CN115215627A - 一种低成本轻质抹灰石膏砂浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低成本轻质抹灰石膏砂浆及其制备方法,包括石膏砂浆，石膏粉50～70份、水化硅酸钙粉末25～45份、触变润滑剂0.1～0.2份、保水增稠剂0.1～0.2份、玻化微珠2～4份，石膏粉为天然石膏或者工业副产石膏制备的α型和β型石膏粉，其中α型石膏粉2h抗折强度大于5Mpa，2h抗压强度大于15Mpa，β型石膏粉2h抗折强度大于3Mpa，2h抗压强度大于6Mpa，该材料以石膏粉为主要凝胶材料，以水化硅酸钙粉末作为填充材料、以玻化微珠作为轻质材料，利用硅酸钙板厂硅酸钙板边角料粉末和抛光砂磨粉尘收集物，实现了资源的循环利用，该抹灰石膏砂浆材料单位涂覆面积大、保水性、抗折强度、抗压强度好，具有保温、隔热、耐火等特点，生产成本低，制备方法简单。

Description

一种低成本轻质抹灰石膏砂浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及轻质抹灰石膏砂浆技术领域，具体为一种低成本轻质抹灰石膏砂浆及其制备方法。

背景技术

抹灰石膏具有粘结力大，不开裂，不空鼓，保温隔热、可机械化施工，工期短等优点，是一种替代传统水泥砂浆的新型内墙找平材料。

硅酸钙板作为一种新型的绿色环保建材，大量应用于工商业及民用建筑的内墙装饰、隔墙和天花板吊顶装饰，因此硅酸钙板厂有大量的废弃边角料和抛光粉尘收集料需要处理。而其主要成分为水化硅酸钙，其具有容重轻、导热系数低、耐腐蚀、耐高温、防火性能优异等特点；且水化硅酸钙中的托贝莫来石成分，加入到石膏中，能有效的减缓抹灰石膏的凝结时间，可以用来替代缓凝剂的作用。

近年来，随着国家对环保控制的日益加强以及对绿色建材、装配式建筑和装配式装修的大力推广，各种新型的轻质墙板、轻质砖和隔墙条板的应用，导致现有的传统水泥砂浆自身的缺点如粘结力差，易空鼓和开裂，导致较高的现场返修率，且保水隔热性能差等难以克服。

经现有技术检索发现，中国发明专利公告号为CN 113735543 A，该技术方案中公布的“砂浆的保水性较差，施工性差，凝结时间较短。其它3组，保水性能逐渐提高，最高达到了90％左右，达到了面层抹灰石膏的要求，强度增长明显，且随着稳态剂掺量的增加，凝结时间逐渐增长，砂浆保持性变好，施工时间得到明显延长。在对比例1中由于没有添加纳米级二氧化硅气凝胶，密度较大，导热系数相比于实例1、2要大，随着纳米级二氧化硅气凝胶量的增大，砂浆密度逐渐降低，从980kg/m3降到了830kg/m3，导热系数降低显著，一度降到了0.7W/(m.K)，达到了保温层抹灰石膏的要求，同时强度基本没有损失。”，从这里可以看出，该轻质抹灰石膏砂浆在增加使用配料提升轻质抹灰石膏砂浆其它性能的同时轻质抹灰石膏砂浆的整体强度虽然损失小，但是，还是具有损失的，而且该抹灰石膏砂浆的不够环保。

目前，市场上的抹灰石膏的无机填充材料基本为重质碳酸钙、矿粉、河沙、矿砂等自然资源，不利于环保；且需要填充较高比例的玻化微珠等轻质材料才能达到减轻的目的，因此成本也居高不下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本轻质抹灰石膏砂浆及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低成本轻质抹灰石膏砂浆，所述轻质抹灰石膏砂浆内部含有石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉50～70份、水化硅酸钙粉末25～45份、触变润滑剂0.1～0.2份、保水增稠剂0.1～0.2份、玻化微珠2～4份。

优选的，所述石膏粉为天然石膏或者工业副产石膏制备的α型和β型石膏粉，所述α型石膏粉2h抗折强度大于5Mpa，2h抗压强度大于15Mpa，β型石膏粉2h抗折强度大于3Mpa，2h抗压强度大于6Mpa。

优选的，所述水化硅酸钙粉末的颗粒目数范围为大于等于100目。

优选的，所述玻化微珠的颗粒目数范围为70-90目。

优选的，所述保水剂为羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素和羧甲基纤维素中的一种或几种。

优选的，所述触变剂为蒙脱石、硅酸镁铝、钠基膨润土中的一种或几种。

优选的，所述轻质抹灰石膏砂浆在制成浆料涂抹时，抹灰石膏与水的比例为1：(0.7～0.8)。

优选的，一种低成本轻质抹灰石膏砂浆的制备方法包括以下步骤：

步骤一、取用石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉、水化硅酸钙粉末、触变润滑剂、保水增稠剂、玻化微珠，并将取用的材料按照比例进行配置；

步骤二、配置好的材料在干燥状态下进行混合搅拌直至完全混合均匀；

步骤三、向混合均匀后的混合材料中注入清水，一边注入清水一边进行搅拌，直至水与混合好的物料充分混合均匀，得到轻质抹灰石膏砂浆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)保水增稠剂为4万粘度以上的羟丙基甲基纤维素HPMC，能有效的提高体系的增稠保水性能和施工性能，提高对基底的胶黏力；

(2)触变剂主要成分为蒙脱石和硅酸镁铝，可极大的改善体系的触变性和流变性，并赋予体系良好的润滑性，并与保水增稠剂产生协同作用，共同提升体系的抗流挂性能；

(3)水化硅酸钙作为无机填充材料，本身质轻，同等情况下，只需添加少量的玻化微珠等轻骨料就能达到减轻的目的，而且水化硅酸钙中的托贝莫来石能有效延长石膏的凝结时间，赋予砂浆足够的操作时间，水化硅酸钙本身的导热系数很小，替代原来的无机填料后，体系的保温隔热性能更加优异，导热系数会明显降低更多；

(4)水化硅酸钙粉末的孔隙极为发达、疏松，比表面积大，表面活性强，具有极强的亲水性，因此能吸附大量的水分，使得砂浆中的石膏在水化初期，保水性得到极大的提高；

(5)该抹灰石膏砂浆材料单位涂覆面积大、保水性、抗折强度、抗压强度好，具有保温、隔热、耐火等特点，还具有很好的环保特点，生产成本低，制备方法简单。

附图说明

图1为本发明轻质抹灰石膏砂浆制备流程图。

具体实施方式

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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种低成本轻质抹灰石膏砂浆，所述轻质抹灰石膏砂浆内部含有石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉50～70份、水化硅酸钙粉末25～45份、触变润滑剂0.1～0.2份、保水增稠剂0.1～0.2份、玻化微珠2～4份。

实施例1，

轻质抹灰石膏砂浆内部含有石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉50份、水化硅酸钙粉末25份、触变润滑剂0.1份、保水增稠剂0.1份、玻化微珠2份。

实施例2，

轻质抹灰石膏砂浆内部含有石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉55份、水化硅酸钙粉末258份、触变润滑剂0.1份、保水增稠剂0.2份、玻化微珠3份。

实施例3，

轻质抹灰石膏砂浆内部含有石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉60份、水化硅酸钙粉末30份、触变润滑剂0.2份、保水增稠剂0.2份、玻化微珠3份。

实施例4，

轻质抹灰石膏砂浆内部含有石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉65份、水化硅酸钙粉末40份、触变润滑剂0.1份、保水增稠剂0.2份、玻化微珠4份。

实施例5，

轻质抹灰石膏砂浆内部含有石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉60份、水化硅酸钙粉末45份、触变润滑剂0.2份、保水增稠剂0.1份、玻化微珠3份。

石膏粉为天然石膏或者工业副产石膏制备的α型和β型石膏粉，所述α型石膏粉2h抗折强度大于5Mpa，2h抗压强度大于15Mpa，β型石膏粉2h抗折强度大于3Mpa，2h抗压强度大于6Mpa，所述水化硅酸钙粉末的颗粒目数范围为大于等于100目，所述玻化微珠的颗粒目数范围为70-90目。

保水剂为羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素和羧甲基纤维素中的一种或几种，保水增稠剂为4万粘度以上的羟丙基甲基纤维素HPMC，能有效的提高体系的增稠保水性能和施工性能，提高对基底的胶黏力。

触变剂为蒙脱石、硅酸镁铝、钠基膨润土中的一种或几种，触变剂主要成分为蒙脱石和硅酸镁铝，可极大的改善体系的触变性和流变性，并赋予体系良好的润滑性，并与保水增稠剂产生协同作用，共同提升体系的抗流挂性能。

水化硅酸钙作为无机填充材料，本身质轻，同等情况下，只需添加少量的玻化微珠等轻骨料就能达到减轻的目的，而且水化硅酸钙中的托贝莫来石能有效延长石膏的凝结时间，赋予砂浆足够的操作时间，水化硅酸钙本身的导热系数很小，替代原来的无机填料后，体系的保温隔热性能更加优异，导热系数会明显降低更多。

水化硅酸钙粉末的孔隙极为发达、疏松，比表面积大，表面活性强，具有极强的亲水性，因此能吸附大量的水分，使得砂浆中的石膏在水化初期，保水性得到极大的提高。

轻质抹灰石膏砂浆在制成浆料涂抹时，抹灰石膏与水的比例为1：(0.7～0.8)。

实施例1，

50.7份α型石膏、45份水化硅酸钙粉末，玻化微珠4份，0.2份4万粘度HPMC、0.2份粉状硅酸镁铝。按照上述的重量份书称取各组分，加入混合机中，充分混合均匀，得到轻质抹灰石膏砂浆。

实施例2，

70.7份β型石膏、25份水化硅酸钙粉末，玻化微珠4份，0.2份4万粘度HPMC、0.2份粉状硅酸镁铝。按照上述的重量份书称取各组分，加入混合机中，充分混合均匀，得到轻质抹灰石膏砂浆。

本对比例使用常用的重质碳酸钙作为无机填料。

对比例1，

50.5份α型石膏、45份重质碳酸钙，玻化微珠4份，0.2份4万粘度HPMC、0.2份粉状硅酸镁铝，缓凝剂0.2份。按照上述的重量份书称取各组分，加入混合机中，充分混合均匀，得到轻质抹灰石膏砂浆。

对比例2，

70.5份α型石膏、25份重质碳酸钙，玻化微珠4份，0.2份4万粘度HPMC、0.2份粉状硅酸镁铝，缓凝剂0.2份。按照上述的重量份书称取各组分，加入混合机中，充分混合均匀，得到轻质抹灰石膏砂浆。

本对比例使用常用的250目的重质碳酸钙作为无机填料。

该技术方案配置的轻质抹灰石膏砂浆与市面上现有的轻质抹灰石膏砂浆材料比例进行对比：

测试项目	实施例1	对比例1	实施例2	对比例2	对比例3
						初凝时间(h)	2.5	2	2.4	2	2
终凝时间(h)	4	3	4	3	3
						保水率(％)	92	70	85	65	68
抗折强度(Mpa)	2.2	1.9	2.0	1.8	1.6
						抗压强度(Mpa)	4.5	4.2	4.4	4	4
粘结强度(Mpa)	0.45	0.45	0.4	0.4	0.4
						体积密(Kg/m<sup>3</sup>)	730	850	760	850	900
涂覆面(m<sup>2</sup>/cm)	140	120	140	120	120
						导热系数(W/(m·k))	0.09	0.2	0.09	0.2	0.2

抹灰石膏砂浆的性能测试

通过对比发现添加了水化硅酸钙粉末的实施例中，相比添加其他无机填料的对比例，保水性能得到极大的提升；且不需添加缓凝剂，同样达到足够长的施工操作时间。

实施例中添加了水化硅酸钙粉末以后，相比添加其他无机填料的对比例可以发现，在体积密度上，也同样减轻了许多，且导热系数更是达到了保温层抹灰石膏的要求。

低成本轻质抹灰石膏砂浆的制备方法：取用石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉、水化硅酸钙粉末、触变润滑剂、保水增稠剂、玻化微珠，并将取用的材料按照比例进行配置。

配置好的材料在干燥状态下进行混合搅拌直至完全混合均匀，向混合均匀后的混合材料中注入清水，一边注入清水一边进行搅拌，直至水与混合好的物料充分混合均匀，得到轻质抹灰石膏砂浆。

该抹灰石膏砂浆材料单位涂覆面积大、保水性、抗折强度、抗压强度好，具有保温、隔热、耐火等特点，还具有很好的环保特点，生产成本低，制备方法简单。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种低成本轻质抹灰石膏砂浆，其特征在于：所述轻质抹灰石膏砂浆内部含有石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉50～70份、水化硅酸钙粉末25～45份、触变润滑剂0.1～0.2份、保水增稠剂0.1～0.2份、玻化微珠2～4份。

2.根据权利要求1所述的一种低成本轻质抹灰石膏砂浆，其特征在于：所述石膏粉为天然石膏或者工业副产石膏制备的α型和β型石膏粉，所述α型石膏粉2h抗折强度大于5Mpa，2h抗压强度大于15Mpa，β型石膏粉2h抗折强度大于3Mpa，2h抗压强度大于6Mpa。

3.根据权利要求1所述的一种低成本轻质抹灰石膏砂浆，其特征在于：所述水化硅酸钙粉末的颗粒目数范围为大于等于100目。

4.根据权利要求1所述的一种低成本轻质抹灰石膏砂浆，其特征在于：所述玻化微珠的颗粒目数范围为70-90目。

5.根据权利要求1所述的一种低成本轻质抹灰石膏砂浆，其特征在于：所述保水剂为羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素和羧甲基纤维素中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种低成本轻质抹灰石膏砂浆，其特征在于：所述触变剂为蒙脱石、硅酸镁铝、钠基膨润土中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种低成本轻质抹灰石膏砂浆，其特征在于：所述轻质抹灰石膏砂浆在制成浆料涂抹时，抹灰石膏与水的比例为1：(0.7～0.8)。

8.根据权利要求1所述的一种低成本轻质抹灰石膏砂浆的制备方法包括以下步骤：

步骤一、取用石膏砂浆，石膏砂浆中含有石膏粉、水化硅酸钙粉末、触变润滑剂、保水增稠剂、玻化微珠，并将取用的材料按照比例进行配置；

步骤二、配置好的材料在干燥状态下进行混合搅拌直至完全混合均匀；

步骤三、向混合均匀后的混合材料中注入清水，一边注入清水一边进行搅拌，直至水与混合好的物料充分混合均匀，得到轻质抹灰石膏砂浆。

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