一种改性石膏基自流平砂浆及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种改性石膏基自流平砂浆及其制备和应用，该砂浆可作为室内地面找平用自流平砂浆材料，其以改性石膏、级配砂和适量建筑外加剂组成。本发明专利技术采用添加适量的钢渣粉、矿渣粉等无机材料和相关添加剂的方法，降低了改性石膏的用水量，提高了材料的致密度，在保留石膏基材料良好粘结性能同时提高了材料的耐水性和力学性能。本发明专利技术不采用稀缺的α石膏或天然硬石膏，原材料供应稳定可靠，性价比更优异。充分利用电厂的石膏、磷石膏、钢渣粉、矿渣粉等废弃物制作胶凝材料，实现了废弃资源的综合再利用，有利于减少环境污染，同时具有巨大的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于砂浆
，涉及一种改性石膏基自流平砂浆及其制备和应用。
技术介绍
传统的人工地坪施工是将混凝土地面凿毛，再进行人工找平施工，随着人力成本的不断提高，自流平砂浆在经济性方面逐渐具备了竞争力。自流平砂浆是一种新型的地面砂浆材料，是借助液体流动的特点自动找平，并快速干燥，相比于人工地面找平工艺节省了材料及人工，缩短了施工工期。自流平砂浆作为一种可以精准找平的地面找平材料，尤其适用于大型商场、超市、地下停车场等大面积地面的快速找平。这种自流平砂浆分为水泥基和石膏基两种，水泥基的自流平砂浆配制技术相对比较成熟，成本比较低，硬性指标容易达标，但是经过一段时间容易开裂。水泥基自流平砂浆一般采用普通硅酸盐水泥、硫铝水泥/高铝水泥等添加外加剂组成，其中后者对水泥基自流平砂浆的影响很大，不同厂家产品差异很大，来源受限并且价格高昂。石膏基自流平具有尺寸稳定性好、干燥不开裂、吸潮等有点。但配制难度相对较大，目前主要是采用α高强石膏/优质天然硬石膏/石膏晶须等作为主材进行配制来提高砂浆的强度，即便如此传统石膏基自流平砂浆的强度也较低。同时原材料来源有限，质量差别大，成本高。这些都限制了自流平砂浆的推广使用。如果能以工业副产石膏煅烧而成的β建筑石膏粉为主材制备性能优越的自流平砂浆，成本将较大程度低于水泥基自流平砂浆，一定程度上将推动自流平砂浆的推广应用。工业副产石膏主要包括电厂烟气脱硫过程排放的固体废弃物脱硫石膏、湿法磷酸生产过程生产排放的磷石膏，2013年我国工业副产品石膏产生量达到1.84亿吨，其中脱硫石膏7550万吨，磷石膏7000万吨。用于水泥缓凝剂行业的石膏达到6000万吨，纸面石膏板行业2430万吨，两者占工业副产品石膏利用量的96％。其中脱硫石膏和磷石膏的利用率分别为72％和27％，但是总体而言，目前国内对石膏的应用范围有限，利用量小，尤其是磷石膏，如果不能很好地综合利用这些工业石膏，不仅要占用大量的土地，还可能污染土壤和水源，带来严重的二次污染，影响企业和社会的良性发展。因而探索增大石膏在建筑领域中的应用，满足建材市场的需求，是今后石膏的发展方向之一。但作为主要凝胶材料的石膏，因为其本身属于气硬性材料，强度、耐水性等性能与水泥有较大差距，因此石膏基自流平的强度相对于水泥基自流平低，耐水性较差，因此，本领域技术人员致力于开发一种利用工业副产β石膏(建筑石膏)制备石膏基自流平的相关技术，以提高石膏基自流平砂浆的强度和耐水性等性能。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐水性强、力学性能优良、成本低廉且环保的改性石膏基自流平砂浆，可用于室内地面的大面积快速准确找平。为实现上述目的，本专利技术提供了一种改性石膏基自流平砂浆，该自流平砂浆由改性石膏和级配砂两部分组成。所述改性石膏包括主料及一种或多种建筑外加剂，其中主料包括建筑石膏、矿渣粉、钢渣粉、水泥、重钙粉。进一步，所述级配砂的级配范围为40—70目砂：50—150目砂＝0.5—2：1；该改性石膏基自流平砂浆中级配砂的砂率R为30％—60％，其中所述砂率R为质量比，R＝级配砂/(级配砂+改性石膏)。所述改性石膏基自流平砂浆中级配良好的中细砂起骨料作用，有助于提高自流平砂浆的流动性和稳定性；提高材料的施工性和使用性能。优选地，所述级配砂采用天然水洗砂烘干，含水率小于0.3％。进一步，所述改性石膏包括主料和建筑外加剂，所述主料由以质量分数计的如下组分所组成：所述建筑外加剂，以相对于主料质量的千分比计算，包括：缓凝剂0.5—3‰；减水剂0—5‰。其中，所述建筑石膏是指脱硫石膏和/或磷石膏经煅烧加工后，以β-半水硫酸钙为主要成分的石膏。优选地，所述建筑石膏是脱硫石膏和磷石膏的混合物经煅烧加工而得，其中磷石膏在混合物中的质量占比为0—50％。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述建筑石膏是脱硫石膏和磷石膏按质量比1:1预混后经煅烧加工而得的，以β-半水硫酸钙为主要成分的石膏。所述改性石膏基自流平砂浆组分中的矿渣粉和钢渣粉具有很好的和易性和流动性，可以提高材料的施工性、密实度和耐水性。矿渣粉可通过水泥水化的氢氧化钙激发，一方面生成C-S-H凝胶，一方面与二水石膏生成一定量的钙矾石，同时还生成少量的硬硅酸钙石，使得复合胶凝材料的后期抗压强度和耐水性大幅度提高。磨细矿粉的化学成分更稳定，与普通硅酸盐水泥非常相近，如CaO30-42％，SiO235-38％，Al2O310-18％，MgO5-14％等，具有很好的水化活性，在碱性激发下可以很快水化从而提高材料的早期强度，同时利用了冶金厂生产产生的废弃物。优选地，所述矿渣粉为S95粒化高炉矿渣粉。钢渣粉是炼钢的废渣，具有较高的硬度。磨细钢渣粉在碱性条件下可以水化，本专利技术利用水泥熟料水化后的Ca(OH)2或其他碱性激发剂，降低材料早期的水化热并进一步提高自流平砂浆等材料的后期硬度，提高材料的耐磨性。优选地，所述磨细钢渣粉为满足国家相关标准的一级钢渣粉。所述改性石膏基自流平砂浆组分中的水泥可大幅度提高胶凝材料抗压强度性能，同时提高材料的耐水性能；优选地，所述水泥为P.O425或525普通硅酸盐水泥。重钙粉的粒径小并可控，可以和骨料形成级配良好的砂浆体系，从而提高体系总体的流动性和稳定性，提高砂浆的密实度等。缓凝剂和减水剂为建筑外加剂，建筑外加剂可以显著改善自流平砂浆体系的力学性能、流动性、稳定性和施工性，是不可或缺的组成部分。优选地，所述缓凝剂为德国TRICOSAL公司生产的RetardanP缓凝剂，该缓凝剂的缓凝效果好，对强度影响低，可调节自流平砂浆的凝结时间。优选地，所述减水剂为三瑞G15石膏专用聚羧酸高效减水剂，其特点是对石膏分散效果好，减水率高，大幅度提高自流平砂浆的最终强度。进一步，所述改性石膏还可以包括消泡剂、纤维素醚、可再分散性乳胶粉等一种或几种建筑外加剂。掺入一定量的消泡剂可快速消除搅拌过程中引入的气泡，提高材料的密实度和表面光洁度，最终提高建筑材料的强度；优选地，所述消泡剂为德国明凌化工集团生产的P803粉末消泡剂。掺入一定量的纤维素醚可提高自流平砂浆体系保水性和稳定性，优选为赫克力士公司生产的MHPC400纤维素醚。掺入一定量的可再分散性乳胶粉可提高自流平砂浆的流平性和内聚稳定性，优选为瓦克公司的5022L可再分散性乳胶粉。优选地，所述改性石膏还包括滑石粉。滑石粉可进一步提高体系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性石膏基自流平砂浆，其特征在于所述自流平砂浆由改性石膏和级配砂两部分组成，所述改性石膏包括主料和建筑外加剂，所述主料包括建筑石膏、矿渣粉、钢渣粉、水泥、重钙粉，所述级配砂的级配范围为40—70目砂：50—150目砂＝0.5—2：1，所述级配砂的砂率R为30％—60％。

【技术特征摘要】
1.一种改性石膏基自流平砂浆，其特征在于所述自流平砂浆由改性石膏和级配砂两部
分组成，所述改性石膏包括主料和建筑外加剂，所述主料包括建筑石膏、矿渣粉、钢
渣粉、水泥、重钙粉，所述级配砂的级配范围为40—70目砂：50—150目砂＝0.5
—2：1，所述级配砂的砂率R为30％—60％。
2.如权利要求1所述的改性石膏基自流平砂浆，其特征在于所述主料由以质量分数计
的如下组分所组成：
所述建筑外加剂，以相对于主料质量的千分比计算，包括：
缓凝剂0.5—3‰；
减水剂0—5‰。
3.如权利要求1或2所述的改性石膏基自流平砂浆，其特征在于所述建筑石膏是指
脱硫石膏和/或磷石膏经煅烧加工后，以β-半水硫酸钙为主要成分的石膏。
4.如权利要求2所述的改性石膏基自流平砂浆，其特征在于所述改性石膏还包括消
泡剂、纤维素醚、可再分散性乳胶粉中的一种或几种。
5.如权利要求2所述的改性石膏基自流平砂浆，其特征在于所述改性石膏还包括滑
石粉。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，方爱华，程云，
申请(专利权)人：上海每天节能环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31