CN113213808B - 一种抹灰石膏用添加剂及其制备方法、抹灰石膏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及抹灰石膏技术领域，特别涉及一种抹灰石膏用添加剂,包括以下质量份数的组成：20～35份白炭黑、2～5份高吸水树脂、10～20份芒硝、5～8份熟石灰、5～10份无水乙醇和22～58份水。另外，本发明还涉及一种所述的抹灰石膏用添加剂的制备方法以及含有该抹灰石膏用添加剂的抹灰石膏。相比于现有技术，本发明解决了目前抹灰石膏塑性开裂的问题。

Description

一种抹灰石膏用添加剂及其制备方法、抹灰石膏
技术领域
本发明涉及抹灰石膏技术领域，特别涉及一种抹灰石膏用添加剂及其制备方法、抹灰石膏。
背景技术
石膏作为一种无机胶凝材料，具有环保、绿色节能的优点，近几年在全国大量应用，同时石膏的应用还能推动工业废渣的消耗和处理问题，是一种十分优异的建筑材料，但是石膏由于自身的杂质和煅烧工艺的限制，使得石膏在应用过程中有较多问题，早期塑性开裂是石膏应用以来所经常面临的质量问题，特别是在抹灰石膏领域。
专利CN112552009A公开了一种轻质抹灰石膏及其制备方法，该专利的轻质抹灰石膏由石膏粉、玄武岩纤维、水泥、分散性乳胶粉、玻化微珠、防沉剂和缓凝剂混合制备而成，其中在石膏粉体系中掺入玄武岩纤维使得制备得到的轻质抹灰石膏具有显著的耐高温性能和热震稳定性，高的弹性模量和抗拉强度，稳定性好，可以在某种程度上解决使用出现开裂、起壳甚至剥落等诸多质量问题。
然而，发明人发现，抹灰石膏开裂主要是由于抹灰石膏早期失水导致塑性开裂而产生的裂纹，而抹灰石膏是否发生早期塑性开裂主要是由抹灰石膏中的建筑石膏粉的性能所决定，具体的，建筑石膏中三型无水石膏的含量偏高会对抹灰石膏塑性开裂有较大影响。也就是说，专利CN112552009A的轻质抹灰石膏并没有从根本上解决因建筑石膏中三型无水石膏含量高而造成的开裂问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种抹灰石膏用添加剂及其制备方法、抹灰石膏，旨在解决目前抹灰石膏塑性开裂的问题。
为实现上述目的，第一方面，本发明提出了一种抹灰石膏用添加剂，包括以下质量份数的组成：20～35份白炭黑、2～5份高吸水树脂、10～20份芒硝、5～8份熟石灰、5～10份无水乙醇和22～58份水。其中，芒硝为十水合硫酸钠，熟石灰为氢氧化钙。芒硝主要作用是提供结晶水，高吸水树脂是用于锁住水分，白炭黑的作用是进一步吸收水。
优选地，所述高吸水树脂为聚丙烯酸盐、淀粉丙烯酸盐聚合物、淀粉-丙烯腈接技共聚物、丙烯酰胺-丙烯腈-丙烯酸三元共聚物的一种或几种。
优选地，所述白炭黑的细度为400～800目，所述芒硝的细度为200～300目，所述熟石灰的细度为300～400目。
第二方面，本发明提供一种所述的抹灰石膏用添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，将无水乙醇与水混合均匀形成液体组分；
S2，将白炭黑、芒硝、高吸水树脂和熟石灰加入到搅拌机中，以20～50转/min慢速搅拌5min，然后将步骤S1所得的液体组分加入高压喷雾设备中，将所述液体组分均匀喷雾至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
优选地，所述高压喷雾设备的压力值为0.5～0.8MPa。通过采用高压喷雾使得水和无水乙醇混合形成的液体组分均匀地被高吸水树脂吸收，并与白炭黑混合形成粉末状的添加剂。
第三方面，本发明提供一种抹灰石膏，包括以下质量份数的制成：38.88～79.28份石膏、0～8份轻质填料、20～50份骨料、0.5～2.5份抹灰石膏用添加剂、0.15～0.35份纤维素醚、0.03～0.1份淀粉醚、0.03～0.15份缓凝剂和0.01～0.02份引气剂；所述抹灰石膏用添加剂为本发明说明书前文所述的添加剂。其中，抹灰石膏用添加剂的含量过少时，无法很好地改善抹灰石膏的塑性开裂现象，而抹灰石膏用添加剂的含量过大时，可能导致半水石膏与抹灰石膏用添加剂反应，抹灰石膏强度因此降低。
优选地，所述石膏为含有三型无水石膏的半水石膏，所述半水石膏为α-半水石膏和/或β-半水石膏。半水石膏在生产过程中并不是理想状态，通常含有一定量脱水过的三型无水石膏，其中，三型无水石膏含量高是引起抹灰石膏塑性开裂的重要原因。
优选地，所述轻质填料为玻化微珠、玻璃珠、橡胶粉和EPS颗粒中的至少一种；所述骨料为石英砂、钙砂、河沙和重钙中的至少一种，所述石英砂、钙砂和河沙的细度为30～100目，所述重钙的细度为200～300目。其中，轻质填料的添加主要是为了降低抹灰石膏的密度。
优选地，所述纤维素醚为甲基羟乙基纤维素醚和/或甲基羟丙基纤维素醚；所述淀粉醚为醚化淀粉和/或羟丙基淀粉醚。其中，纤维素醚起到保水作用，淀粉醚起到改善施工性的作用。
优选地，所述缓凝剂为水解植物蛋白、水解动物蛋白和水解氨基酸中的至少一种；所述引气剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠中的至少一种。其中，缓凝剂选用蛋白类和氨基酸类，这两类缓凝剂对石膏强度的影响最小。
优选地，所述抹灰石膏的制备方法为：先将石膏加入到搅拌机中，然后加入抹灰石膏添加剂，以100～200转/min搅拌2min，然后将骨料、纤维素醚、淀粉醚、缓凝剂和引气剂加入搅拌机中搅拌2min，最后将轻质填料加入搅拌机继续搅拌0.5min，即得抹灰石膏。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供一种抹灰石膏用添加剂，该添加剂中的水、芒硝中含有的结晶水以及无水乙醇中含有的水均能与半水石膏中含有的三型无水石膏(CaSO4)反应形成CaSO4·0.5H2O，从而降低抹灰石膏中三型无水石膏的含量，进而可以改善因三型无水石膏含量偏高而造成的抹灰石膏开裂的现象。具体的，三型无水石膏首先消耗的是添加剂中的水，其次是芒硝中的结晶水，最后是无水乙醇中含有的少量水。
附图说明
图1为本发明中实施例1的抹灰石膏批刮后的效果图。
图2为本发明中实施例2的抹灰石膏批刮后的效果图。
图3为本发明中实施例3的抹灰石膏批刮后的效果图。
图4为本发明中对比例1的抹灰石膏批刮后的效果图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
1)抹灰石膏添加剂的制备：
S1，将5份无水乙醇与53份水混合均匀，形成液体组分；
S2，将22份白炭黑、3份高吸水树脂、12份芒硝和5份熟石灰加入到搅拌机中，以20转/min慢速搅拌5min，然后将液体组分加入高压喷雾设备(压力0.5MPa)中，将液体组分均匀喷雾至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
2)抹灰石膏的制备：
将43份β-石膏(天然石膏)加入到搅拌机中，然后加入1份抹灰石膏添加剂，以100转/min搅拌2min，然后将25份石英砂、30.66份重钙、0.25份纤维素醚、0.05份淀粉醚、0.03份缓凝剂和0.01份引气剂加入搅拌机中搅拌2min，即得抹灰石膏。
实施例2
1)抹灰石膏添加剂的制备：
S1，将4份无水乙醇与48份水混合均匀，形成液体组分；
S2，将25份白炭黑、3份高吸水树脂、15份芒硝和5份熟石灰加入到搅拌机中，以20转/min慢速搅拌5min，然后将液体组分加入高压喷雾设备(压力0.5MPa)中，将上述液体组分均匀喷雾至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
2)抹灰石膏的制备：
将70份β-石膏(脱硫石膏)加入到搅拌机中，然后加入1.5份抹灰石膏添加剂，以120转/min搅拌2min，然后将5份石英砂、18.09份重钙、0.26份纤维素醚、0.06份淀粉醚、0.07份缓凝剂和0.02份引气剂加入搅拌机中搅拌2min，最后将5份玻化微珠加入搅拌机继续搅拌0.5min，即得抹灰石膏。
实施例3
1)抹灰石膏添加剂的制备：
将7份无水乙醇与35份水混合均匀，形成液体组分。
将32份白炭黑、4份高吸水树脂、17份芒硝和5份熟石灰加入到搅拌机中，以20转/min慢速搅拌5min，然后将液体组分加入高压喷雾设备(压力0.5MPa)中，将上述液体组分均匀喷雾至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
2)抹灰石膏的制备：
将85份β-石膏(磷石膏)加入到搅拌机中，然后加入2份抹灰石膏添加剂，以160转/min搅拌2min，然后将6.48份重钙、0.30份纤维素醚、0.1份淀粉醚、0.1份缓凝剂和0.02份引气剂加入搅拌机中搅拌2min，最后将6份玻化微珠加入搅拌机继续搅拌0.5min，即得抹灰石膏。
对比例1
抹灰石膏的制备：
将70份β-石膏(脱硫石膏)、5份石英砂、19.59份重钙、0.26份纤维素醚、0.06份淀粉醚、0.07份缓凝剂和0.02份引气剂加入到搅拌机中，以120转/min搅拌4min，最后将5份玻化微珠加入搅拌机继续搅拌0.5min，即得抹灰石膏。
对比例2
与实施例1不同的时抹灰石膏的制备：
将43份β-石膏(天然石膏)加入到搅拌机中，然后加入0.3份抹灰石膏添加剂，以100转/min搅拌2min，然后将25份石英砂、31.36份重钙、0.25份纤维素醚、0.05份淀粉醚、0.03份缓凝剂和0.01份引气剂加入搅拌机中搅拌2min，即得抹灰石膏。
其余同实施例1，这里不再赘述。
对比例3
与实施例1不同的时抹灰石膏的制备：
将43份β-石膏(天然石膏)加入到搅拌机中，然后加入3份抹灰石膏添加剂，以100转/min搅拌2min，然后将25份石英砂、28.66份重钙、0.25份纤维素醚、0.05份淀粉醚、0.03份缓凝剂和0.01份引气剂加入搅拌机中搅拌2min，即得抹灰石膏。
其余同实施例1，这里不再赘述。
对比例4
与实施例1不同的时抹灰石膏用添加剂的制备：
S1，将5份无水乙醇与53份水混合均匀，形成液体组分；
S2，将3份高吸水树脂、12份芒硝和5份熟石灰加入到搅拌机中，以20转/min慢速搅拌5min，然后将液体组分加入高压喷雾设备(压力0.5MPa)中，将液体组分均匀喷雾至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
其余同实施例1，这里不再赘述。
对比例5
与实施例1不同的时抹灰石膏用添加剂的制备：
S1，将5份无水乙醇与53份水混合均匀，形成液体组分；
S2，将22份白炭黑、12份芒硝和5份熟石灰加入到搅拌机中，以20转/min慢速搅拌5min，然后将液体组分加入高压喷雾设备(压力0.5MPa)中，将液体组分均匀喷雾至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
其余同实施例1，这里不再赘述。
对比例6
与实施例1不同的时抹灰石膏用添加剂的制备：
S1，将5份无水乙醇与53份水混合均匀，形成液体组分；
S2，将22份白炭黑、3份高吸水树脂和5份熟石灰加入到搅拌机中，以20转/min慢速搅拌5min，然后将液体组分加入高压喷雾设备(压力0.5MPa)中，将液体组分均匀喷雾至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
其余同实施例1，这里不再赘述。
对比例7
与实施例1不同的时抹灰石膏用添加剂的制备：
S1，将5份无水乙醇与53份水混合均匀，形成液体组分；
S2，将22份白炭黑、3份高吸水树脂和12份芒硝加入到搅拌机中，以20转/min慢速搅拌5min，然后将液体组分加入高压喷雾设备(压力0.5MPa)中，将液体组分均匀喷雾至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
其余同实施例1，这里不再赘述。
对比例8
与实施例1不同的时抹灰石膏用添加剂的制备：
S1，将5份无水乙醇与53份水混合均匀，形成液体组分；
S2，将22份白炭黑、3份高吸水树脂、12份芒硝和5份熟石灰加入到搅拌机中，以20转/min慢速搅拌5min，然后将液体组分直接加入至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
其余同实施例1，这里不再赘述。
性能测试
按照GB/T 28627-2012《抹灰石膏》的规定测试抹灰石膏的初凝时间、绝干抗折强度和绝干抗压强度，同时将搅拌均匀的抹灰石膏浆料批刮于加气混凝土砌块表面，批刮成长150mm、宽100mm、最大厚度20mm的楔形试件，观察抹灰石膏的塑性开裂。
测试结果见表1。另外，实施例1～3和对比例1的效果图如图1～4所示。
表1测试结果
Figure BDA0003096320300000071
Figure BDA0003096320300000081
由表1的测试结果以及附图1～4对比可以看出，加入本发明抹灰石膏用添加剂的抹灰石膏，其凝结时间和抗折抗压强度未降低，甚至有提高，抹灰石膏的早期塑性开裂现象得到明显改善。另外，由实施例1和对比例2～3对比可以看出，当抹灰石膏用添加剂添加量过少时，未能改善开裂问题，而当抹灰石膏用添加剂添加量过多时，则会导致半水石膏失效，从而影响抹灰石膏的强度和初凝时间。除此之外，由实施例1和对比例4～7对比可以看出，当去除抹灰石膏用添加剂中的任一组分时，其对抹灰石膏的开裂现象有明显影响，同样的，由实施例1和对比例8对比可以看出，在抹灰石膏用添加剂的制备过程中，若液体组分未采用高压喷雾形式与其它组分均匀混合，同样会对抹灰石膏的开裂有所影响。最后，由实施例1～3还可以看出，本发明的抹灰石膏用添加剂可以适用于不同的石膏体系，如天然石膏、脱硫石膏和磷石膏等。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种抹灰石膏，其特征在于，包括以下质量份数的组成：38.88~79.28份石膏、0~8份轻质填料、20~50份骨料、0.5~2.5份抹灰石膏用添加剂、0.15~0.35份纤维素醚、0.03~0.1份淀粉醚、0.03~0.15份缓凝剂和0.01~0.02份引气剂；所述抹灰石膏用添加剂包括以下质量份数的组成：20~35份白炭黑、2~5份高吸水树脂、10~20份芒硝、5~8份熟石灰、5~10份无水乙醇和22~58份水；所述石膏为含有三型无水石膏的半水石膏，所述半水石膏为α-半水石膏和/或β-半水石膏；
所述抹灰石膏用添加剂的制备方法包括以下步骤：
S1，将无水乙醇与水混合均匀形成液体组分；
S2，将白炭黑、芒硝、高吸水树脂和熟石灰加入到搅拌机中，以20~50转/min慢速搅拌5min，然后将步骤S1所得的液体组分加入高压喷雾设备中，将所述液体组分均匀喷雾至搅拌机中，搅拌20min至均匀即可，形成抹灰石膏添加剂。
2.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述轻质填料为玻化微珠、玻璃珠、橡胶粉和EPS颗粒中的至少一种；所述骨料为石英砂、钙砂、河沙和重钙中的至少一种，所述石英砂、钙砂和河沙的细度为30~100目，所述重钙的细度为200~300目。
3.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述纤维素醚为甲基羟乙基纤维素醚和/或甲基羟丙基纤维素醚；所述淀粉醚为醚化淀粉和/或羟丙基淀粉醚。
4.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述缓凝剂为水解植物蛋白、水解动物蛋白和水解氨基酸中的至少一种；所述引气剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠中的至少一种。
5.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述高吸水树脂为聚丙烯酸盐、淀粉丙烯酸盐聚合物、淀粉-丙烯腈接技共聚物、丙烯酰胺-丙烯腈-丙烯酸三元共聚物的一种或几种。
6.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述白炭黑的细度为400~800目，所述芒硝的细度为200~300目，所述熟石灰的细度为300~400目。
7.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述高压喷雾设备的压力值为0.5~0.8MPa。
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