[發明專利]一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010530908.9
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111792902B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 楊文;麻鵬飛;李爽;劉明;程寶軍;肖嘯
• 申請（專利權）人: 中建西部建設建材科學研究院有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B111/27
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 房立普

1.一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料，其特征在于，包括以下重量份的組分：磷建筑石膏粉100份、流變劑0.5～4份、水泥3～7份、固硫灰渣4～10份、煤氣化渣3～10份、沸石粉0.5～3份、防水劑1～4份、氧化鈣0.2～3份；所述流變劑包括聚羧酸系減水劑8～10份、三聚氰胺系減水劑1～3份、蛋白質類緩凝劑1～4份、硼砂0.1～0.5份；所述防水劑包括有機硅類聚合物0.2～2份、硅丙乳液0.5～4份、十二烷基硫酸鈉0.01～0.24份;

所述聚羧酸系減水劑為溶液型，固含量≥20％，減水率＞20％；所述三聚氰胺系減水劑為粉劑型，減水率＞20％，含水量≤4％；所述硼砂為化學分析純級十水合四硼酸鈉，純度＞99％;

所述的流變劑還包括引氣劑0～0.08份，引氣劑為陰離子型引氣劑，包括α-烯基磺酸鈉；

所述防水劑的制備方法包括以下步驟：

(1)將0.1～0.8份的乙酸與0.2～2份乙烯基三甲氧基硅烷同時加入100～140份去離子水中，于20～25℃下攪拌15～30分鐘，使二者充分反應，得到硅烷溶液A；

(2)將0.2～4份丙烯酸乙酯溶于去離子水中攪拌至澄清狀態，得到溶液B，其中丙烯酸乙酯：去離子水比＝1：(250～340)；

(3)將制備好的硅烷溶液A、溶液B、0.1～1份聚氧化乙烯、0.5～2份十二氟庚酯、0.2～2份過硫酸鉀一起加入反應釜中進行乳液聚合反應，邊攪拌邊升溫至70℃，恒溫攪拌1.5～2.0小時；

(4)將步驟(3)所得體系降溫至50～55℃，恒溫攪拌1.0～1.5小時，常溫下陳化24小時未出現分層、絮凝現象，得到有機硅類聚合物；

(5)將0.2～2份有機硅類聚合物、0.5～4份硅丙乳液、0.01～0.24份十二烷基硫酸鈉的混合液于20～25℃，轉速4000～6000rpm下攪拌均勻得到適應性良好的混合液，將混合液于常溫下陳化24小時，未出現分層、團聚現象，即得到防水劑。

2.如權利要求1所述的一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料，其特征在于，所述硅丙乳液固含量≥50％，粘度≥2000mPa·s；所述十二烷基硫酸鈉為化學分析純級，純度＞99％。

3.如權利要求1所述的一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料，其特征在于，所述磷建筑石膏粉為β型建筑磷石膏粉，其半水石膏含量≥86％，無水石膏含量≤5％，二水石膏含量≤4％，比表面積＞350m ² /g，密度2.4～2.8kg/m ³ 。

4.如權利要求1所述的一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料，其特征在于，所述固硫灰渣比表面積≥400cm ² /g，需水量為105％，活性≥80％。

5.如權利要求1所述的一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料，其特征在于，所述煤氣化渣需水量為95％，活性≥105％，比表面積≥400cm ² /g。

6.如權利要求1所述的一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料，其特征在于，所述沸石粉為300～400目，化學組成SiO₂含量為50～70質量％，Al₂ O₃ 含量為10～20質量％。

7.如權利要求1-6任意一項所述的一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料，其特征在于，制備方法包括以下步驟：

(1)按重量份稱取聚羧酸系減水劑、三聚氰胺系減水劑、蛋白質類緩凝劑、硼砂、引氣劑溶于1/3拌合水中，攪拌均勻，得到流變劑；

(2)將防水劑溶于剩余拌和水中并攪拌均勻，得到溶液A；

(3)將水泥、煤氣化渣、固硫灰渣、沸石粉干拌均勻，得到復合粉體；

(4)將復合粉體、氧化鈣、磷建筑石膏粉干拌均勻，得到混合粉料B；

(5)將流變劑與溶液A緩慢加入混合粉料B中，加完后攪拌均勻，得到石膏漿體；

(6)石膏漿體注入模具中，硬化后拆模，并將石膏試件進行40～50℃干燥養護至恒重，即得到高強耐水型磷石膏復合膠材試件。