石膏砂漿調(diào)凝劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石膏砂漿外加劑及其制備方法。具體而言，本發(fā)明公開了一種石膏砂漿調(diào)凝劑，其由以下重量含量的成分組成：無水檸檬酸23~27%、無水焦磷酸鈉18~22%、羥丙基甲基纖維素醚7~8%、三聚磷酸鈉4.5~5.5%、預(yù)糊化淀粉9~11%、鈉基膨潤土18~22%、聚羧酸減水劑?9~11%以及無機(jī)硅酸鎂鋁凝膠2.2~2.8%。在以脫硫熟石膏粉為膠凝材料生產(chǎn)的石膏砂漿中采用本發(fā)明的石膏砂漿調(diào)凝劑，使石膏砂漿具有可按施工環(huán)境、溫度不同，通過調(diào)整石膏砂漿調(diào)凝劑的摻量，以調(diào)整石膏砂漿的凝結(jié)時(shí)間，滿足適當(dāng)延長施工操作時(shí)間要求的各項(xiàng)性能。
【專利說明】石膏砂漿調(diào)凝劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石膏砂漿外加劑，特別是一種石膏砂漿調(diào)凝劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開放三十多年來，我國的城鎮(zhèn)基礎(chǔ)建設(shè)和新農(nóng)村建設(shè)日新月異、成績驕人。特別是關(guān)乎百姓安居樂業(yè)的住房建設(shè)，更是古今中外絕無僅有，規(guī)模之大、范圍之廣、歷時(shí)之長、投資之巨非他國可比。
[0003]如此巨量的建設(shè)，所用材料自然還是以水泥、砂漿和混凝土為主。眾所周知，水泥生產(chǎn)中不僅消耗大量的能源、產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，更排放大量的二氧化碳，導(dǎo)致人類生存環(huán)境的惡化和嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，日益威脅著人類的生存與發(fā)展。
[0004]傳統(tǒng)建筑用的各類砂漿，其膠凝材料多以無機(jī)的、水硬性的硅酸鹽水泥為主、細(xì)骨料則以天然的河沙或人工砂為主。隨著我國工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程的加快，城鄉(xiāng)建設(shè)中廢棄的建筑固體垃圾和工業(yè)尾礦、廢渣急待妥善處理，廢舊資源的再生利用成了節(jié)能減排、低碳環(huán)保的必由之路。
[0005]利用磷石膏、煙氣脫硫石膏作為氣硬性的建筑砂漿無機(jī)凝膠材料，是業(yè)內(nèi)近年來一直在研討的重大課題之一。通過對(duì)不同種類、不同性質(zhì)石膏添加相容性、和易性、匹配性良好的外加劑進(jìn)行物理改形和化學(xué)改性，可以制得用于砌筑、粉刷的各類石膏砂漿。在這些石膏砂漿產(chǎn)品中，可摻入經(jīng)過處理的建筑固體垃圾和工業(yè)尾礦、廢渣、石屑顆粒作為細(xì)骨料，既能解決固廢循環(huán)再利用問題，又能為建筑砂漿的生產(chǎn)提供幾類新的材料來源，與建設(shè)與環(huán)境均有利，符合《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》和可持續(xù)發(fā)展的基本要求。
[0006]石膏的特性是遇 水軟化、失水硬化，因謂氣硬性材料。開發(fā)、生產(chǎn)以脫硫石膏為膠凝材料的各種建筑砂漿，最關(guān)鍵的是要解決其速凝、快硬、不利于施工操作的問題。
[0007]天然建筑石膏是以P型半水石膏(P caso4o 1/2H2o)為主要成份(P半水硫酸鈣含量不小于60%)的粉狀膠凝材料。其硬化機(jī)理為:與水拌和后可形成塑性漿體，通常經(jīng)數(shù)分鐘的物理化學(xué)反應(yīng)即可初凝，30min以內(nèi)即可達(dá)到終凝，最后凝結(jié)硬化成具有一定強(qiáng)度的固體。粉狀石膏與水拌和后，其中的半水石膏溶解于水，并很快成為飽和溶液，溶液中的半水石膏與水反應(yīng)生成二水石膏。由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏小很多(僅為半水石膏溶解度的1/5)，半水石膏的飽和溶液對(duì)于二水石膏來說也就成了飽和溶液，所以二水石膏以膠體微粒的形狀從水中析出。半水石膏不斷溶解和水化，直至完全溶解。在這一
水化------溶解過程中，漿體中的游離水分因水化和蒸發(fā)而逐漸減少，二水石膏膠體微粒
數(shù)量則不斷增加，而這些二水石膏微粒比原來的半水石膏粒子要小得多。由于粒子總表面積增加，需要更多的水分來包裹，所以漿體的稠度便逐漸增大，顆粒間的摩擦力和粘結(jié)力漸增，漿體可塑性減小，此時(shí)的石膏便進(jìn)入了凝結(jié)狀態(tài)。隨著漿體繼續(xù)變稠，膠體微粒逐漸凝聚成為晶體，晶體逐漸長大并產(chǎn)生相互交錯(cuò)，使?jié){體強(qiáng)度逐漸產(chǎn)生并不斷增長，這個(gè)過程便是石膏的硬化過程。
[0008]石膏的凝結(jié)、硬化是一個(gè)連續(xù)、復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過程，直到完全干燥，晶體間的摩擦力和粘結(jié)力不斷增加，其強(qiáng)度才終止發(fā)展。
[0009]了解了石膏的特性，便可以通過選用緩凝材料的加入，使石膏的凝結(jié)時(shí)間可按施工環(huán)境、施工溫度等不同條件的要求進(jìn)行調(diào)整。
[0010]各地火力發(fā)電廠采用石灰或石灰石濕法脫除煙氣中的二氧化硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品煙氣脫硫石膏(富含二水硫酸鈣、含水率約在10-13%間)，經(jīng)烘干脫水，可獲得與天然建筑石膏性能相仿(3型半水硫酸鈣含量60-70%)的脫硫熟石膏粉，基本符合GB/T9776-2008《建筑石膏》標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，見表1:
[0011]表1
[0012]

凝結(jié)時(shí)間/mim2h強(qiáng)度/Mpa
等級(jí)啯應(yīng)(0.2mm方孔篩篩余)/% ----
初凝終凝抗折抗壓
3.0^3.0 5J6.0
2.0SSlO253≤ 2.0 ≤4.0
1.6^ 1.6 5^3.0
[0013]脫硫石膏的烘干脫水技術(shù)已臻成熟，各地火力發(fā)電廠及脫硫石膏加工企業(yè)均具有能力組織生產(chǎn)，然而要將脫硫熟石膏粉作為粉刷石膏及石膏砂漿的基礎(chǔ)性膠凝材料，滿足JC/T517-2004《粉刷石膏》標(biāo)準(zhǔn)要求的物理力學(xué)性能(見表2)，則必須采用適用于脫硫熟石膏的改性添加劑，來達(dá)到調(diào)整凝結(jié)時(shí)間、具備相應(yīng)可施工操作時(shí)間的特定要求。
[0014]表2
【權(quán)利要求】
1.石膏砂漿調(diào)凝劑，其特征是由以下重量含量的成分組成: 無水檸檬酸23~27%、無水焦磷酸鈉18~22%、羥丙基甲基纖維素醚疒8%、三聚磷酸鈉4.5^5.5%、預(yù)糊化淀粉擴(kuò)11%、鈉基膨潤土 18~22%、聚羧酸減水劑9~11%以及無機(jī)硅酸鎂鋁凝膠2.2~2.8%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石膏砂漿調(diào)凝劑，其特征是由以下重量含量的成分組成: 無水檸檬酸25%、無水焦磷酸鈉20%、羥丙基甲基纖維素醚7.5%、三聚磷酸鈉5%、預(yù)糊化淀粉10 %、鈉基膨潤土 20%、聚羧酸減水劑10%以及無機(jī)硅酸鎂鋁凝膠2.5%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的石膏砂漿調(diào)凝劑的制備方法，其特征是包括以下步驟: 1)、鈉基膨潤土在容器內(nèi)加熱至50-60°C后加入羥丙基甲基纖維素醚共混均勻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鈉基膨潤土的接枝改性，得保水性膨潤土改性粉料； 2)、將保水性膨潤土改性粉料、無水檸檬酸、無水焦磷酸鈉、無機(jī)硅酸鎂鋁凝膠、三聚磷酸鈉、預(yù)糊化淀粉、聚羧酸減 水劑均勻混合攪拌，得石膏砂漿調(diào)凝劑。
【文檔編號(hào)】C04B24/38GK103482898SQ201310265303
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】俞錫賢 申請(qǐng)人:俞錫賢