矿砂进行分级筛分,原料来源更简单,成本更低。
根据本发明的优选实施方式,所述白水泥为P.O 42.5白色硅酸盐水泥,P.O表示普通硅酸盐水泥。
根据本发明的优选实施方式,所述减水剂为聚羧酸减水剂,所述聚羧酸减水剂包括醚类聚羧酸减水剂和/或酯类聚羧酸减水剂。根据本发明的优选实施方式,所述可分散乳胶粉选自以下乳胶粉中的一种或多种:醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉,乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉,醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉。
根据本发明的优选实施方式,所述消泡剂包括聚醚消泡剂、高碳醇脂肪酸酯复合物和聚醚改性硅中的一种或多种。
根据本发明的优选实施方式,所述稳定剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或多种。
本发明的有益效果。
本发明以铁尾矿砂作为细骨料降低了砂浆对天然砂的需求,在保证石膏基自流平砂浆的各项性能的基础上,充分利用了尾矿废石料,缓解了环境资源压力,同时又可以带来巨大的经济效益及环保效益。本发明的铁尾矿砂无需进行精确分级,通过选择合适粒径的铁尾矿砂与α高强微晶石膏和添加剂之间相互作用,制得了符合标准的自流平砂浆。本发明的α高强微晶石膏来源于脱硫石膏,拓宽了脱硫石膏的应用范围,实现脱硫石膏的资源化利用,因此,本申请中选用α高强微晶石膏和铁尾矿砂为原料制备石膏基自流平砂浆,可以同时达到缓解自然资源枯竭的现状和充分利用固体废弃物的目的。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明,但本发明并不受下述实施例限定。
在本发明实施例中所使用的原料如下:
α高强微晶石膏:购自山东博瑞新材料科技有限公司,初凝时间为10min,终凝时间为15min,2h抗折强度为7MPa,2h抗压强度为18MPa。
白水泥为P.O 42.5白色硅酸盐水泥。
铁尾矿砂为花岗岩石质的铁尾矿砂机制干砂,铁尾矿机制砂粒径为70-140目,不含水分。
减水剂为聚羧酸高性能减水剂(PC-1030)。
可分散乳胶粉为4115N胶粉,稳定体系为聚乙烯醇,400um筛余不超过4%。
消泡剂为P 803。
稳定剂为STARVlS 3003F。
水为城市自来水。
石膏基自流平砂浆的各项性能按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。
石膏基自流平砂浆要求的技术要求为:
初始流动度:140-150mm;
30min流动度损失≤3mm;
初凝时间≥1h;
终凝时间≤6h;
24h抗折强度≥2.5MPa;
24h抗压强度≥6.0MPa;
绝干抗折强度≥7.5MPa;
绝干抗压强度≥20.0MPa;
绝干拉伸粘结强度≥1.0MPa;
收缩率≤0.05%。
实施例1
石膏基自流平砂浆的配方如下:
α高强微晶石膏450重量份;铁尾矿砂500重量份;白水泥50重量份;减水剂2重量份;可分散乳胶粉5重量份;消泡剂1重量份;稳定剂2重量份;水243重量份。
按照配方中各原料的配比将原料混合均匀,加水搅拌至膏状,按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。性能如表1。
表1
实施例2
石膏基自流平砂浆的配方如下:
α高强微晶石膏455重量份;铁尾矿砂500重量份;白水泥45重量份;减水剂2重量份;可分散乳胶粉5重量份;消泡剂1重量份;稳定剂2重量份;水246重量份。
按照配方中各原料的配比将原料混合均匀,加水搅拌至膏状,按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。性能如表2。
表2
实施例3
石膏基自流平砂浆的配方如下:
α高强微晶石膏450重量份;铁尾矿砂500重量份;白水泥50重量份;减水剂2重量份;可分散乳胶粉7重量份;消泡剂1重量份;稳定剂2重量份;水242重量份。
按照配方中各原料的配比将原料混合均匀,加水搅拌至膏状,按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。性能如表3。
表3
实施例4
石膏基自流平砂浆的配方如下:
α高强微晶石膏450重量份;铁尾矿砂500重量份;白水泥50重量份;减水剂2重量份;可分散乳胶粉5重量份;消泡剂1重量份;稳定剂1.5重量份;水239重量份。
按照配方中各原料的配比将原料混合均匀,加水搅拌至膏状,按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。性能如表4。
表4
实施例5
石膏基自流平砂浆的配方如下:
α高强微晶石膏450重量份;铁尾矿砂500重量份;白水泥50重量份;减水剂1重量份;可分散乳胶粉5重量份;消泡剂1重量份;稳定剂2重量份;水243重量份。
按照配方中各原料的配比将原料混合均匀,加水搅拌至膏状,按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。性能如表5。
表5
实施例6
石膏基自流平砂浆的配方如下:
α高强微晶石膏450重量份;铁尾矿砂500重量份;白水泥50重量份;减水剂3重量份;可分散乳胶粉5重量份;消泡剂1重量份;稳定剂2重量份;水237重量份。
按照配方中各原料的配比将原料混合均匀,加水搅拌至膏状,按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。性能如表6。
表6
对比例1
该对比例中所使用的原料α高强微晶石膏的初凝时间为7min,终凝时间为20min,2h抗折强度为6MPa,2h抗压强度为15MPa,其余原料与实施例中相同。
石膏基自流平砂浆的配方如下:
α高强微晶石膏450重量份;铁尾矿砂500重量份;白水泥50重量份;减水剂2重量份;可分散乳胶粉5重量份;消泡剂1重量份;稳定剂2重量份;水243重量份。
按照配方中各原料的配比将原料混合均匀,加水搅拌至膏状,按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。性能如表7。
表7
对比例2
该对比例中所使用的原料与实施例中相同。
石膏基自流平砂浆的配方如下:
α高强微晶石膏390重量份;铁尾矿砂560重量份;白水泥50重量份;减水剂2重量份;可分散乳胶粉5重量份;消泡剂1重量份;稳定剂2重量份;水243重量份。
按照配方中各原料的配比将原料混合均匀,加水搅拌至膏状,按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。性能如表8。
表8
对比例3
该对比例中所使用的原料铁尾矿砂粒径范围为40-70目(不包括70目)以及70-140目,其余原料与实施例中相同。
石膏基自流平砂浆的配方如下:
α高强微晶石膏450重量份;40-70目但不包括70目的铁尾矿砂50重量份;70-140目的铁尾矿砂450重量份;白水泥50重量份;减水剂3重量份;可分散乳胶粉5重量份;消泡剂1重量份;稳定剂2重量份;水237重量份。
按照配方中各原料的配比将原料混合均匀,加水搅拌至膏状,按照标准《石膏基自流平砂浆(JC/T 1023-2007)》进行测试。性能如表9。
表9
以上实施例制得的石膏基自流平砂浆皆符合石膏基自流平砂浆的技术要求,具有流动性性好、养护时间短、强度高、表面平整、收缩变形小、粘结强度高、成本低的特点,扩大了α高强微晶石膏和铁尾矿砂的应用领域。
应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇,而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改,以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例,相反,本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种石膏基自流平砂浆,以重量计,其包括以下组分或由以下组分组成:铁尾矿砂480-520份,α高强微晶石膏420-470份,白水泥40-60份,减水剂1-4份,可分散乳胶粉5-10份,消泡剂1-2份,稳定剂1-3份,水230-260份。
2.根据权利要求1所述的石膏基自流平砂浆,其特征在于,以重量计,所述自流平砂浆包括以下组分或由以下组分组成:铁尾矿砂490-510份,α高强微晶石膏430-460份,白水泥45-55份,减水剂1-3份,可分散乳胶粉5-8份,消泡剂1-1.5份,稳定剂1-2份,水235-250份。
3.根据权利要求1或2所述的石膏基自流平砂浆,其特征在于,所述铁尾矿砂的粒径为70-140目。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的石膏基自流平砂浆,其特征在于,所述铁尾矿砂不含水。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的石膏基自流平砂浆,其特征在于,所述α高强微晶石膏的初凝时间不小于5min,终凝时间不大于20min,2h抗折强度不低于6MPa,2h抗折强度不低于15MPa,优选地,初凝时间不小于10min,终凝时间不大于15min,2h抗折强度不低于7MPa,2h抗折强度不低于18MPa。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的石膏基自流平砂浆,其特征在于,所述白水泥为P.O 42.5白色硅酸盐水泥。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的石膏基自流平砂浆,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸减水剂。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的石膏基自流平砂浆,其特征在于,所述可分散乳胶粉选自以下乳胶粉中的一种或多种:醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉,乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉,醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的石膏基自流平砂浆,其特征在于,所述消泡剂包括聚醚消泡剂、高碳醇脂肪酸酯复合物和聚醚改性硅中的一种或多种。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的石膏基自流平砂浆,其特征在于,所述稳定剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或多种。
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