[發明專利]一種磷石膏基自流平材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510054945.6
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104692755B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 馬保國;李顯良;蘇英;郅真真;賀行洋;金子豪;盧文達
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B14/38;C04B14/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體的是涉及一種磷石膏基自流平材料及其制備方法。

背景技術

磷石膏是我國磷化工生產中最主要的工業副產品，是磷肥企業在生產過程中排出的以二水硫酸鈣為主要成分的沉淀物。每生產一噸P₂O₅就要排放4.5～5.5噸磷石膏。長期以來磷石膏因含有一定磷、氟、有機物等雜質而使其利用問題成為國際技術難題，所以主要采取堆存措施。目前，磷石膏可應用于水泥工業、建筑材料、化肥工業和農業等領域，但利用量不大。2012年我國生產磷肥1300萬噸，磷石膏產生量將近7000萬噸，累計堆存量已超過3億噸，磷石膏綜合利用率還不到10％。

石膏晶須是指二水、半水或無水硫酸鈣的纖維狀單晶體，是一種性能優良、價格低廉的新型功能材料。制備石膏晶須的常用原料為天然石膏，主要有水熱法和常壓酸化法法兩種。石膏晶須有極高的抗拉強度和彈性模量，是一種高價值的工業材料，在樹脂、橡膠、涂料、造紙中作增強劑或功能型填料，也可用于摩擦材料、建筑材料、密封材料、保溫及阻燃材料等。

自流平材料是一種以無機膠凝材料或有機材料為基料，與超塑化劑等外加劑及細河砂等干混而成的建筑地面找平材料。在實際應用過程中，按規定的水灰比加水拌合均勻后，機械泵送或人工施工后，靠漿體在自身重力作用下形成平整表面，省去了人工抹平環節，施工速度大大加快。而且自流平材料形成后的表面平整度好，強度也較高。

自流平材料包括無機自流平材料和有機自流平材料兩個方面。無機自流平材料包括石膏基、水泥基和混合基膠凝材料。目前，石膏基自流平材料具有質輕的特點，可以減少地基負重，其研究和應用越來越廣泛。

國內有許多無機自流平材料，其不足的地方主要是抗折強度不高，生產成本較高。磷石膏晶須可以顯著提高材料抗折強度，降低生產成本。但目前未看到采用石膏晶須來改善石膏基地面自流平材料的報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提出一種磷石膏基自流平材料及其制備方法，主要目的是提高磷石膏利用的高附加值，在原有石膏基自流平材料的基礎上提升磷石膏基自流平材料的各種性能，尤其在抗折強度方面，同時降低生產成本。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：一種磷石膏基自流平材料，其原料組?成按重量百分數計為：β石膏粉：10～20％；高強石膏粉：20～30％；集料：30～40％；磷石膏晶須：5～15％；礦粉：2～4％；水泥3～8％；緩凝劑：0.1～0.3％；保水劑：0.05～0.10％；減水劑：0.1～0.5％。

按上述方案，所述的高強石膏粉是經過常壓水熱法反應制得，其強度等級在30MPa以上。

按上述方案，所述的磷石膏晶須為市售二水磷石膏晶須，對其品質質量要求為：CaSO₄·2H₂O含量大于98wt.％，抗張強度21.0GPa，抗張模量為173GPa，平均直徑2-4μm，平均長度為40-130μm。

按上述方案，所述的集料為河砂，細度模數為2.0～2.5。

按上述方案，所述的水泥為硫鋁酸鹽水泥。

按上述方案，所述的礦粉為粒化高爐礦渣粉。

按上述方案，所述的β石膏粉為市售石膏粉，其品質質量為：細度為0.074mm方孔篩篩余1％，初凝時間為6min，終凝時間為10min，絕干抗壓強度為11MPa，絕干抗折強度為4.6MPa。

按上述方案，所述的緩凝劑為酒石酸鹽、檸檬酸、檸檬酸鹽或SC緩凝劑中的任意一種，保水劑為甲基纖維素醚、羥乙基纖維素或羧甲基纖維素中的任意一種，減水劑為聚羧酸減水劑或磺化三聚氰胺中的任意一種。

所述的磷石膏基自流平材料的制備方法，其包括以下步驟：

1)按照重量百分比將磷石膏晶須5～15％、礦粉2～4％、水泥3～8％、緩凝劑0.1～0.3％、保水劑0.05～0.10％、減水劑0.1～0.5％、進行一次攪拌混合均勻；

2)按照重量百分比依次將β石膏粉10～20％、高強石膏粉20～30％、集料30～40％加入步驟1)所得混合料中進行二次攪拌混合均勻；

3)將步驟2)所得混合好的原料和水按1：0.4-0.6的比例混合攪拌，制得低成本磷石膏基自流平材料。