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一种脱硫石膏自流平材料及其制备方法

阅读:507发布:2024-01-11

专利汇可以提供一种脱硫石膏自流平材料及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 脱硫 石膏 自流平材料及其制备方法,其主要组分 质量 百分比如下:脱硫石膏30-65%,高 铝 水 泥25-60%,普通 硅 酸盐 水泥 0-30%, 粉 煤 灰 0-20%,可再分散乳胶粉0-8.0%。其组成还包括适量的外加剂及细 骨料 。将各组分按规定的质量百分比在混料机中充分混合均匀, 包装 ,即得自流平材料。本发明可大规模利用脱硫石膏制备自流平材料,生产工艺较简单,能耗少,成本较低。所制备的自流平材料 凝结 时间适中,早强和耐水性较好,具有微膨胀性能,可广泛应用于各类地面找平施工。,下面是一种脱硫石膏自流平材料及其制备方法专利的具体信息内容。

1、一种脱硫石膏自流平材料,其特征在于:以脱硫石膏、酸盐 泥为主要组分的混合胶凝材料体系,其各组分的质量百分比如下:
脱硫石膏                    25-65%
铝酸盐水泥                  25-60%
酸盐水泥                  0-25%
灰                      0-20%
可再分散乳胶粉              0-8.0%
高效减水剂                  0.1-1.0%
保水剂                      0.05-0.5%
消泡剂                      0.2-1.0%
骨料                      0-40%
2、根据权利要求1所述的脱硫石膏自流平材料,其特征在于:所述 的脱硫石膏是基湿法烟气脱硫副产物,其基本成分是质量百分比约90% 的二水硫酸钙,含水分约10%,将其在5℃-90℃条件下干燥,然后破碎、 过筛,使粒径小于1mm。
3、根据权利要求1所述的脱硫石膏自流平材料,其特征在于:所述 可再分散乳胶粉为以乙烯和醋酸乙烯为单体聚合物粉体。
4、根据权利要求1所述的脱硫石膏自流平材料,其特征在于:所述 细骨料为干燥的细河砂或细石英砂。
5、根据权利要求1所述的脱硫石膏自流平材料,其特征在于:所述 高效减水剂为聚羧酸系高效减水剂。
6、根据权利要求1所述的脱硫石膏自流平材料,其特征在于:所述 保水剂为纤维素醚。
7、根据权利要求1所述的脱硫石膏自流平材料,其特征在于:所述 消泡剂为有机硅消泡剂。
8、根据权利要求1所述的脱硫石膏自流平材料,其特征在于:制备 方法如下:将脱硫石膏烘干、破碎、过筛,使粒径小于1mm;与本发明 所述其他各组分按规定的质量比在混料机中充分混合均匀,即得所述的脱 硫石膏自流平材料。

说明书全文

技术领域

发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种以脱硫石膏酸盐 泥为主要组分的自流平材料及其制备方法。

背景技术

我国能源结构以燃为主,燃煤产生的二化硫是导致空气污染和酸 雨的重要因素,因此烟气脱硫成为普遍采用的污染控制技术。基湿法烟 气脱硫是应用最为广泛的烟气污染控制技术,由此产生了大量的烟气脱硫 副产物——脱硫石膏。脱硫石膏主要由含两个结晶水的硫酸钙组成,以二 水硫酸钙计,品位一般在90%左右。目前,脱硫石膏资源化主要用于制备 建筑石膏,也有用于制备高强度α-半水石膏的研究报道,通常需要在较高 温度或压下先将脱硫石膏脱水生成半水或无水石膏,应用受到一定限 制。如何有效、大规模地资源化利用脱硫石膏是急需解决的问题。
自流平材料是一种以无机胶凝材料或有机材料为基料,与骨料及多种 外加剂混合而成的建筑地面找平材料。自流平材料施工快捷,劳动强度低, 所形成表面平整,强度较高,是理想的地面找平施工材料。有机自流平材 料通常指环氧自流平材料,施工要求高,主要用于特殊性能需求的场所。 无机自流平材料经历了石膏基、水泥基、混合胶凝材料基几个阶段的发展, 目前,生成以钙矾石为主要水化物的混合胶凝材料基自流平材料已经是大 部分商业产品的主流配方。
国内现有开发的无机自流平材料制备技术主要如:中国发明专利 200410053030.5公开的一种普通酸盐水泥为基料的“高性能水泥基自流 平材料”;中国发明专利200510061004.1公开的一种以铝酸盐水泥、普通 硅酸盐水泥、重为主要组分的“自流平水泥及其生产工艺”;中国发明 专利200510120515.6公开的一种以石膏尾矿粉、矿渣粉、普通水泥为主要 组分的“石膏尾矿自流平材料及其制备方法”。
目前国内尚没有以脱硫石膏为主要组分的自流平材料制备技术。
脱硫石膏是二水石膏,本身不具有胶凝性能,但是基于其与铝酸盐反 应生成高结合水和较高强度的钙矾石的基本原理,可以有效实现资源化利 用脱硫石膏制备自流平材料。

发明内容

本发明提供了一种以脱硫石膏、铝酸盐水泥为主要组分,具有早强、 微膨胀、耐水性能良好,低成本的脱硫石膏自流平材料及其制备方法。
一种脱硫石膏自流平材料,以脱硫石膏、铝酸盐水泥为主要组分,各 组分的质量百分比如下:
脱硫石膏          25-65%
铝酸盐水泥        25-60%
硅酸盐水泥        0-25%
粉煤灰            0-20%
可再分散乳胶粉    0-8.0%
高效减水剂        0.1-1.0%
保水剂            0.05-0.5%
消泡剂            0.2-1.0%
细骨料            0-40%
本发明所述脱硫石膏是钙基湿法烟气脱硫副产物,其基本成分是质量 百分比约90%的二水硫酸钙,含水率约10%,将其在5℃-90℃条件下干 燥,然后破碎、过筛,使粒径小于1mm。
本发明所述铝酸盐水泥为GB201-2000定义的铝酸盐水泥;硅酸盐 水泥为GB 175-1999定义的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或GB 12958- 1999定义的复合硅酸盐水泥;粉煤灰为GB 1596-91定义的二级粉煤灰。
本发明所述可再分散乳胶粉为以乙烯和醋酸乙烯为单体聚合物粉 体,例如瓦克(WACKER)聚合物材料(上海)有限公司的VINNAPAS 5011L。
本发明所述细骨料为干燥的细河砂或细石英砂。
本发明所述高效减水剂为聚羧酸系高效减水剂,例如苏州市兴邦化学 建材有限公司的聚羧酸高效减水剂,SUNBO PC-1016。
本发明所述保水剂—纤维素醚为羟乙基纤维素醚(HEMC)或羟丙基 甲基纤维素醚(HPMC),例如拜尔(Bayer)公司的MT400PFV,湖州展 望天明药业有限公司的HT-K4000。
本发明所述消泡剂为有机硅消泡剂,例如江苏赛欧信越消泡剂有限公 司的改性聚硅氧烷有机硅消泡剂XPJ820。
本发明所述自流平材料的制备方法如下:
将脱硫石膏在5℃-90℃条件下干燥,然后破碎、过筛,使粒径小于 1mm;与本发明所述其他各组分按规定的质量百分比在混料机中充分混合 均匀,即得所述自流平材料。
本发明所述的脱硫石膏自流平材料使用时,按水灰比0.3-0.4加水充 分搅拌均匀后施工,拌合自流平材料用水可以是普通自来水
本发明所述脱硫石膏自流平材料水化硬化基本机理如下:
(1)胶凝材料遇水后,铝酸盐水泥中的铝酸钙和硅酸盐水泥中的铝 酸三钙迅速发生水化,在有(脱硫)石膏存在的条件下生成钙矾石;(2) 钙矾石的沉淀使早期的反应受扩散控制,同时聚羧酸减水剂的空间位阻作 用,延缓了早期水化速度,保证了材料有足够的施工时间;(3)随着反应 的进行,大量生成的钙矾石晶体交错连接在一起形成空间网状结构,构成 了材料早期的强度;(4)硅酸盐水泥中硅酸三钙水化生成的水化硅酸钙胶 体填充于钙矾石晶体之间的空隙,提高了密实性,使胶结材获得了更高的 强度。
本发明可直接大规模利用二水脱硫石膏制备自流平材料,无需将其转 化为半水或无水石膏,生产工艺简单,能源消耗少,生产成本较低。所制 备的自流平材料凝结时间适中,早强,耐水性较好,具有微膨胀性能,可 广泛应用于各类地面找平施工。

具体实施方式

实施例1:
脱硫石膏                       60%
铝酸盐水泥                     30%
硅酸盐水泥                     0%
粉煤灰                         0%
可再分散乳胶粉VINNAPAS5011L 0%
高效减水剂SUNBO PC-1016        0.4%
保水剂HT-K4000                 0.4%
消泡剂XPJ820                   0.2%
细河砂                         9%
按上表规定的质量百分比制备自流平材料,按水灰比0.30加水充分搅 拌均匀后施工。该配方的基本性能为:流动度230mm,可工作时间大于 30min,抗压强度20MPa。本配方适合作垫层。
实施例2:
脱硫石膏                       45%
铝酸盐水泥                     25%
硅酸盐水泥                     0%
粉煤灰                         0%
可再分散乳胶粉VINNAPAS5011L 2%
高效减水剂SUNBO PC-1016        0.35%
保水剂HT-K4000                 0.4%
消泡剂XPJ820                   0.25%
细河砂                         27%
按上表规定的质量百分比制备自流平材料,按水灰比0.33加水充分搅 拌均匀后施工。该配方的基本性能为:流动度220mm,可工作时间大于 30min,抗压强度25MPa。本配方适合作垫层。
实施例3:
脱硫石膏                       40%
铝酸盐水泥                     30%
硅酸盐水泥                     10%
粉煤灰                         0%
可再分散乳胶粉VINNAPAS5011L 3.4%
高效减水剂SUNBO PC-1016        0.6%
保水剂HT-K4000                 0.3%
消泡剂XPJ820                   0.7%
细河砂                               15%
按上表规定的质量百分比制备自流平材料,按水灰比0.37加水充分搅 拌均匀后施工。该配方的基本性能为:流动度230mm,可工作时间大于 30min,抗压强度30MPa。本配方适合作垫层和面层
实施例4:
脱硫石膏                             35%
铝酸盐水泥                           40%
硅酸盐水泥                           10%
粉煤灰                               5%
可再分散乳胶粉VINNAPAS5011L       2.0%
高效减水剂SUNBO PC-1016              0.6%
保水剂HT-K4000                       0.1%
消泡剂XPJ820                         0.3%
细河砂                               7%
按上表规定的质量百分比制备自流平材料,按水灰比0.38加水充分搅 拌均匀后施工。该配方的基本性能为:流动度240mm,可工作时间大于 30min,抗压强度35MPa。本配方适合作垫层和面层。
实施例5:
脱硫石膏                             30%
铝酸盐水泥                           45%
硅酸盐水泥                           10%
粉煤灰                               10%
可再分散乳胶粉VINNAPAS5011L       4.0%
高效减水剂SUNBO PC-1016              0.4%
保水剂HT-K4000                       0.2%
消泡剂XPJ820                         0.4%
细河砂                               0%
按上表规定的质量百分比制备自流平材料,按水灰比0.40加水充分搅 拌均匀后施工。该配方的基本性能为:流动度230mm,可工作时间大于 30min,抗压强度37MPa。本配方适合作面层。
实施例6:
脱硫石膏                                26%
铝酸盐水泥                              53%
硅酸盐水泥                              5%
粉煤灰                                  9%
可再分散乳胶粉VINNAPAS5011L          6.0%
高效减水剂SUNBO PC-1016                 0.25%
保水剂HT-K4000                          0.35%
消泡剂XPJ820                            0.4%
细河砂                                  0%
按上表规定的质量百分比制备自流平材料,按水灰比0.39加水充分搅 拌均匀后施工。该配方的基本性能为:流动度240mm,可工作时间大于 30min,抗压强度40MPa。本配方适合作面层。
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