CN115093189A - 一种石膏基自流平砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种石膏基自流平砂浆及其制备方法，按照重量份数计，自流平砂浆包括：无水盐石膏58‑62份、高强石膏38‑42份，缓凝剂0.02‑0.04份、粘结剂7‑9份、减水剂1.4‑2.0份、氢氧化钙3‑5份；制备方法包括：步骤一、外加剂溶液制备，包括：将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；步骤二、粉料混合，包括：将无水盐石膏、高强石膏混合均匀，得到粉料；步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。本发明制备的石膏基自流平砂浆流动性好、早期和后期的强度高、不会产生收缩裂缝，具有较好的环境和经济效益。

Description

一种石膏基自流平砂浆及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种石膏基自流平砂浆及其制备方法。
背景技术
我国制盐工业每年都会产生大量的盐石膏，由于盐生产方法(煮海为盐、湖池晒盐和凿井取盐)的不同而分成二水盐石膏和无水盐石膏两种，煮海为盐产生的盐石膏主要以二水硫酸钙为主，凿井取盐产生的盐石膏主要以无水硫酸钙为主。据统计，每生产100万吨真空盐就会产生盐石膏废渣2万吨左右，不仅占用大量土地，增加处理费用，而且还严重污染环境。与二水盐石膏相比，无水盐石膏不含结晶水，它的水化缓慢，通过高温煅烧可激发它的活性，且硬化后具有较高的强度和耐磨性，可用于制作地板材料。
近年来，建筑业对自流平砂浆需求很大，水泥基自流平砂浆对水泥的消耗大，带来了很大的环境和能源问题，而石膏基自流平砂浆具有良好的施工和易性，硬化后有较高的强度。同时，石膏基自流平砂浆特有的干燥收缩小、保温隔热性能好、自动调节室内干湿度等优异性能，其非常适合作为自流平材料用于室内找平。因此，采用无水盐石膏制备石膏基自流平砂浆，不仅可以消耗无水盐石膏的库存量，还具有节能减排的社会效益和经济效益。
开发和研制无水盐石膏基自流平砂浆是利用无水盐石膏的有效途径之一，同时也可以降低自流平砂浆的成本。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石膏基自流平砂浆及其制备方法，用以解决无水盐石膏大量堆存、无胶凝性及耐磨性差的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种石膏基自流平砂浆，按照重量份数计，所述自流平砂浆包括以下原料：无水盐石膏58-62份、高强石膏38-42份，缓凝剂0.02-0.04份、粘结剂7-9份、减水剂1.4-2.0份、氢氧化钙3-5份。
在如上所述的石膏基自流平砂浆，优选，所述无水盐石膏中硫酸钙的含量大于90％。
在如上所述的石膏基自流平砂浆，优选，所述无水盐石膏为经过预处理的无水盐石膏，所述预处理为：在40-60℃烘干后，然后球磨机内球磨30min，筛分后经过900-1100℃下煅烧3h；
优选地，所述无水盐石膏的粒径为10-40μm。
在如上所述的石膏基自流平砂浆，优选，所述高强石膏为天然高强石膏、再生高强石膏和化工高强石膏中的一种或多种的混合；
所述天然高强石膏为α40石膏；
所述再生高强石膏是由再生石膏通过蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成；
所述化工高强石膏是由脱硫石膏或钛石膏通过蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成。
在如上所述的石膏基自流平砂浆，优选，所述高强石膏为所述天然高强石膏与所述再生高强石膏按照质量比为7:1混合而成；
优选地，所述高强石膏为所述天然高强石膏与所述化工高强石膏按照质量比为7:1混合而成；
再优选地，所述高强石膏为所述天然高强石膏与所述再生高强石膏、化工高强石膏按照质量比为7:0.5:0.5混合而成。
在如上所述的石膏基自流平砂浆，优选，所述缓凝剂为磷酸三钾、柠檬酸钾和植物蛋白缓凝剂的一种或多种的混合；
优选地，所述缓凝剂为所述磷酸三钾与所述植物蛋白缓凝剂按照质量比1:1混合而成；
再优选地，所述缓凝剂为所述磷酸三钾与所述柠檬酸钾按照质量比1:1混合而成。
在如上所述的石膏基自流平砂浆，优选，所述粘结剂为丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉和醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉的一种或两种混合；
优选地，所述粘结剂为丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉和醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉按照质量比1:1混合而成。
在如上所述的石膏基自流平砂浆，优选石膏基自流平砂浆，所述减水剂为三聚氰胺减水剂和脂肪族减水剂的一种或两种混合；
优选地，所述混合减水剂为所述三聚氰胺减水剂与所述脂肪族减水剂按照质量比4:1混合而成。
一种石膏基自流平砂浆的制备方法，所述制备方法包括：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀，得到粉料；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
在如上所述的石膏基自流平砂浆的制备方法，优选，水的加入量占所述无水盐石膏和高强石膏总和的比例为35-40％。
有益效果：
本发明利用无水盐石膏制备石膏基自流平砂浆的方法，使用无水盐石膏生产石膏基自流平砂浆，无水盐石膏替代了传统石膏基自流平砂浆制备过程中的半水石膏，拓宽了石膏基自流平砂浆用石膏的来源，降低了石膏基自流平砂浆用石膏的成本，拓宽了无水盐石膏的利用途径，提高了无水盐石膏的利用率和利用水平，同时，用无水盐石膏制备石膏基自流平砂浆具有较好的经济效益。
此外，该制备方法生产的石膏基自流平砂浆无放射性、无毒，对人体无损害；制备的石膏基自流平砂浆强度高、可操作时间长、干燥收缩小；即保护了环境，市场价格又低廉，具有较好的环境和经济效益。
具体实施方式
下面将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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明中的一种石膏基自流平砂浆及其制备方法，本发明中采用的无水盐石膏为经过预处理后的无水盐石膏，通过煅烧工艺对无水盐石膏改性处理，从而提高无水盐石膏基自流平砂浆的力学强度和耐磨性。
本发明中的一种石膏基自流平砂浆，按照重量份数计，石膏基自流平砂浆包括以下原料：无水盐石膏58-62份(比如58份、59份、60份、61份、62份)、高强石膏38-42份(比如38份、39份、40份、41份、42份)，缓凝剂0.02-0.04份(比如0.02份、0.03份、0.04份)、粘结剂7-9份(比如7份、8份、9份)、减水剂1.4-2.0份(比如1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2.0份)、氢氧化钙3-5份(比如3份、4份、5份)。
在本发明的具体实施例中，无水盐石膏中无水硫酸钙的含量大于90％；优选地，无水盐石膏为经过预处理的石膏，在40-60℃(比如42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃)烘干后，需在球磨机中球磨30min，筛分后并经900-1100℃(比如900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃)下煅烧3h；筛分后得到的无水盐石膏的粒径为10-40μm，平均粒径为12.39μm。在未经40-60℃烘干前，无水盐石膏为泥浆状。球磨后的无水盐石膏的粒径过大，会使无水盐石膏水化更慢，自流平砂浆强度降低；粒径过小，会使自流平砂浆的收缩变大。因此，球磨后的无水盐石膏的粒径需要限定在10-40μm范围内。
在本发明的具体实施例中，高强石膏为天然高强石膏、再生高强石膏和化工高强石膏中的一种或多种的混合；天然高强石膏为α40石膏；再生高强石膏是由再生石膏通过蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成；化工高强石膏是由脱硫石膏或钛石膏通过蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成；优选地，蒸压釜中的蒸压温度为140-160℃(比如145℃、150℃、155℃、158℃)，蒸炼时间6h。
优选地，高强石膏为天然高强石膏与再生高强石膏按照质量比为7:1混合而成；再优选地，高强石膏为天然高强石膏与化工高强石膏按照质量比为7:1混合而成；再优选地，高强石膏为天然高强石膏与再生高强石膏、化工高强石膏按照质量比为7:0.5:0.5混合而成。本发明中采用天然高强石膏与再生高强石膏或者化工高强石膏混合，这样可充分利用化工石膏和再生石膏，有利于化工石膏和废弃石膏的再生利用，降低成本，具有较好的环境效益和经济效益。天然高强石膏用量少会使自流平砂浆的强度降低；天然高强石膏用量多，不经济，不能充分利用化工石膏和废弃石膏。
在本发明的具体实施例中，缓凝剂为磷酸三钾、柠檬酸钾和植物蛋白缓凝剂的一种或多种的混合；
优选地，混合缓凝剂为磷酸三钾与植物蛋白缓凝剂按照质量比1:1混合而成；优选地，混合缓凝剂为磷酸三钾与柠檬酸钾按照质量比1:1混合而成；优选地，柠檬酸钾和磷酸三钾均为分析纯。
在本发明的具体实施例中，粘结剂为丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉和醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉的一种或两种混合；
优选地，粘结剂为丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉和醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉按照质量比1:1混合而成。
在本发明的具体实施例中，减水剂为三聚氰胺减水剂和脂肪族减水剂的一种或两种混合；
优选地，减水剂为三聚氰胺减水剂与脂肪族减水剂按照质量比4:1混合而成。三聚氰胺减水剂效果较好，采用本发明中的质量比可以提高减水率。
为了进一步理解本发明中的利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆，本发明还提供了一种石膏基自流平砂浆的制备方法，制备方法包括：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
在容器内加入36-39份(比如36份、37份、38份、39份)的水，然后依次加入缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；水的加入量为占无水盐石膏和高强石膏总和的比例为35-40％(比如31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％)。
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀，得到粉料；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
本发明中使用的外加剂包括氢氧化钙、高强石膏、缓凝剂、减水剂和粘结剂，其中各个组分对石膏基自流平砂浆的作用机理如下：
1、氢氧化钙
石膏基自流平砂浆对其抗折强度和抗压强度均有要求，而无水盐石膏的早期强度低，因此，采用无水盐石膏制备自流平砂浆首要解决的问题是无水盐石膏强度低的问题。通过在无水盐石膏中添加氢氧化钙，氢氧化钙中Ca2+的快速溶解，一定程度上提高了无水盐石膏中Ca2+和SO4 2-的溶解速率，加速了CaSO4·2H2O的形成，从而提高了无水盐石膏基自流平砂浆的早期强度。
2、高强石膏与缓凝剂
石膏基自流平砂浆要求其30min流动度不小于140mm，且在地面铺设后，能够快速凝结，进而加快施工进度。煅烧和添加氢氧化钙虽能提高无水盐石膏的强度，但其凝结硬化依旧很慢。通过在无水盐石膏中添加快凝快硬高强石膏，从而加快了自流平砂浆的凝结与硬化。然而，在高强石膏掺量较高时，无水盐石膏基自流平砂浆又会出现凝结过快的问题，使得自流平砂浆的30min流动度低于140mm，因此，通过在自流平砂浆中掺加一定量的缓凝剂来调节自流平砂浆的30min流动度。植物蛋白缓凝剂通过吸附覆盖在二水石膏晶核表面，使其表面能降低，晶体生长被抑制，石膏的水化进程变慢；柠檬酸钾与石膏的钙离子络合，形成化学吸附层，从而抑制二水石膏晶核的生长，达到减慢石膏水化的目的；磷酸三钾与Ca2+形成难溶盐，覆盖在石膏晶核表面，阻碍石膏的溶解和晶核生长，减慢水化进程，流动度损失变小。由此可知，高强石膏和缓凝剂的复合使用共同保证了自流平砂浆的30min流动度和施工进度。
3、减水剂
采用无水盐石膏和高强石膏制备的自流平砂浆，强度低，不能满足JC/T1023-2021《石膏基自流平砂浆》的要求，加入三聚氰胺高效减水剂和脂肪族高效减水剂可有效改善这一问题。三聚氰胺减水剂和脂肪族减水剂吸附在石膏颗粒表面，显著降低了石膏颗粒的ζ负电位，其以静电斥力分散石膏颗粒。同时，三聚氰胺减水剂和脂肪族减水剂含有大量磺酸基极性基团，具有较强的亲水作用，当减水剂分子吸附在石膏颗粒表面后，可使石膏颗粒表面形成一层具有一定机械强度的溶剂化水膜，使石膏颗粒充分分散，并提高石膏颗粒表面的润湿性，宏观上表现为新拌石膏浆体流动性增大和自流平砂浆需水量降低，从而提高了石膏基自流平砂浆的强度。
4、粘结剂
石膏基自流平砂浆铺设地坪后，容易出现砂浆与底层粘结不牢、砂浆内部内聚力不足的现象，添加粘结剂是改善石膏基自流平砂浆与底层粘结力和提高砂浆内聚力的关键技术。本发明所采用的粘结剂为丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉和醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉，他们可在石膏基自流平砂浆中形成连续膜，在二水石膏晶体之间形成有机架桥，提高晶体之间的结合力，从而提高石膏基自流平砂浆的拉伸粘结强度。
若无特别说明本发明实施例中使用的原料均为以下性能的原料：无水盐石膏中无水硫酸钙的含量大于90％，天然高强石膏为α40等级；柠檬酸钾和磷酸三钾均为分析纯。
实施例1
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏60kg、天然高强石膏40kg，三聚氰胺减水剂1.5kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉8kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.02kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1000℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入38kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为143mm，24h抗折强度为2.60MPa，28d绝干抗折强度为8.20MPa，24h抗压强度为7.10MPa，28d绝干抗压强度为24.7MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.12MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
实施例2
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏60kg、天然高强石膏35kg，脱硫高强石膏5kg，三聚氰胺减水剂1.5kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉8kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.02kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1000℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入38kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为143mm，24h抗折强度为2.50MPa，28d绝干抗折强度为8.00MPa，24h抗压强度为6.80MPa，28d绝干抗压强度为23.9MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.10MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
实施例3
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏60kg、天然高强石膏35kg，钛高强石膏5kg，三聚氰胺减水剂1.5kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉8kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.02kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1000℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入38kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为142mm，24h抗折强度为2.46MPa，28d绝干抗折强度为7.89MPa，24h抗压强度为6.77MPa，28d绝干抗压强度为23.1MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.09MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
实施例4
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏60kg、天然高强石膏35kg，再生高强石膏5kg，三聚氰胺减水剂1.5kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉8kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.02kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经950℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入39kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为140mm，24h抗折强度为2.32MPa，28d绝干抗折强度为7.30MPa，24h抗压强度为6.45MPa，28d绝干抗压强度为22.0MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.07MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
实施例5
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏60kg、天然高强石膏35kg，脱硫高强石膏2.5kg，再生高强石膏2.5kg，三聚氰胺减水剂1.5kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉8kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.02kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1050℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入38kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为142mm，24h抗折强度为2.43MPa，28d绝干抗折强度为7.72MPa，24h抗压强度为6.59MPa，28d绝干抗压强度为22.8MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.09MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
实施例6
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏58kg、天然高强石膏42kg，三聚氰胺减水剂1.8kg，丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉4.5kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉4.5kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.01kg，植物蛋白缓凝剂0.01kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1000℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入37kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为144mm，24h抗折强度为2.10MPa，28d绝干抗折强度为8.10MPa，24h抗压强度为6.30MPa，28d绝干抗压强度为25.0MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.15MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
实施例7
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏60kg、天然高强石膏40kg，脂肪族减水剂0.3kg，三聚氰胺减水剂1.2kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉8kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.02kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经900℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入38kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为142mm，24h抗折强度为2.52MPa，28d绝干抗折强度为7.80MPa，24h抗压强度为6.90MPa，28d绝干抗压强度为23.4MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.10MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
实施例8
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏62kg、天然高强石膏38kg，三聚氰胺减水剂1.5kg，丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉4kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉4kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.01kg，柠檬酸钾0.01kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1000℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入37kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为143mm，24h抗折强度为2.21MPa，28d绝干抗折强度为7.50MPa，24h抗压强度为6.20MPa，28d绝干抗压强度为21.5MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.05MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
实施例9
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏60kg、天然高强石膏40kg，脂肪族减水剂0.4kg，三聚氰胺减水剂1.6kg，丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉8kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.015kg，植物蛋白缓凝剂0.015kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1000℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入36kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为143mm，24h抗折强度为2.05MPa，28d绝干抗折强度为7.50MPa，24h抗压强度为6.10MPa，28d绝干抗压强度为20.8MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.04MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
实施例10
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏60kg、天然高强石膏40kg，三聚氰胺减水剂1.5kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉9kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.03kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1100℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入38kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为144mm，24h抗折强度为2.15MPa，28d绝干抗折强度为7.60MPa，24h抗压强度为6.10MPa，28d绝干抗压强度为21.5MPa，28d烘干拉伸粘结强度为1.08MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。
对照例1
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏60kg、天然高强石膏40kg，三聚氰胺减水剂1.5kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉8kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.10kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1000℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入38kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为145mm，24h抗折强度为1.00MPa，28d绝干抗折强度为6.50MPa，24h抗压强度为3.80MPa，28d绝干抗压强度为15.7MPa，28d烘干拉伸粘结强度为0.57MPa，尺寸变化率为0.03％，无开裂。(本对照例中24h抗折强度、28d绝干抗折强度、28d绝干抗压强度和28d烘干拉伸粘结强度无法满足使用要求。)
对照例2
本实施例提供的一种利用无水盐石膏制备的石膏基自流平砂浆的制备方法，制备石膏基自流平砂浆采用的原料组成为：无水盐石膏80kg、天然高强石膏20kg，三聚氰胺减水剂1.5kg，醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉8kg，氢氧化钙5kg，磷酸三钾0.02kg。
其中无水盐石膏在50℃烘干后，需在球磨机中球磨30min，并经1000℃下煅烧3h。
石膏基自流平砂浆的制备过程为：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入36kg的水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
将本实施例中制得的石膏基自流平砂浆加入到水中后用于地面找平材料，按照JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》标准检测，且经HD-2001低本底多道γ能谱仪检测，它们的内照射指数和外照射指数均小于1。经检测，该材料的基本性能为：30min流动度为145mm，24h抗折强度为0.80MPa，28d绝干抗折强度为2.20MPa，24h抗压强度为1.90MPa，28d绝干抗压强度为6.40MPa，无法测出28d烘干拉伸粘结强度，尺寸变化率为0.03％。(本对照例中24h抗折强度、24h抗压强度、28d绝干抗折强度、28d绝干抗压强度和28d烘干拉伸粘结强度无法满足使用要求。)
对照例3
本对照例与实施例1的区别在于，无水盐石膏不经过预处理过程，直接使用，其他步骤和方法与实施例1相同，再此不再赘述。
本对照例中制备得到的石膏基自流平砂浆的性能数据如下表1所示。
对照例4
本对照例与实施例4的区别在于，天然高强石膏与再生高强石膏的比例为5：1，其他步骤和方法与实施例4相同，再此不再赘述。
本对照例中制备得到的石膏基自流平砂浆的性能数据如下表1所示。
实施例和对照例中制备的石膏基自流平砂浆的性能数据如下表1中所示：
表1.实施例和对照例中制备的石膏基自流平砂浆性能
Figure BDA0003715345490000171
Figure BDA0003715345490000181
本发明中通过合理选取原料的组成成分和配比，制备的石膏基自流平砂浆用于地面找平材料，具有合适的流动度和可操作时间，24h抗折强度大于2.0MPa，28d绝干抗折强度大于5.0MPa，24h抗压强度大于5.0MPa，28d绝干抗压强度大于20.0MPa，并具有较好的拉伸粘结强度，尺寸变化率小，无开裂。而对照例1和2中发现，提高缓凝剂含量会使24h抗折强度和抗压强度降低，无法满足使用要求；主料中无水盐石膏比例过高，也会使石膏基自流平砂浆的强度大幅降低，难以满足标准对石膏基自流平砂浆性能的要求。对照例3和4中发现，无水盐石膏不经过预处理直接使用会使得自流平砂浆的流动度非常低，无法正常使用；天然高强石膏的比例低也会降低自流平砂浆的抗压强度、抗折强度和拉伸粘结强度。
综上所述：本发明中采用无水盐石膏替代了传统石膏基自流平砂浆制备过程中的半水石膏，可以大幅度的减少无水盐石膏的堆积，减少对环境的污染，同时也降低了石膏基自流平砂浆的成本。该制备方法生产的石膏基自流平砂浆无放射性、无毒，对人体无损害；制备的石膏基自流平砂浆可操作时间长、强度高、干燥收缩小、稳定性好；即保护了环境，市场价格又低廉，具有较好的环境和经济效益。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石膏基自流平砂浆，其特征在于，按照重量份数计，所述自流平砂浆包括以下原料：无水盐石膏58-62份、高强石膏38-42份，缓凝剂0.02-0.04份、粘结剂7-9份、减水剂1.4-2.0份、氢氧化钙3-5份。
2.如权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述无水盐石膏中硫酸钙的含量大于90％。
3.如权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述无水盐石膏为经过预处理的无水盐石膏，所述预处理为：在40-60℃烘干后，然后球磨机内球磨30min，筛分后经过900-1100℃下煅烧3h；
优选地，所述无水盐石膏的粒径为10-40μm。
4.如权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述高强石膏为天然高强石膏、再生高强石膏和化工高强石膏中的一种或多种的混合；
所述天然高强石膏为α40石膏；
所述再生高强石膏是由再生石膏通过蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成；
所述化工高强石膏是由脱硫石膏或钛石膏通过蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成。
5.如权利要求4所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述高强石膏为所述天然高强石膏与所述再生高强石膏按照质量比为7:1混合而成；
优选地，所述高强石膏为所述天然高强石膏与所述化工高强石膏按照质量比为7:1混合而成；
再优选地，所述高强石膏为所述天然高强石膏与所述再生高强石膏、化工高强石膏按照质量比为7:0.5:0.5混合而成。
6.如权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述缓凝剂为磷酸三钾、柠檬酸钾和植物蛋白缓凝剂的一种或多种的混合；
优选地，所述缓凝剂为所述磷酸三钾与所述植物蛋白缓凝剂按照质量比1:1混合而成；
再优选地，所述缓凝剂为所述磷酸三钾与所述柠檬酸钾按照质量比1:1混合而成。
7.如权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述粘结剂为丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉和醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉的一种或两种混合；
优选地，所述粘结剂为丙烯酸聚合物可再分散乳胶粉和醋酸乙烯-乙烯可分散乳胶粉按照质量比1:1混合而成。
8.如权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于石膏基自流平砂浆，所述减水剂为三聚氰胺减水剂和脂肪族减水剂的一种或两种混合；
优选地，所述混合减水剂为所述三聚氰胺减水剂与所述脂肪族减水剂按照质量比4:1混合而成。
9.一种如权利要求1～8任一所述的石膏基自流平砂浆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
步骤一、外加剂溶液制备，包括：
将缓凝剂、粘结剂、减水剂、氢氧化钙加入水中，用搅拌机搅拌均匀，得到外加剂溶液；
步骤二、粉料混合，包括：
将无水盐石膏、高强石膏混合均匀，得到粉料；
步骤三、石膏基自流平砂浆制备，包括：
将混合后的粉料加入到外加剂溶液中，充分搅拌，得到石膏基自流平砂浆。
10.如权利要求9所述的石膏基自流平砂浆的制备方法，其特征在于，水的加入量占所述无水盐石膏和高强石膏总和的比例为35-40％。
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