CN112062528A - 一种自流平磷石膏材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自流平磷石膏材料，其特征在于，所述自流平磷石膏材料由包括以下重量份的组分制备而成：50‑150份的水、150份的磷石膏、0.1‑2份的减水剂、0.1‑2份的淀粉衍生物、0.1‑1份的消泡剂、0.1‑2份的阴离子表面活性剂和0.1‑3份非离子表面活性剂。本发明所研制的磷石膏材料具有优异的自流平性能。本发明不仅能够实现磷石膏的资源化利用，同时解决其堆放所带来的环境保护问题，具有重要的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种自流平磷石膏材料。
背景技术
我国磷石膏产生量约7000万吨，堆存量已达2.5亿吨。作为一种化学工艺品，磷石膏的应用范围比较广泛，在建材方面，化工产品方面，农业方面等都着重要的作用。目前，磷石膏利用率较低，主要以堆放为主。磷石膏中含有游离的磷酸和硫酸等酸性物质，它们会导致建筑构件和生产设备腐蚀，磷石膏中的磷酸盐组分会促使真菌生长，对周围环境污染很大。磷石膏作为一种工业固体废渣，其任意排放不仅占用耕地，污染环境，还会造成资源的浪费，因此磷石膏的资源化利用，已成为解决当前磷石膏工业技术的热点。
在我们人类的日常生活中，可以采用磷石膏为原料制作各种精美的工艺品，但现有的磷石膏欠缺良好的自流平性能。本发明在不添加水泥的情况下，通过添加一些化学助剂，赋予磷石膏良好的自流平性能，具有良好的实践价值。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而发明的一种自流平磷石膏材料，并研究其自流平性能，为后续工艺品的开发提供保障，本发明不仅能够实现磷石膏的资源化利用，同时解决其堆放所带来的环境保护问题，具有重要的经济和社会效益。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种自流平磷石膏材料，其特征在于，所述自流平磷石膏材料由包括以下重量份的组分制备而成：50-150份的水、150份的磷石膏、0.1-2份的减水剂、0.1-2份的淀粉衍生物、0.1-1份的消泡剂、0.1-2份的阴离子表面活性剂和0.1-3份非离子表面活性剂。
进一步优选地，所述自流平磷石膏材料由80份的水、150份的磷石膏、0.3份的减水剂、1.2份的淀粉衍生物、0.4份的消泡剂、0.6份的阴离子表面活性剂和1.0份的非离子表面活性剂混合而成。
优选地，所述磷石膏经煅烧粉磨制得，磷石膏主要成分均为二水石膏，煅烧可使二水石膏失去结晶水生成具有水化特性的半水石膏(分子式为CaSO4·1/2H2O)。所述半水石膏为南通绿洲节能环保产品有限公司提供的磷石膏煅烧粉磨制得的。
优选地，所述减水剂选自木质磺酸盐系减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂或聚羧酸系减水剂中的一种或多种。进一步优选地，所述减水剂选用木质素磺酸盐系高性能减水剂。优选地，所述淀粉衍生物选自甲基淀粉、羟乙基淀粉、羧甲基淀粉、乙基淀粉、苄基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉中的一种或多种。进一步优选地，所述淀粉衍生物选用羟乙基淀粉。优选地，所述消泡剂选用聚二甲基硅氧烷。所述阴离子表面活性剂选用十二烷基苯磺酸钠。所述非离子表面活性剂为吐温80。
本发明，在不添加水泥的情况下，通过掺加化学外加剂，并多次调整配合比，制备了具有优良自流平性能的磷石膏材料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)力学性能好，耐久性高。本发明的自流平磷石膏材料性能如何。
(2)无需添加水泥组分。
(3)节能环保。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
按照表1所示的自流平磷石膏材料的重量份称取所需组分。
表1实施例1的组分配比
按照JC/T 1023-2007石膏基自流平砂浆，测试本专利所述产品性能，具体如下：
表1物理力学性能
获取各物理性能的测试方法如下：
(1)初始流动度用水量
称取(300±0.1)g试洋，量取估计加水量倒入搅拌锅中，将试样在30s内均匀地撒人水中，湿润后用料勺搅拌1min，然后用搅拌机慢速搅拌2min，得到均匀的料浆。将流动度试模水平放置在测试板中央，测试板表面平整光洁、无水滴。把制备好的料浆灌满流动度试模后，开始计时。在2s内将其垂直向上提升(50～100)mm，保持(10～15)s，使料浆自由流动。待流动停止4min后，用直尺测量两个垂直方向的直径，取两个直径的平均值，精确至1mm，如流动度在(145±5)mm内，则此流动度为该试样的初始流动度(φ0)。若流动度不在(145±5)mm内，则应调整加水量按上述步骤重新试验，直至流动度在(145±5)mm内为止。该水量(W1)与试样量(W0)的比即为初始流动度用水量。初始流动度用水量(P)按式(1)计算：
式中：
W1——用水量，单位为克(g)；
W0——试样质量，单立为克(g)；
P——初始流动度用水量，单位为质量百分数(％)。
计算结果精确至0.1％。
(2)30min流动度损失
将符合初始流动度的料浆在搅拌器内静置(30±0.5)min，然后慢速搅拌1min，按6.4重新测试流动度(φ30)。30min流动度损失按式(2)计算：
Δφ＝φ0-φ30…………………………………(2)
式中：
Δφ——流动度损失，单位为毫米(mm)；
φ0——初始流动度，单位为毫米(mm)；
φ30——30min流动度，单位为毫米(mm)。
计算结果精确至1mm。
(3)凝结时间
称取(300±0.1)g试样，按初始流动度用水量加水，按6.4制备料浆。将制备好的料浆倒人环形试模中，按JC/T 17669.4—1999中第7章进行测定，时间间隔为5mi n。
(4)抗折强度
称取(3 000±1)g试样，按初始流动度用水量加水，按6.4制备料浆。将料浆灌人预先涂有一层脱模剂的强度试模内，料浆充满后用刮平刀刮平，待试件终凝后1h内脱模，同时制备二组试件。试件在标准试验条件下静至(24±(0.5)h，其中一组按GB/T 17669.3—1999中第5章的规定进行24h抗折强度试验。另一组移至烘箱，在(40±2)℃电热鼓风干燥箱中烘干至恒量(24h试件质量减少不大于1g即为恒量)；烘干后的试件应在标准试验条件下冷却至室温，按GB/T 17669.3—1999第5章的规定进行绝干抗折强度测定。
(6)抗压强度
用抗折试验后的试件按GB/T 17669.3—999中第6章的规定进行抗压强度测定，其中承压面积为40.0mm×40.0mm。抗压强度按式(3)计算：
式中：
Rc——抗压强度，单位为兆帕(MPa)；
P——破坏荷载，单位为牛顿(N)；
Sc——等于1 600，承压面积，单位为平方毫米(mm2)。
计算结果精确至0.1MPa
(7)拉伸粘结强度
称取(500±0.1)g试样，按初始流动度用水量加水，按6.4制备料浆。将成型框放在混凝土板成型面上，把制备好的料浆倒入成型框中，抹平放置(24±0.5)h后出模，10个试件为一组。试件脱模后在(40±2)℃电热鼓风干燥箱中烘干48h.烘干后的试件用260号砂纸打磨掉表面的浮浆，然后用适宜的高强粘结剂将拉拔接头粘结在试件成型面上，在标准试验条件下继续放置24h，用拉伸粘结强度试验机进行测定。拉伸粘结强度计算按式(4)计算：
式中：
P——拉伸粘结强度，单位为兆帕(MPa)；
F——最大破坏荷载，单位为牛顿(N)；
S——等于2500，粘结面积，单位的听方毫米(mm2)。
试验结果计算精确至0.01MPa。
计算10个数据的平均值，舍弃超出平均值±20％范围的数据。若仍有5个或更多数据被保留，求新的平均值；若保留数据少于5个则重新试验。若有1个以上的破环模式为高强粘结剂与拉拔头之间界面破坏应重新进行测定。
(8)收缩率
在收缩模具内表面涂一薄层脱模剂，将收缩头固定在试件两端面的孔洞中，使收缩头露出试件端面(8±1)mm。
称取(500±0.1)g试样(按初始流动度用水量加水，按6.4制备料浆。将料浆倒入收缩试模内，无需振动，用金属刮刀清除多余料浆，使料浆完全充满模具并使表面平整，三个试件为组。试件在标准试验条件下放至(24±0.5)h拆模，编号，标明测试方向。脱模后30min内按标明的方向测定试件长度，即为试件的初始长度(L0)。测定前，用标准杆调整收缩仪的百分表原点。
试件测完初始长度后，放入(40±2)℃电热鼓风干燥箱中干燥至恒量(24h质量变化小于0.2g视为恒量)，将恒量后的试件在试验室条件下冷却至室温，按标明的方向测定试件长度，即为干燥后长度(L1)。
试件收缩率应表述为试件干燥后相对于试件刚脱模时基准长度的变化，用百分数表示，收缩率(ε)按式(5)计算：
式中：
ε——收缩率，单位为百分数(％)；
L0——试件成型后24h的长度，即初始长度，单位为毫米(mm)；
L1——试件干燥后的长度，单位为毫米(mm)；
L——试件长度160，单位为毫米(mm)；
Ld——两个收缩头埋人料浆中的长度之和，即(20土2)mm，单位为(mm)。
收缩率按三个试件的算术平均值来确定。若有个别数值与平均值偏差大于20％，应剔除，但一组至少有两个数据计算平均值。否则，试验需重新进行。试验结果精确至0.01％。
按照表1配方，所得自流平磷石膏材料的性能参数如下表：
实施例2
按照表2所示的自流平磷石膏材料的重量份称取所需组分。
表2实施例2的组分配比
按照表2配方，所得自流平磷石膏材料的性能参数如下表：
实施例3
按照表3所示的自流平磷石膏材料的重量份称取所需组分。
表3实施例3的组分配比
按照表3配方，所得自流平磷石膏材料的性能参数如下表：
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自流平磷石膏材料，其特征在于，所述自流平磷石膏材料由包括以下重量份的组分制备而成：50-150份的水、150份的磷石膏、0.1-2份的减水剂、0.1-2份的淀粉衍生物、0.1-1份的消泡剂、0.1-2份的阴离子表面活性剂和0.1-3份非离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的一种自流平磷石膏材料，其特征在于，所述磷石膏为煅烧粉磨制得。
3.根据权利要求1所述的一种自流平磷石膏材料，其特征在于，所述减水剂选自木质磺酸盐系减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂或聚羧酸系减水剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种自流平磷石膏材料，其特征在于，所述淀粉衍生物选自甲基淀粉、羟乙基淀粉、羧甲基淀粉、乙基淀粉、苄基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种自流平磷石膏材料，其特征在于，所述消泡剂选自有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种自流平磷石膏材料，其特征在于，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种自流平磷石膏材料，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自烷氧基化合物、多元醇酯类、烷醇酰胺类、烷基糖苷类中的一种或多种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010726817.2A CN112062528A (zh) | 2020-07-26 | 2020-07-26 | 一种自流平磷石膏材料 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN112062528A true CN112062528A (zh) | 2020-12-11 |
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|---|---|
| CN (1) | CN112062528A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112851287A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-05-28 | 湖南省富民乐建材科技发展有限公司 | 一种粘结力度强的石膏基无砂自流平配方 |
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2020
- 2020-07-26 CN CN202010726817.2A patent/CN112062528A/zh active Pending
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