CN112010618B - 利用废弃石膏作为胶凝材料的抹面砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用废弃石膏作为胶凝材料的抹面砂浆，其特征在于：其由以下质量百分含量的组分组成：工业废石膏27.78％、水10.83％‑16.67％、磷酸氢二铵0‑5.83％、细砂55％。将石膏、细砂搅拌均匀后加入磷酸氢二铵溶液混合均匀即可。通过磷酸氢二铵修饰后的石膏砂浆具有更高的致密性，孔隙率降低，以及更高的抗压强度，有利于回收再利用废弃石膏，减少废弃石膏对大气、土地和水资源的污染，促进可持续绿色发展。

Description

利用废弃石膏作为胶凝材料的抹面砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抹面砂浆，具体是一种利用废弃石膏替代传统胶凝材料制备抹面砂浆，属于建筑材料领域。
背景技术
生产普通硅酸盐水泥会消耗大量一级工业能源并排放CO2、NOx、SO2等有害气体。为可持续发展，更多的建筑废料经过回收处理后再利用，以减少对天然或原生资源的依赖。2017年，中国石膏板年产量达到3.44亿立方米，广泛应用于室内装修或作为隔墙使用。建筑物拆除后产生大量的废弃石膏，占用土地资源，同时会释放硫化氢和甲烷等有害气体。然而废弃石膏粉比表面积大，再生利用需要消耗更多的水分，孔隙率高、缺陷多等缺点使其力学性能和耐久性远低于原生石膏，限制其再生应用，现有技术是通过高温煅烧的方法处理废弃石膏使其达到与原生石膏相似的性能，但是这个过程仍需要消耗大量的能量，废弃石膏的利用依然无法大规模推广。
本发明提出一种使用磷酸氢二铵对废弃石膏的修饰方法。试验结果表明磷酸氢二铵可以渗透到多孔石膏中，与石膏晶体反应生成新的产物，使结构更加致密，提高再生石膏砂浆的力学性能。
发明内容
本发明的目的是提出一种利用废弃石膏生产抹面砂浆的方法。
本发明实现发明目的采用如下技术方案：
一种利用废弃石膏作为胶凝材料的抹面砂浆，其特征在于：其由以下质量百分含量的组分组成：工业废石膏27.78％、水10.83％-16.67％、磷酸氢二铵 0-5.83％、细砂55％。
进一步的，砂浆的石膏和溶液的水灰比为0.6。
进一步的，石膏主要成分为二水石膏(CaSO4·2H2O),形状表现为白色粉末。
进一步的，包括以下步骤：
S1、原料按照重量比率称取，并将石膏和细砂放入搅拌机干搅拌均匀；
S2、将称取的磷酸氢二铵与水混合均匀后加入搅拌机中与干料搅拌均匀。
有益效果：
本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：
使用废弃石膏代替水泥生产抹面砂浆，既减少了对水泥的依赖，同时有效利用建筑固废，降低资源消耗，减轻废弃石膏对土壤、大气和水资源的污染，避免高温煅烧等方法造成的二次资源消耗。本发明操作简单，经济成本低，有利于可持续绿色发展。
附图说明
图1是本发明抹面砂浆的抗压强度图；
图2是本发明的使用0％浓度磷酸氢二铵溶液修饰石膏的扫描电子显微镜图；
图3是本发明的使用25％浓度磷酸氢二铵溶液修饰石膏的扫描电子显微镜图；
图4是本发明的使用0％、25％浓度磷酸氢二铵溶液修饰石膏的压汞孔隙分布图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明或发明做进一步解释说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种利用废弃石膏作为胶凝材料的抹面砂浆，其特征在于：其由以下质量百分含量的组分组成：工业废石膏27.78％、水10.83％-16.67％、磷酸氢二铵 0-5.83％、细砂55％。砂浆的石膏和溶液的水灰比为0.6。原料按照重量比率称取，并将石膏和细砂放入搅拌机干搅拌均匀；将称取的磷酸氢二铵与水混合均匀后加入搅拌机中与干料搅拌均匀。
附图中“control”组为磷酸氢二铵浓度为0％的对照组。如图2所示，对照组石膏砂浆的微结构中可以观测到许多孔隙，这对其整体的强度产生了负面影响。当加入磷酸二氢铵溶液后，发生了如下反应：
CaSO4·2H2O+(NH4)2HPO4→CaHPO4·2H2O+(NH4)2SO4
磷酸氢二铵与针状的石膏晶体发生反应，产生新的产物，即二水磷酸氢钙。如图3所示，新的产物沉淀在石膏晶体表面，将剩余的石膏晶体、细砂胶结在一起，填充孔隙，形成更致密的微观结构，这一结果同样可以同图4相互印证，25％浓度的磷酸氢二铵溶液修饰后的石膏砂浆内0.2-10nm范围的孔隙比率与对照组相比显著降低，说明抹面砂浆的微观结构得到了显著改善。从图1中可以直观看出，当使用的磷酸氢二铵溶液浓度大于20％时，石膏砂浆在各个龄期的抗压强度对比对照组均有较大幅度提高，进一步证明了，使用磷酸氢二铵溶液制备的石膏砂浆具有更优异的性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种利用废弃石膏作为胶凝材料的抹面砂浆，其特征在于：其由以下质量百分含量的组分组成：废弃石膏27.78％、水10.83％-16.67％、磷酸氢二铵0-5.83％(不含0)、细砂55％，其中砂浆的石膏和溶液的水灰比为0.6，所述废弃石膏主要成分为二水石膏(CaSO4·2H2O),性状表现为白色粉末。
2.根据权利要求1所述的利用石膏作为胶凝材料的抹面砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、原料按照重量比率称取，并将所述废弃石膏和所述细砂放入搅拌机干搅拌均匀；
S2、将称取的所述磷酸氢二铵与水混合均匀后加入搅拌机中与干料搅拌均匀。
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