CN116102286B - 一种石膏缓凝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石膏缓凝剂,由以下质量份的组成:壳聚糖30‑50份,钢渣5‑40份,谷氨酸/天冬氨酸20‑30份,碱10‑15份,葡甘露聚糖3‑8份。用于调节建筑石膏的凝结时间,具有成本低、缓凝效果好、强度损失小的特点。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料调节剂领域,具体涉及一种石膏缓凝剂及其制备方法。
背景技术
石膏作为一种优良的绿色建材,广泛用于生产石膏砌块、石膏抹灰砂浆、石膏板、石膏腻子等。石膏建材具有质轻、隔热性好、硬化体吸声性能好和易性好,生产能耗低,尺寸稳定性好,干燥不开裂,对人体无害等优点。
但石膏材料的早期强度发展快,凝固硬化时间短。它会在5-30分钟内失去流动性。为此,人们通常在石膏体系中加入一定量的缓凝剂,调整凝结时间,使石膏浆液长期保持可塑性。合适的缓凝剂可以延迟石膏材料的初凝时间或增加初凝与终凝的时间差达到合适的范围,同时保持石膏制品的强度。
目前常用的石膏缓凝剂如柠檬酸、酒石酸、蛋白水解物等,在缓凝效果方面可以达到较好的凝结时间调整,但仍无法降低强度的石膏产品。一般来说,延迟时间越长,强度下降越大。因此,开发一种既不降低石膏制品强度又具有高效缓凝作用的缓凝剂势在必行。
发明内容
本发明公开了一种石膏缓凝剂,本发明用于调节建筑石膏的凝结时间,具有成本低、缓凝效果好、强度损失小的特点。
为了解决上述问题,本发明是通过以下技术方案实现的。
一种石膏缓凝剂,由以下质量份的组成:壳聚糖30-50份,钢渣5-40份,谷氨酸/天冬氨酸20-30份,碱10-15份,葡甘露聚糖3-8份。
优选地,石膏缓凝剂由以下质量份的组成:壳聚糖40-50份,钢渣20-40份,谷氨酸/天冬氨酸20-25份,碱10-13份,葡甘露聚糖3-5份。
更优选地,石膏缓凝剂由以下质量份的组成:壳聚糖45份,钢渣30份,谷氨酸/天冬氨酸23份,碱11份,葡甘露聚糖5份。
上述所述的石膏缓凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将壳聚糖溶于水制成悬浮液;
(2)将氨基酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入碱,加热反应,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡甘露聚糖,继续反应,制成石膏缓凝剂。
其中,步骤(2)中反应的温度为65-85℃,时间为2-3h。
步骤(3)中反应的温度为70-80℃,时间为1-2h。
本申请中加入的钢渣中的氧化钙可以有效中和石膏中的杂质,将影响降低。同时加入的壳聚糖覆盖在石膏表面,有效对石膏进行缓凝。
本发明提供的石膏缓凝剂可以在不降低石膏制品强度的情况下,显着延长石膏基建筑材料的凝结时间。此外,该石膏缓凝剂对环境无害,制备工艺简单,易于工业化生产。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明作进一步地详细描述。
壳聚糖选用中等粘度的壳聚糖。钢渣含有多种成分:金属铁2%~8%,氧化钙40%~60%,氧化镁3%~10%,氧化锰1%~8%,氧化铁10~20%,二氧化硅10%~15%。
实施例1
一种石膏缓凝剂,原料组成的质量份数为:壳聚糖45份,钢渣30份,谷氨酸/天冬氨酸23份,碱(氢氧化钠)11份,葡甘露聚糖5份。
石膏缓凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将壳聚糖溶于水制成悬浮液;
(2)将氨基酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入碱,加热至80℃反应2h,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡甘露聚糖,继续80℃反应2h,制成石膏缓凝剂。
实施例2
一种石膏缓凝剂,原料组成的质量份数为:壳聚糖30份,钢渣10份,谷氨酸/天冬氨酸20份,碱(氢氧化钠)10份,葡甘露聚糖3份。
石膏缓凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将壳聚糖溶于水制成悬浮液;
(2)将氨基酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入碱,加热至65℃反应2h,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡甘露聚糖,继续70℃反应1h,制成石膏缓凝剂。
实施例3
一种石膏缓凝剂,原料组成的质量份数为:壳聚糖35份,钢渣20份,谷氨酸/天冬氨酸22份,碱(氢氧化钠)12份,葡甘露聚糖4份。
石膏缓凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将壳聚糖溶于水制成悬浮液;
(2)将氨基酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入碱,加热至70℃反应2h,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡甘露聚糖,继续75℃反应1.5h,制成石膏缓凝剂。
实施例4
一种石膏缓凝剂,原料组成的质量份数为:壳聚糖50份,钢渣40份,谷氨酸/天冬氨酸30份,碱(氢氧化钠)15份,葡甘露聚糖8份。
石膏缓凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将壳聚糖溶于水制成悬浮液;
(2)将氨基酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入碱,加热至85℃反应3h,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡甘露聚糖,继续80℃反应2h,制成石膏缓凝剂。
实施例5
一种石膏缓凝剂,原料组成的质量份数为:壳聚糖40份,钢渣25份,谷氨酸/天冬氨酸28份,碱(氢氧化钠)13份,葡甘露聚糖6份。
石膏缓凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将壳聚糖溶于水制成悬浮液;
(2)将氨基酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入碱,加热至85℃反应2h,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡甘露聚糖,继续75℃反应2h,制成石膏缓凝剂。
对比例1
一种石膏缓凝剂,原料组成的质量份数为:壳聚糖45份,钢渣30份,谷氨酸/天冬氨酸23份,碱(氢氧化钠)11份。
石膏缓凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将壳聚糖溶于水制成悬浮液;
(2)将氨基酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入碱,加热至80℃反应2h,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡甘露聚糖,继续80℃反应2h,制成石膏缓凝剂。
对比例2
一种石膏缓凝剂,原料组成的质量份数为:壳聚糖45份,钢渣30份,谷氨酸/天冬氨酸23份,碱(氢氧化钠)11份,葡萄糖5份。
石膏缓凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将壳聚糖溶于水制成悬浮液;
(2)将氨基酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入碱,加热至80℃反应2h,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡萄糖,继续80℃反应2h,制成石膏缓凝剂。
对比例3
一种石膏缓凝剂,原料组成的质量份数为:纤维素45份,钢渣30份,谷氨酸/天冬氨酸23份,碱(氢氧化钠)11份,葡甘露聚糖5份。
石膏缓凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将纤维素溶于水制成混合液;
(2)将氨基酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入碱,加热至80℃反应2h,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡甘露聚糖,继续80℃反应2h,制成石膏缓凝剂。
本发明的实施例和对比例测定方法均按照GB/T9776-2008建筑石膏进行。
表1为石膏缓凝效果及石膏强度性能(石膏缓凝剂加入量为0.5%)
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种石膏缓凝剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将壳聚糖溶于水制成悬浮液;
(2)将谷氨酸/天冬氨酸加入步骤(1)的悬浮液中,再加入氢氧化钠,加热反应,得到混合料;
(3)最后加入钢渣和葡甘露聚糖,继续反应,制成石膏缓凝剂;
步骤(2)中反应的温度为65-85℃,时间为2-3h;
其中,壳聚糖30-50份,钢渣5-40份,谷氨酸/天冬氨酸20-30份,氢氧化钠10-15份,葡甘露聚糖3-8份。
2.根据权利要求1所述的一种石膏缓凝剂的制备方法,其特征在于,由以下质量份的组成:壳聚糖40-50份,钢渣20-40份,谷氨酸/天冬氨酸20-25份,氢氧化钠10-13份,葡甘露聚糖3-5份。
3.根据权利要求1所述的一种石膏缓凝剂的制备方法,其特征在于,由以下质量份的组成:壳聚糖45份,钢渣30份,谷氨酸/天冬氨酸23份,氢氧化钠11份,葡甘露聚糖5份。
4.根据权利要求1所述的一种石膏缓凝剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中反应的温度为70-80℃,时间为1-2h。
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