[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

本發明涉及一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料及其制備方法，屬于建筑材料領域，提供一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料及其制備方法，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。本發明通過流變技術和防水改性技術的協同作用，將β型磷石膏漿體流變性能、力學性能、耐水性能明顯提高；將固硫灰渣、煤氣化渣等工業固廢用于磷石膏制品中提升其耐水性能及力學性能。本發明可制備出綠色環保、低成本高強耐水型磷石膏復合膠凝材料：軟化系數在0.9～1.2，飽和吸水率5％以下，抗壓/抗折強度在25～45/5～13MPa，可用于廚衛、室外等易潮濕區域，拓寬工業副產磷石膏制品的應用領域。

技術領域

本發明涉及一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料及其制備方法，屬于建筑材料技術領域。

背景技術

工業副產磷石膏是濕法制取磷肥產生的副產物，主要成分為二水硫酸鈣。由于國內的磷肥及磷化工用品需求量巨大，在其生產過程中，必然會產生大量的工業副產磷石膏。目前國內磷石膏堆存量超過5億噸，且每年以7000萬噸的產量遞增，對環境造成巨大的污染，發展磷石膏基材料符合國家綠色建材發展戰略和固廢資源循環化利用的政策。石膏具有質量輕、防火、隔聲、保溫等優點，且工業副產石膏資源循環利用符合國家環境保護及循環經濟產業政策總體方向，使得工業副產石膏制備的建筑石膏受到建筑行業的廣泛推崇。

市面上普通的磷石膏制品，尤其是采用β型建筑磷石膏粉生產的制品，都存在耐水性差，強度低的問題。β型磷石膏晶體表面粗糙，含有一定量的磷氟雜質，有許多裂縫，抗壓強度僅4～7MPa；且軟化系數低，通常0.3～0.5；飽和吸水率高，達到25～40％，與α型石膏相比具有需水量大，強度低且耐水性差的特點，更難以制備出高強耐水石膏制品，這使得β型磷石膏的應用受到了較大的限制。

除工業副產磷石膏外，固硫灰渣、煤氣化渣、煤矸石等工業固廢也存在堆存量大，污染環境，難以消納等問題，通過以磷石膏為主要基材，協同其他大宗固廢固硫灰渣、煤氣化渣等制備復合膠材可以實現其性能的提升，加快大宗固廢的消納速度，環保和經濟效益突出。綜上所述，本發明技術對于工業副產磷石膏性能提升和推廣應用具有重要意義。

發明內容

本發明主要是解決現有技術中存在的不足，提供一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料及其制備方法，本發明在提高β型磷石膏強度的同時有效改善其耐水性，可制備出通體防潮耐水高強度的磷建筑石膏制品。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種高強耐水型磷石膏復合膠凝材料，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。本發明通過上述原料進行復配，可配制出高強耐水的β型磷石膏。本發明通過流變技術和防水改性技術的協同作用，對β型磷石膏漿體流變性能、力學性能、耐水性能的提高明顯，施工的可操作性強；將固硫灰渣、煤氣化渣等工業固廢用于磷石膏制品中，激發復合粉體中固硫灰渣、煤氣化渣等活性，提升石膏制品的耐水性能及力學性能。所配制出的磷石膏復合膠凝材料軟化系數可達0.9～1.2，飽和吸水率5％以下，抗壓/抗折強度在25～45/5～13MPa。

進一步的技術方案是，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％。