CN111592314B - 一种抗霉变石膏砂浆及其制备方法 - Google Patents

一种抗霉变石膏砂浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种抗霉变石膏砂浆及其制备方法，以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏、钢渣、硅藻土、生石灰、铝酸盐水泥、季铵盐、纳米硫酸钡、纳米氧化铜、钢纤维、水。本发明砂浆可以引起霉菌表面蛋白变性，阻断霉菌的功能物质的表达，可以直接使菌体膜破裂，直接造成菌体功能损伤；本发明充分利用纳米粒子表面积大、融合能力强的特点，配合改性后的石膏，使得整个砂浆基体粘结效果更好，抗外力性能更强，有很好的实用性。

Description

一种抗霉变石膏砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种抗霉变石膏砂浆及其制备方法。
背景技术
近年来建筑防霉工程的推广应用，对节能减排政策的落实起到积极的作用，尤其是高层建筑保温工程施工中的建筑主体防生物腐蚀更为突出，这就为无机防霉砂浆的工程应用提供了前所未有的契机。无机防霉砂浆为无机胶凝材料、适当比例的轻骨料，并填加可再分散乳胶粉、纤维素醚等外加剂混合制成。现有无机胶凝材料浆体施工后内部含气量低，而且防水性能不理想，从而导致无机保温砂浆遇水后保温性能大大下降，久而久之产生霉变以及虫蛀。
现有的保温砂浆不仅需要具有除基本的保温隔热功能外，还希望可以通过复合添加剂的调整，还具有其他功能，如防水、耐火、防霉、防蛀等。如专利号为CN201810518545.X的一种普轻钢结构石膏基墙体喷筑砂浆，采用脱硫石膏、水泥、粉煤灰、纤维素迷、无机凝胶、保水剂、减水剂、缓凝剂、无机盐、硅酸钠溶液、硫酸溶液、氨水、白色膨润土、活性二氧化硅粉、防霉剂、和抗裂剂、阻燃级EPS颗粒使制得的砂浆达到隔热性能好、耐水的特点，但是其制作中偏向于提高墙体的结构性能，对于砂浆的防霉变缺乏体系性的设计。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种抗霉变石膏砂浆，以强化砂浆的抗菌防霉效果，保证砂浆的持久使用；以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏60-70份、钢渣5-8份、硅藻土15-25份、生石灰4-5份、铝酸盐水泥33-45份、季铵盐0.5-0.8份、纳米硫酸钡0.2-0.5份、纳米氧化铜0.1-0.3份、钢纤维3-5份、水100-140份。
优选的，所述的抗霉变石膏砂浆，以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏67份、钢渣6份、硅藻土23份、生石灰4份、铝酸盐水泥34份、季铵盐0.5份、纳米硫酸钡0.3份、纳米氧化铜0.2份、钢纤维4份、水130份。
进一步的，所述改性石膏的制作方法为：以质量份计，将15-18份石膏在200-300℃烘3-5h，再将石膏粉碎为80-100目的粉末，40-55℃下将粉末在与氢氧化钠饱和溶液按照质量比1:8混合，搅拌30-50min过滤，滤渣经清水冲洗1-2min后烘干得到石膏备用；将5-8份四丙氟橡胶、9-13份全氟橡胶混炼后加入石膏搅拌均匀，干燥后将混合物粉碎为300-400目的粉末得到改性石膏。
优选的，所述季铵盐为十八烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵中的任意一种。
优选的，所述钢纤维为波形钢纤维。
优选的，所述钢纤维长度为8-15mm、直径0.2-0.6mm。
本发明所述的抗霉变石膏砂浆，制备方法如下：
（1）原料处理
将钢渣、硅藻土混合，加工为细度80-100目的粉末备用；
（2）混合
将季铵盐、纳米硫酸钡、纳米氧化铜、钢纤维、水混合均匀，再加入改性石膏、生石灰、铝酸盐水泥上一步骤制得的粉末搅拌均匀即可。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
本发明通过在砂浆中使用季铵盐和纳米氧化铜、纳米硫酸钡，使得砂浆凝固后会释放铜离子钡离子，引起霉菌表面蛋白变性，阻断霉菌的功能物质的表达，进而达到影响霉菌生长的效果，同时，由于纳米粒子表面能活跃度高，释放出的离子具有更强的均匀性和扩散性，可以直接使菌体膜破裂，直接造成菌体功能损伤；而且季铵盐通过静电作用和疏水作用吸附在菌体表面，改变细胞膜的通透性和细胞的渗透压，加速纳米氧化铜和纳米硫酸钡对膜的破坏，导致细胞内容物流出，微生物发生接触死亡。另外，季铵盐与细胞内蛋白结合，使酶和蛋白三维结构发生变化，破坏细胞代谢。由于细胞膜的主要化学成分脂多糖、脂质双分子层、脂蛋白及其他分子基团使得细胞表面带有负电荷并具有疏水特性，更容易受到铜、钡离子的攻击；使得季铵盐吸附到菌体表面，通过孔隙渗透到细胞壁，细胞结构破坏，最后自溶酶破坏细胞壁的整个过程发生更为迅速。所以本发明砂浆在霉菌抑制上起效迅速，而且随着离子的缓慢释放，整个抑菌效果显得更为持久。
本发明充分利用纳米粒子表面积大、融合能力强的特点，配合改性后的石膏，使得整个砂浆基体粘结效果更好，抗外力性能更强，有很好的实用性。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种抗霉变石膏砂浆，以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏67份、钢渣6份、硅藻土23份、生石灰4份、铝酸盐水泥34份、季铵盐0.5份、纳米硫酸钡0.3份、纳米氧化铜0.2份、钢纤维4份、水130份。以质量份计，所述改性石膏的制作方法为：以质量份计，将17份石膏在300℃烘5h，再将石膏粉碎为100目的粉末， 55℃下将粉末在与氢氧化钠饱和溶液按照质量比1:8混合，搅拌40min过滤，滤渣经清水冲洗1min后烘干得到石膏备用；将5份四丙氟橡胶、13份全氟橡胶混炼后加入石膏搅拌均匀，干燥后将混合物粉碎为400目的粉末得到改性石膏；所述季铵盐为十八烷基三甲基氯化铵；所述钢纤维为波形钢纤维；所述钢纤维长度为15mm、直径0.2mm。
本实施例所述的抗霉变石膏砂浆，制备方法如下：
（1）原料处理
将钢渣、硅藻土混合，加工为细度100目的粉末备用；
（2）混合
将季铵盐、纳米硫酸钡、纳米氧化铜、钢纤维、水混合均匀，再加入改性石膏、生石灰、铝酸盐水泥上一步骤制得的粉末搅拌均匀即可。
实施例2
一种抗霉变石膏砂浆，以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏60份、钢渣5份、硅藻土15份、生石灰4份、铝酸盐水泥33份、季铵盐0.5份、纳米硫酸钡0.2份、纳米氧化铜0.1份、钢纤维3份、水100份；以质量份计，所述改性石膏的制作方法为：以质量份计，将15份石膏在200℃烘3h，再将石膏粉碎为80目的粉末，40℃下将粉末在与氢氧化钠饱和溶液按照质量比1:8混合，搅拌30min过滤，滤渣经清水冲洗1min后烘干得到石膏备用；将5份四丙氟橡胶、9份全氟橡胶混炼后加入石膏搅拌均匀，干燥后将混合物粉碎为300目的粉末得到改性石膏；所述季铵盐为烷基二甲基苄基氯化铵；所述钢纤维为波形钢纤维；所述钢纤维长度为8mm、直径0.2mm。
本实施例所述的抗霉变石膏砂浆，制备方法如下：
（1）原料处理
将钢渣、硅藻土混合，加工为细度80目的粉末备用；
（2）混合
将季铵盐、纳米硫酸钡、纳米氧化铜、钢纤维、水混合均匀，再加入改性石膏、生石灰、铝酸盐水泥上一步骤制得的粉末搅拌均匀即可。
实施例3
一种抗霉变石膏砂浆，以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏70份、钢渣8份、硅藻土25份、生石灰5份、铝酸盐水泥45份、季铵盐0.8份、纳米硫酸钡0.5份、纳米氧化铜0.3份、钢纤维5份、水140份；以质量份计，所述改性石膏的制作方法为：以质量份计，将18份石膏在300℃烘5h，再将石膏粉碎为100目的粉末， 55℃下将粉末在与氢氧化钠饱和溶液按照质量比1:8混合，搅拌50min过滤，滤渣经清水冲洗2min后烘干得到石膏备用；将8份四丙氟橡胶、13份全氟橡胶混炼后加入石膏搅拌均匀，干燥后将混合物粉碎为400目的粉末得到改性石膏；所述季铵盐为十八烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵中的任意一种；所述钢纤维为波形钢纤维；所述钢纤维长度为15mm、直径0.6mm。
本实施例所述的抗霉变石膏砂浆，制备方法如下：
（1）原料处理
将钢渣、硅藻土混合，加工为细度90目的粉末备用；
（2）混合
将季铵盐、纳米硫酸钡、纳米氧化铜、钢纤维、水混合均匀，再加入改性石膏、生石灰、铝酸盐水泥上一步骤制得的粉末搅拌均匀即可。
实施例4
一种抗霉变石膏砂浆，以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏61份、钢渣7份、硅藻土16份、生石灰5份、铝酸盐水泥37份、季铵盐0.8份、纳米硫酸钡0.2份、纳米氧化铜0.3份、钢纤维5份、水140份；以质量份计，所述改性石膏的制作方法为：以质量份计，将15份石膏在200℃烘3h，再将石膏粉碎为80目的粉末，40℃下将粉末在与氢氧化钠饱和溶液按照质量比1:8混合，搅拌30min过滤，滤渣经清水冲洗1min后烘干得到石膏备用；将5份四丙氟橡胶、13份全氟橡胶混炼后加入石膏搅拌均匀，干燥后将混合物粉碎为400目的粉末得到改性石膏；所述季铵盐为烷基二甲基苄基氯化铵；所述钢纤维为波形钢纤维；所述钢纤维长度为11mm、直径0.5mm。
本实施例所述的抗霉变石膏砂浆，制备方法如下：
（1）原料处理
将钢渣、硅藻土混合，加工为细度80目的粉末备用；
（2）混合
将季铵盐、纳米硫酸钡、纳米氧化铜、钢纤维、水混合均匀，再加入改性石膏、生石灰、铝酸盐水泥上一步骤制得的粉末搅拌均匀即可。
实施例5
一种抗霉变石膏砂浆，以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏69份、钢渣6份、硅藻土24份、生石灰5份、铝酸盐水泥45份、季铵盐0.5份、纳米硫酸钡0.2份、纳米氧化铜0.1份、钢纤维5份、水140份；以质量份计，所述改性石膏的制作方法为：以质量份计，将18份石膏在300℃烘3h，再将石膏粉碎为80目的粉末， 55℃下将粉末在与氢氧化钠饱和溶液按照质量比1:8混合，搅拌50min过滤，滤渣经清水冲洗2min后烘干得到石膏备用；将8份四丙氟橡胶、9份全氟橡胶混炼后加入石膏搅拌均匀，干燥后将混合物粉碎为300目的粉末得到改性石膏；所述季铵盐为烷基二甲基苄基氯化铵；所述钢纤维为波形钢纤维；所述钢纤维长度为8mm、直径0.23mm。
本实施例所述的抗霉变石膏砂浆，制备方法如下：
（1）原料处理
将钢渣、硅藻土混合，加工为细度100目的粉末备用；
（2）混合
将季铵盐、纳米硫酸钡、纳米氧化铜、钢纤维、水混合均匀，再加入改性石膏、生石灰、铝酸盐水泥上一步骤制得的粉末搅拌均匀即可。
对比例设置：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
试验例
分别按照实施例1-5、对比例1-6制作砂浆，测量各组砂浆基体的粘接强度、凝固28天后抗压强度，将各组砂浆表面喷洒混合菌含量为0.2%的营养液，持续喷洒五天，观察砂浆表面菌落附着情况，所述混合物菌由质量比为1:1的支顶孢属菌，交链孢属菌混合而成。
试验结果：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
可以看出，实施例1-5的砂浆基体性能优于对比例1-5，且实施例表面基体无霉菌附着，对比例3-5虽然表面也无霉菌附着，但是结构性能降低明显；所以本发明砂浆不但性能良好，而且对霉菌抑制效果显著。

Claims (6)

1.一种抗霉变石膏砂浆，其特征在于，以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏60-70份、钢渣5-8份、硅藻土15-25份、生石灰4-5份、铝酸盐水泥33-45份、季铵盐0.5-0.8份、纳米硫酸钡0.2-0.5份、纳米氧化铜0.1-0.3份、钢纤维3-5份、水100-140份；
所述改性石膏的制作方法为：以质量份计，将15-18份石膏在200-300℃烘干3-5h，再将石膏粉碎为80-100目的粉末，40-55℃下将粉末再与氢氧化钠饱和溶液按照质量比1:8混合，搅拌30-50min后过滤，滤渣经清水冲洗1-2min后烘干得到石膏备用；将5-8份四丙氟橡胶、9-13份全氟橡胶混炼后加入石膏搅拌均匀，干燥后将混合物粉碎为300-400目的粉末得到改性石膏。
2.如权利要求1所述的抗霉变石膏砂浆，其特征在于，以质量份计，该砂浆原料的组成为：改性石膏67份、钢渣6份、硅藻土23份、生石灰4份、铝酸盐水泥34份、季铵盐0.5份、纳米硫酸钡0.3份、纳米氧化铜0.2份、钢纤维4份、水130份。
3.如权利要求1所述的抗霉变石膏砂浆，其特征在于，所述季铵盐为十八烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵中的任意一种。
4.如权利要求1所述的抗霉变石膏砂浆，其特征在于，所述钢纤维为波形钢纤维。
5.如权利要求1所述的抗霉变石膏砂浆，其特征在于，所述钢纤维长度为8-15mm、直径0.2-0.6mm。
6.如权利要求1所述的抗霉变石膏砂浆，其特征在于，制备方法如下：
（1）原料处理
将钢渣、硅藻土混合，加工为细度80-100目的粉末备用；
（2）混合
将季铵盐、纳米硫酸钡、纳米氧化铜、钢纤维、水混合均匀，再加入改性石膏、生石灰、铝酸盐水泥与上一步骤制得的粉末搅拌均匀即可。
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