CN106904925A - 一种磷石膏基自流平材料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于节能环保技术领域，具体涉及一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：改性磷石膏40％‑50％、水泥10％‑15％、改性橡胶粉3％‑5％、纤维0.5％‑2％、可再分散乳胶粉3％‑6％、保水稳定剂0.3％‑0.8％、减水剂0.1％‑0.4％、润湿流平剂0.1％‑0.5％、消泡剂0.001％‑0.005％、余量为硬质材料。本发明磷石膏基自流平材料具有强度高、防水性能好等特点，还可以充分利用磷石膏、废旧橡胶等废弃物，有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明属于节能环保技术领域，具体涉及一种磷石膏基自流平材料。
背景技术
地面是建筑工程的一个重要组成部分，自流平技术是一种地面施工技术，液体状态下的地坪材料在散到地面以后自动流淌，在地面流淌到低洼后将其填平，最终将整片地面流淌平整后静止，凝结固化。自流平找平工艺相比于人工地面找平工艺节省了大量的人工，随着人力成本的不断提高，自流平砂浆在经济性方面竞争力越来越大。传统的石膏基自流平材料是以α半水石膏为主要材料，添加相关各种助剂，如缓凝剂、减水剂、保水剂等制备而成的一种气硬性自流平材料。由于其耐水性能差、成本高，应用受到一定限制。
磷石膏是磷化工中湿法制造磷酸时排出的废渣，每生产1吨磷酸(以P2O5计)产生约4.5～5.5吨的副产磷石膏，目前磷石膏利用率较低。大部分为堆存处置，大量磷石膏的堆积既占用土地，又浪费资源，其中含有的酸性及其他有害物质容易对周边环境造成污染，危害生态环境，解决磷石膏积存问题迫在眉睫。
近年来，随着私家车数量激增，与之相伴的是源源不断产生的废旧轮胎，目前，我国产生的废旧轮胎达数亿条，如此多的废旧橡胶如果不加利用，也存在占用土地资源，危害生态环境的问题。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种以磷石膏为主要基材、废旧橡胶粉为辅助材料，且具有较好防水性能的石膏基自流平材料。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：
改性磷石膏：40％-50％
水泥：10％-15％
改性橡胶粉：3％-5％
纤维：0.5％-2％
可再分散乳胶粉：3％-6％
保水稳定剂：0.3％-0.8％
减水剂：0.1％-0.4％
润湿流平剂：0.1％-0.5％
消泡剂：0.001％-0.005％
余量为硬质材料。
所述的改性磷石膏的制备方法是：将原状磷石膏与占磷石膏总重量4％-6％的改性剂混合均匀后陈化反应24-28h，然后在140℃条件下热活化4h，降至恒温后在行星式磨机中粉磨2min既得。
所述的改性剂由生石灰和晶型转化剂按照重量比10-20:1组成。
优选的，所述晶型转化剂为多聚磷酸钠、十八酸、衣康酸、氨三乙酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠和二乙醇胺中的一种或一种以上。
更优选的，所述晶型转化剂由十八酸、衣康酸和氨三乙酸钠按照重量比1:1:1组成。
所述水泥为P·O42.5水泥。
所述改性橡胶粉是指将细度为50-70目的橡胶粉在质量分数为10％的氢氧化钠溶液中浸泡30-60min后用清水清洗，然后在60-80℃下烘干得到。
所述纤维是指短尼纶纤维、玄武岩纤维、芳香族聚酰胺纤维中的一种。
优选的，所述纤维是指直径为10mm-20um，长度为6mm-15mm的玄武岩纤维。
所述可再分散乳胶粉是指醋酸乙烯与乙烯高级脂肪酸共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉中的一种。
所述保水稳定剂是指甲基羟乙基纤维素醚、甲基羟丙基纤维素醚和温轮胶中的一种。
所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂。
所述润湿流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷或有机硅丙烯酸酯。
所述消泡剂为二硬脂酰乙二胺或磷酸三丁酯。
所述硬质材料为钢渣或石英砂中的一种。
优选的，所述石英砂细度为100-200目。
本发明中晶型转化剂掺入后吸附在磷石膏颗粒的表面，可以改变石膏结晶生长时的环境，阻止晶型向纵向发展，促进产物的晶体形态向理想形状转化；自流平材料是以薄层铺摊在基层表面，厚度较薄，地面基层会吸收很多水分，且与空气接触面积大，易在浆体硬化前失去水分，导致流动性能降低，甚至影响正常水化，保水稳定剂可使体系水分不会过度流失，保持正常水化和施工性能，还可以提高粘度系数，改善体系稳定性，减少分层离析、颗粒沉降、泌水等现象，防止自流平材料因为失水过快而导致材料水化不充分、表面脱粉、干裂等问题；氢氧化钠溶液可以使祛除橡胶粉表面的硬脂酸锌等橡胶添加剂，使其与石膏基材的结合力更强，橡胶粉具有阻滞、缓解自流平材料体系中由于钙矾石的形成而造成的膨胀，还可以提高自流平材料的耐水性；润湿流平剂可降低体系表面张力，增加体系对基材的润湿能力及自身的流动流平性；乳胶粉在遇水后可反应生成连续的薄膜，与石膏浆体形成互穿机体的混合体，起到胶结作用，且能使过渡区更为致密，极大提高材料的抗渗性，另外乳胶薄膜具有疏水作用，使材料的疏水性能得以提高；体系中的石膏和水泥可水化生成钙矾石与水化硅酸钙凝胶，随着水化的进行，钙矾石与水化硅酸钙凝胶不断增加，硬化体强度不断提高，钙矾石晶体在硬化体中起骨架作用，水化硅酸钙凝胶则分布在空隙中，对降低孔隙率，大量水硬性的钙矾石，水化硅酸钙凝胶形成，可阻碍或减弱水对自流平体系的侵蚀作用。
本发明的有益效果主要有两点：
(1)可充分利用磷石膏、废旧橡胶等废弃物，有利于环境保护。
(2))各种原材料的合理配比使得本发明磷石膏基自流平材料具有强度高、防水性能好等特点。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的磷石膏基自流平材料进行详细地描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
实施例1
一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：改性磷石膏40％、水泥10％、改性橡胶粉3％、纤维0.5％、可再分散乳胶粉3％、保水稳定剂0.3％、减水剂0.1％、润湿流平剂0.1％、消泡剂0.001％、余量为硬质材料；
所述的改性磷石膏的制备方法是：将原状磷石膏与占磷石膏总重量4％的改性剂混合均匀后陈化反应24h，然后在140℃条件下热活化4h，降至恒温后在行星式磨机中粉磨2min既得；
所述的改性剂由生石灰和晶型转化剂按照重量比10:1组成；
所述晶型转化剂为多聚磷酸钠；
所述水泥为P·O42.5水泥；
所述改性橡胶粉是指将细度为50目的橡胶粉在质量分数为10％的氢氧化钠溶液中浸泡30min后用清水清洗，然后在60℃下烘干得到；
所述纤维是指短尼纶纤维；
所述可再分散乳胶粉是指醋酸乙烯与乙烯高级脂肪酸共聚胶粉；
所述保水稳定剂是指甲基羟乙基纤维素醚；
所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂；
所述润湿流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；
所述消泡剂为二硬脂酰乙二胺；
所述硬质材料为钢渣。
实施例2
一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：改性磷石膏50％、水泥15％、改性橡胶粉5％、纤维2％、可再分散乳胶粉6％、保水稳定剂0.8％、减水剂0.4％、润湿流平剂0.5％、消泡剂0.005％、余量为硬质材料；
所述的改性磷石膏的制备方法是：将原状磷石膏与占磷石膏总重量6％的改性剂混合均匀后陈化反应28h，然后在140℃条件下热活化4h，降至恒温后在行星式磨机中粉磨2min既得；
所述的改性剂由生石灰和晶型转化剂按照重量比20:1组成；
所述晶型转化剂由乙二胺四甲叉磷酸钠和二乙醇胺按照重量比1:1组成；
所述水泥为P·O42.5水泥；
所述改性橡胶粉是指将细度为70目的橡胶粉在质量分数为10％的氢氧化钠溶液中浸泡60min后用清水清洗，然后在80℃下烘干得到；
所述纤维是指芳香族聚酰胺纤维；
所述可再分散乳胶粉是指丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉；
所述保水稳定剂是甲基羟丙基纤维素醚；
所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂；
所述润湿流平剂为有机硅丙烯酸酯；
所述消泡剂为磷酸三丁酯；
所述硬质材料为钢细度为100目的石英砂。
实施例3
一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：改性磷石膏45％、水泥12％、改性橡胶粉4％、纤维1％、可再分散乳胶粉4％、保水稳定剂0.5％、减水剂0.3％、润湿流平剂0.4％、消泡剂0.003％、余量为硬质材料；
所述的改性磷石膏的制备方法是：将原状磷石膏与占磷石膏总重量5％的改性剂混合均匀后陈化反应25h，然后在140℃条件下热活化4h，降至恒温后在行星式磨机中粉磨2min既得；
所述的改性剂由生石灰和晶型转化剂按照重量比15:1组成；
所述晶型转化剂由十八酸、衣康酸和氨三乙酸钠按照重量比1:1:1组成；
所述水泥为P·O42.5水泥；
所述改性橡胶粉是指将细度为60目的橡胶粉在质量分数为10％的氢氧化钠溶液中浸泡50min后用清水清洗，然后在70℃下烘干得到；
所述纤维是指直径为10mm-20um，长度为6mm-15mm的玄武岩纤维；
所述可再分散乳胶粉是乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉；
所述保水稳定剂是温轮胶；
所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂；
所述润湿流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；
所述消泡剂为二硬脂酰乙二胺；
所述硬质材料为细度为150目的石英砂。
实施例4
一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：改性磷石膏48％、水泥13％、改性橡胶粉4％、纤维1.5％、可再分散乳胶粉5％、保水稳定剂0.6％、减水剂0.3％、润湿流平剂0.2％、消泡剂0.003％、余量为硬质材料；
所述的改性磷石膏的制备方法是：将原状磷石膏与占磷石膏总重量4.5％的改性剂混合均匀后陈化反应27h，然后在140℃条件下热活化4h，降至恒温后在行星式磨机中粉磨2min既得；
所述的改性剂由生石灰和晶型转化剂按照重量比12:1组成；
所述晶型转化剂为乙二胺四甲叉磷酸钠；
所述水泥为P·O42.5水泥；
所述改性橡胶粉是指将细度为65目的橡胶粉在质量分数为10％的氢氧化钠溶液中浸泡40min后用清水清洗，然后在70℃下烘干得到；
所述纤维是指短尼纶纤维；
所述可再分散乳胶粉是指丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉；
所述保水稳定剂是指甲基羟丙基纤维素醚；
所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂；
所述润湿流平剂为有机硅丙烯酸酯；
所述消泡剂为磷酸三丁酯；
所述硬质材料为钢渣。
实施例5
一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：改性磷石膏48％、水泥13％、改性橡胶粉3.8％、纤维1.2％、可再分散乳胶粉5％、保水稳定剂0.6％、减水剂0.3％、润湿流平剂0.3％、消泡剂0.003％、余量为硬质材料。
对比例1
一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：磷石膏45％、水泥12％、改性橡胶粉4％、纤维1％、可再分散乳胶粉4％、保水稳定剂0.5％、减水剂0.3％、润湿流平剂0.4％、消泡剂0.003％、余量为硬质材料；
所述磷石膏为原状磷石膏；
所述水泥为P·O42.5水泥；
所述改性橡胶粉是指将细度为60目的橡胶粉在质量分数为10％的氢氧化钠溶液中浸泡50min后用清水清洗，然后在70℃下烘干得到；
所述纤维是指直径为10mm-20um，长度为6mm-15mm的玄武岩纤维；
所述可再分散乳胶粉是乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉；
所述保水稳定剂是温轮胶；
所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂；
所述润湿流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；
所述消泡剂为二硬脂酰乙二胺；
所述硬质材料为细度为150目的石英砂。
对比例2
一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：改性磷石膏45％、水泥12％、橡胶粉4％、纤维1％、可再分散乳胶粉4％、保水稳定剂0.5％、减水剂0.3％、润湿流平剂0.4％、消泡剂0.003％、余量为硬质材料；
所述的改性磷石膏的制备方法是：将原状磷石膏与占磷石膏总重量5％的改性剂混合均匀后陈化反应25h，然后在140℃条件下热活化4h，降至恒温后在行星式磨机中粉磨2min既得；
所述的改性剂由生石灰和晶型转化剂按照重量比15:1组成；
所述晶型转化剂由十八酸、衣康酸和氨三乙酸钠按照重量比1:1:1组成；
所述水泥为P·O42.5水泥；
所述橡胶粉是由废旧轮胎粉磨至细度为60目得到；
所述纤维是指直径为10mm-20um，长度为6mm-15mm的玄武岩纤维；
所述可再分散乳胶粉是乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉；
所述保水稳定剂是温轮胶；
所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂；
所述润湿流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；
所述消泡剂为二硬脂酰乙二胺；
所述硬质材料为细度为150目的石英砂。
对比例3
一种磷石膏基自流平材料，是由以下重量百分数的物质组成的：改性磷石膏45％、水泥12％、改性橡胶粉4％、纤维1％、可再分散乳胶粉4％、保水稳定剂0.5％、减水剂0.3％、消泡剂0.003％、余量为硬质材料；
所述的改性磷石膏的制备方法是：将原状磷石膏与占磷石膏总重量5％的改性剂混合均匀后陈化反应25h，然后在140℃条件下热活化4h，降至恒温后在行星式磨机中粉磨2min既得；
所述的改性剂由生石灰和晶型转化剂按照重量比15:1组成；
所述晶型转化剂由十八酸、衣康酸和氨三乙酸钠按照重量比1:1:1组成；
所述水泥为P·O42.5水泥；
所述改性橡胶粉是指将细度为60目的橡胶粉在质量分数为10％的氢氧化钠溶液中浸泡50min后用清水清洗，然后在70℃下烘干得到；
所述纤维是指直径为10mm-20um，长度为6mm-15mm的玄武岩纤维；
所述可再分散乳胶粉是乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉；
所述保水稳定剂是温轮胶；
所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂；
所述消泡剂为二硬脂酰乙二胺；
所述硬质材料为细度为150目的石英砂。
性能测试
参照标准JC/T1023-2007《石膏基自流平砂浆》对本发明实施例1-5以及对比例1-3的自流平材料的一些主要性能进行了测试，结果见下表1。
表1自流平砂浆性能
Claims (10)
1.一种磷石膏基自流平材料，其特征在于，是由以下重量百分数的物质组成的：改性磷石膏40％-50％、水泥10％-15％、改性橡胶粉3％-5％、纤维0.5％-2％、可再分散乳胶粉3％-6％、保水稳定剂0.3％-0.8％、减水剂0.1％-0.4％、润湿流平剂0.1％-0.5％、消泡剂0.001％-0.005％、余量为硬质材料。
2.根据权利要求1所述的磷石膏基自流平材料，其特征在于，所述的改性磷石膏是将原状磷石膏与占磷石膏总重量4％-6％的改性剂混合均匀后陈化反应24-28h，然后在140℃条件下热活化4h，降至恒温后在行星式磨机中粉磨2min后制得。
3.根据权利要求2所述的磷石膏基自流平材料，其特征在于，所述的改性剂由生石灰和晶型转化剂按照重量比10-20:1组成。
4.根据权利要求3所述的磷石膏基自流平材料，其特征在于，所述晶型转化剂为多聚磷酸钠、十八酸、衣康酸、氨三乙酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠和二乙醇胺中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的磷石膏基自流平材料，其特征在于，所述改性橡胶粉是将细度为50-70目的橡胶粉在质量分数为10％的氢氧化钠溶液中浸泡30-60min后用清水清洗，然后在60-80℃下烘干后制得。
6.根据权利要求1所述的磷石膏基自流平材料，其特征在于，所述纤维是短尼纶纤维、玄武岩纤维、芳香族聚酰胺纤维中的一种。
7.根据权利要求1所述的磷石膏基自流平材料，其特征在于，所述可再分散乳胶粉是醋酸乙烯与乙烯高级脂肪酸共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉中的一种。
8.根据权利要求1所述的磷石膏基自流平材料，其特征在于，所述保水稳定剂是甲基羟乙基纤维素醚、甲基羟丙基纤维素醚和温轮胶中的一种。
9.根据权利要求1所述的磷石膏基自流平材料，其特征在于，所述润湿流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷或有机硅丙烯酸酯。
10.根据权利要求1所述的磷石膏基自流平材料，其特征在于，所述消泡剂为二硬脂酰乙二胺或磷酸三丁酯。
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