CN116693321B - 一种改性磷石膏基自流平砂浆制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性磷石膏基自流平砂浆制备方法，涉及建筑材料技术领域，包括改性磷石膏粉、发泡颗粒、缓凝剂和水，所述发泡颗粒的制备主要以磷石膏原样和碳酸氢钠粉末为原料由颗粒成型机压制而成，该改性磷石膏基自流平砂浆制备方法，可实现磷石膏的低成本、高效化的资源化利用。原样磷石膏的主要成分为二水硫酸钙，本发明首先通过研磨机将磷石膏中较大颗粒及块状颗粒转化为更加小的颗粒，改变磷石膏的颗粒粒径为下一步快速改性做铺垫；由于研磨后的磷石膏颗粒较小，将研磨后的磷石膏在箱式烘箱中能够更加快速、高效的完成脱水，使二水硫酸钙转化为半水硫酸钙和无水硫酸钙，获得更强的胶凝特性。

Description

一种改性磷石膏基自流平砂浆制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种改性磷石膏基自流平砂浆制备方法。
背景技术
目前天然石膏基自流平砂浆是使用最为广泛的石膏，天然石膏由于成本较高、能耗大等诸多不利因素被限制开发使用。因此将磷石膏等工业副产石膏代替天然石膏做石膏基自流平砂浆成为研究热点之一，但目前磷石膏基自流平砂浆存在的缺点主要是磷石膏中含有重金属等有害杂质较多、预处理过程能耗大、时间长、磷石膏基自流平砂浆的强度较低、外加剂种类较多、白度差等，这些因素均在一定程度上阻碍了磷石膏基自流平砂浆的发展。因此，一种成本低、外加剂种类少、性能优良、白度高的磷石膏基自流平砂浆是十分有必要的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种改性磷石膏基自流平砂浆制备方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种改性磷石膏基自流平砂浆，包括改性磷石膏粉、发泡颗粒、缓凝剂和水，所述发泡颗粒的制备主要以磷石膏原样和碳酸氢钠粉末为原料由颗粒成型机压制而成，
所述发泡颗粒的制备工艺包括以下步骤：
步骤一，称取500g-800g磷石膏原样和1000g-1600g碳酸氢钠粉末备用；
步骤二，将箱式烘干箱的温度调至60℃～65℃，待温度恒定后将称量好的磷石膏原样放入，并烘干到恒重后取出备用；
步骤三，将称取好的碳酸氢钠粉末与烘干后的磷石膏原样进行均匀搅拌，然后将拌合料倒入颗粒成型机中，获得发泡颗粒，
所述改性磷石膏粉主要以磷石膏原样为原料，改性石膏粉的准备方法包括以下步骤：
步骤一，称取1000g～1500g磷石膏原样，在室温(20℃～25℃)下使用电磁粉碎机(转速为8000r/min)研磨1～3min，获得粉状磷石膏原样，
步骤二，先将箱式烘箱温度设为120℃～180℃，待温度达到预定温度后将粉状磷石膏原样放入烘箱中，烘干时间为3h-5h，
步骤三，将烘干后的磷石膏通入XCG-II型磁选机(55r/min，激磁电流为2安培时磁场强度不小于14000奥斯特(1110RA/m))中1-2min，得到改性磷石膏粉并密封保存，
一种磷石膏基自流平砂浆，所述一种磷石膏基自流平砂浆配方包括：改性磷石膏粉60份～70份，发泡颗粒5份～10份，缓凝剂0.05份～0.08份，余量为水；
一种磷石膏基自流平砂浆的制作工艺包括以下步骤：
步骤一，制作前工作人员应对粉尘双轴混合搅拌机、料箱、称量装置等工作用具进行检查清理工作，
步骤二，称取改性磷石膏粉60份～70份，并过0.075mm2方孔筛；称取发泡颗粒5份～10份，缓凝剂0.05份～0.08份，余量为水，将称量好的改性磷石膏粉、发泡颗粒和缓凝剂进行充分搅拌，备用，
步骤三，先将水加入粉尘双轴混合搅拌机，然后将拌合物加入，先低速转动10s-15s，转为高速旋转20s-30s，总搅拌时间不超过30s-45s，即可获得均匀的磷石膏基自流平砂浆。
优选的，所示磷石膏原样，即磷化工行业副产物，是一种二类工业固废，一般呈现为深灰色，块状或颗粒状，无明显气味。
优选的，所示碳酸氢钠粉末俗称小苏打，化学分子式为NaHCO3，是一种无机化合物，呈现为白色粉末，无臭，味咸，遇到酸则产生CO2气体。
本发明提供了一种改性磷石膏基自流平砂浆制备方法，具备以下有益效果：
1、该改性磷石膏基自流平砂浆制备方法，可实现磷石膏的低成本、高效化的资源化利用。原样磷石膏的主要成分为二水硫酸钙，本发明首先通过研磨机将磷石膏中较大颗粒及块状颗粒转化为更加小的颗粒，改变磷石膏的颗粒粒径为下一步快速改性做铺垫；由于研磨后的磷石膏颗粒较小，将研磨后的磷石膏在箱式烘箱中能够更加快速、高效的完成脱水，使二水硫酸钙转化为半水硫酸钙和无水硫酸钙，获得更强的胶凝特性。经过该改性处理的磷石膏粉的强度能够大幅超越标准GB/T9776中对于最高级石膏粉力学性能的要求，如表3所示。磷石膏呈现灰色或黄色的原因主要是由于含有以Fe原子为主的的有色金属离子，通过磁选后磷石膏粉的白度更加接近天然石膏。
2、该改性磷石膏基自流平砂浆制备方法，本发明的磷石膏自流平砂浆可利用酸碱中和反应产生气泡，能够大幅降低生产成本并且能够起到增加保温效果的功能，同时优化了目前石膏基自流平砂浆加料顺序及搅拌时间，能够进一步提高磷石膏基自流平力学性能及保温隔热效果。如表4所示本发明采用先加水后加骨料的方式，优化磷石膏进料模式，缩短搅拌时间，将传统5-6min搅拌时间缩短至1min左右，进一步提升磷石膏基自流平砂浆的力学性能，并且降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的发泡颗粒制备过程图
图2为本发明的颗粒成型机示意图
图3为本发明的改性磷石膏粉制备过程图
图4为本发明的磷石膏基自流平砂浆制备过程图。
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。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种改性磷石膏基自流平砂浆，包括改性磷石膏粉、发泡颗粒、缓凝剂和水，
所述发泡颗粒的制备主要以磷石膏原样和碳酸氢钠粉末为原料由颗粒成型机压制而成，
所述发泡颗粒的制备工艺包括以下步骤：
步骤一，称取500g-800g磷石膏原样和1000g-1600g碳酸氢钠粉末备用；
步骤二，将箱式烘干箱的温度调至60℃～65℃，待温度恒定后将称量好的磷石膏原样放入，并烘干到恒重后取出备用；
步骤三，将称取好的碳酸氢钠粉末与烘干后的磷石膏原样进行均匀搅拌，然后将拌合料倒入颗粒成型机中，获得发泡颗粒。
优选的，所示磷石膏原样，即磷化工行业副产物，是一种二类工业固废，一般呈现为深灰色，块状或颗粒状，无明显气味。
优选的，所示碳酸氢钠粉末俗称小苏打，化学分子式为NaHCO3，是一种无机化合物，呈现为白色粉末，无臭，味咸，遇到酸则产生CO2气体。
优选的，所示箱式烘箱，型号为：9005系列，爱来宝(济南)生物技术有限公司。该烘箱具有升温速度快，保温效果好，并且节能环保。
优选的，所示发泡颗粒，具有发泡速度快，发泡大小均匀的特点，其具体性能如表1所示。
表1发泡颗粒基本特性
改性磷石膏粉，所述改性磷石膏粉主要以磷石膏原样为原料，改性石膏粉的制备工艺包括以下步骤：
步骤一，称取1000g～1500g磷石膏原样，在室温(20℃～25℃)下使用电磁粉碎机(转速为8000r/min)研磨1-3min，获得粉状磷石膏原样；
步骤二，先将箱式烘箱温度设为120℃～180℃，待温度达到预定温度后将粉状磷石膏原样放入烘箱中，烘干时间为3h-5h；
步骤三，将烘干后的磷石膏通入XCG-II型磁选机(55r/min，激磁电流为2安培时磁场强度不小于14000奥斯特(1110RA/m))中1-2min，得到改性磷石膏粉并密封保存。
优选的，所示电磁粉碎机型号为DF型，生产公司为苏中鸿顺自动化设备有限公司，该机器具有设备成本低、研磨速度快，研磨后的颗粒小的优点。
优选的，磁选机为石城县国邦矿山机械有限公司生产的试验XCG-II型辊式干法强磁选机，该机器具有可靠性高、耐久性好、激磁电流可控、价格成本低的优点。
一种磷石膏基自流平砂浆，所述一种磷石膏基自流平砂浆配方包括：改性磷石膏粉70份～80份，发泡颗粒10份～15份，缓凝剂0.05份～0.08份，余量为水。
一种磷石膏基自流平砂浆的制作工艺包括以下步骤：
步骤一，制作前工作人员应对粉尘双轴混合搅拌机、料箱、称量装置等工作用具进行检查清理工作；
步骤二，称取改性磷石膏粉60份～70份，并过0.075mm2方孔筛；称发泡颗粒5份～10份，缓凝剂0.05份～0.08份，余量为水，将称量好的改性磷石膏粉、发泡颗粒和缓凝剂进行充分搅拌，备用；
步骤三，先将水加入粉尘双轴混合搅拌机，然后将拌合物加入，先低速转动10s-15s，转为高速旋转20s-30s，总搅拌时间不超过30s-45s，即可获得均匀的磷石膏基自流平砂浆。
优选的，所述的改性磷石膏粉，其主要成分为半水硫酸钙和无水硫酸钙，胶凝特性好，强度好，是自流平砂浆中主要的胶凝物质。
优选的，所示缓凝剂为聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂是一种高效减水剂，该产品绿色环保，不污染，缓凝效果好。
优选的，所述的一种磷石膏基自流平砂浆性能可满足表2要求。
表2一种磷石膏基自流平砂浆性能要求
本发明的一种磷石膏基自流平砂浆可实现磷石膏的低成本、高效化的资源化利用。原样磷石膏的主要成分为二水硫酸钙，本发明首先通过研磨机将磷石膏中较大颗粒及块状颗粒转化为更加小的颗粒，改变磷石膏的颗粒粒径为下一步快速改性做铺垫；由于研磨后的磷石膏颗粒较小，将研磨后的磷石膏在箱式烘箱中能够更加快速、高效的完成脱水，使二水硫酸钙转化为半水硫酸钙和无水硫酸钙，获得更强的胶凝特性。经过该改性处理的磷石膏粉的强度能够大幅超越标准GB/T9776中对于最高级石膏粉力学性能的要求，如表3所示。磷石膏呈现灰色或黄色的原因主要是由于含有以Fe原子为主的的有色金属离子，通过磁选后磷石膏粉的白度更加接近天然石膏。
表3改性磷石膏粉物理力学性能
本发明的磷石膏自流平砂浆可利用酸碱中和反应产生气泡，能够大幅降低生产成本并且能够起到增加保温效果的功能，同时优化了目前石膏基自流平砂浆加料顺序及搅拌时间，能够进一步提高磷石膏基自流平力学性能及保温隔热效果。如表4所示本发明采用先加水后加骨料的方式，优化磷石膏进料模式，缩短搅拌时间，将传统5-6min搅拌时间缩短至1min左右，进一步提升磷石膏基自流平砂浆的力学性能，并且降低了生产成本。
表4改性磷石膏工艺流程优化效果对比
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 (3)

1.一种改性磷石膏基自流平砂浆，包括改性磷石膏粉、发泡颗粒、缓凝剂和水，其特征在于：
所述发泡颗粒的制备主要以磷石膏原样和碳酸氢钠粉末为原料由颗粒成型机压制而成，
所述发泡颗粒的制备工艺包括以下步骤：
步骤一，称取500g-800g磷石膏原样和1000g-1600g碳酸氢钠粉末备用；
步骤二，将箱式烘干箱的温度调至60℃～65℃，待温度恒定后将称量好的磷石膏原样放入，并烘干到恒重后取出备用；
步骤三，将称取好的碳酸氢钠粉末与烘干后的磷石膏原样进行均匀搅拌，然后将拌合料倒入颗粒成型机中，获得发泡颗粒，
所述改性磷石膏粉主要以磷石膏原样为原料，改性石膏粉的准备方法包括以下步骤：
步骤一，称取1000g～1500g磷石膏原样，在室温20℃～25℃下使用电磁粉碎机研磨1～3min，电磁粉碎机的转速为8000r/min，获得粉状磷石膏原样，
步骤二，先将箱式烘箱温度设为120℃～180℃，待温度达到预定温度后将粉状磷石膏原样放入烘箱中，烘干时间为3h-5h，
步骤三，将烘干后的磷石膏通入XCG-II型磁选机中加工1-2min，XCG-II型磁选机规格为55r/min，且激磁电流为2安培时磁场强度不小于14000奥斯特，得到改性磷石膏粉并密封保存，
所述改性磷石膏基自流平砂浆配方包括：改性磷石膏粉60份～70份，发泡颗粒5份～10份，缓凝剂0.05份～0.08份，适量的水；
所述改性磷石膏基自流平砂浆的制作工艺包括以下步骤：
步骤一，制作前工作人员应对粉尘双轴混合搅拌机、料箱、称量装置进行检查清理工作，
步骤二，称取改性磷石膏粉60份～70份，并过0.075mm2方孔筛；称取发泡颗粒5份～10份，缓凝剂0.05份～0.08份，适量的水，将称量好的改性磷石膏粉、发泡颗粒和缓凝剂进行充分搅拌，备用，
步骤三，先将水加入粉尘双轴混合搅拌机，然后将拌合物加入，先低速转动10s-15s，转为高速旋转20s-30s，总搅拌时间不超过30s-45s，即可获得均匀的磷石膏基自流平砂浆。
2.根据权利要求1所述的一种改性磷石膏基自流平砂浆制备方法，其特征在于：所示磷石膏原样，即磷化工行业副产物，是一种二类工业固废，一般呈现为深灰色，块状或颗粒状，无明显气味。
3.根据权利要求1所述的一种改性磷石膏基自流平砂浆制备方法，其特征在于：所示碳酸氢钠粉末俗称小苏打，化学分子式为NaHCO3，是一种无机化合物，呈现为白色粉末，无臭，味咸，遇到酸则产生CO2气体。
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