CN111606676B - 一种高保水性石膏自流平材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高保水性石膏自流平材料及其制备方法，所述石膏自流平材料的原料包括纳米超细碳酸钙，所述纳米超细碳酸钙的粒径为0.02‑0.1μm，可选地，所述石膏自流平砂浆包含下列原料：石膏熟料、砂、重钙、水泥、纳米超细碳酸钙、胶粉、减水剂、保水剂、缓凝剂以及消泡剂。所述石膏自流平材料配置石膏自流平砂浆时，石膏自流平砂浆与水的重量比为1:0.23‑0.28；本发明提供的自流平砂浆材料赋予砂浆良好的柔韧性，使砂浆体系更稳定，提高砂浆在搅拌过程的流动性和施工的滑爽性。此外，砂浆中的水分不易失去，并在较长的一段时间内逐步释放，赋予砂浆良好的保水性和工作性。
Description
技术领域
本申请涉及建筑材料技术领域及砂浆技术领域，尤其涉及一种高保水性石膏自流平材料及其制备方法。
背景技术
传统的人工地坪施工是将混凝土地面凿毛后进行人工找平或使用水泥自流平砂浆找平。人工找平人力成本高、施工效率低；水泥自流平砂浆生产能耗高、砂浆重量与刚性大，造成建筑物载荷大与舒适性差，且砂浆易发生开裂。
石膏自流平砂浆是目前国内新型的砂浆产品，是以石膏为基材，与填料、骨料及外加剂复合制备而成的砂浆，具有良好的流动性、尺寸稳定性与舒适性，可克服水泥砂浆的缺点，是建筑物找平的最佳选择。
石膏自流平砂浆保水性是砂浆的一个重要性能指标，砂浆保水率差，砂浆会发生泌水现象，砂浆在加水搅拌后会发生分层，导致砂浆粘聚性差、操作性差等后果；由于石膏本身的气硬性特性，泌水对砂浆强度影响很大，砂浆泌水，干燥后砂浆强度低，且易出现起灰、掉砂的现象。因此防止石膏自流平砂浆出现泌水是石膏砂浆配方研制的关键要领之一。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明提供了一种高保水性石膏自流平材料及其制备方法，所述石膏自流平砂浆的原料包括：纳米超细碳酸钙；
在本申请中，所述纳米超细碳酸钙具有空间位阻效应，可防止砂浆泌水现象，提高砂浆的保水性。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述纳米超细碳酸钙的粒径为0.02-0.1μm。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述石膏自流平材料的原料按重量份计包括：40-50份石膏熟料、30-40份砂、8-10份重钙、5-8份水泥、5-10份纳米超细碳酸钙、1-2份胶粉、0.08-0.15份减水剂、0.02-0.05份保水剂、0.008-0.012份缓凝剂以及0.04-0.07份消泡剂。
可选地，所述石膏自流平材料的原料由石膏熟料、砂、重钙、水泥、纳米超细碳酸钙、胶粉、减水剂、保水剂、缓凝剂以及消泡剂组成。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述石膏为α晶型半水石膏、β晶型半水石膏中的一种或两种。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述砂为矿砂、河沙中的一种或两种；
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述砂的级配范围为40-70目砂:70-140目砂＝1:(1-3)。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述重钙细度为200-400目。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述水泥为普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥中的一种或两种，
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述水泥强度等级为32.5#-52.5#。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述胶粉选自醋酸乙烯-乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸枝共聚物中的一种或多种。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述减水剂选自聚羧酸减水剂、苯磺酸盐系减水剂、木质素磺酸盐系减水剂、萘系减水剂和三聚氰胺系减水剂中的一种或多种。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述保水剂选自纤维素或其醚化物。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述缓凝剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、硼砂、木质素磺酸盐、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、磷酸和蛋白质类缓凝剂中的一种或多种；
所述蛋白质类缓凝剂选自骨胶蛋白质缓凝剂和降解聚酰胺经钙盐化而成的蛋白质类石膏缓凝剂。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述消泡剂为聚醚类消泡剂、高碳醇脂肪酸酯复合物类消泡剂中的一种或两种。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述石膏自流平材料配置石膏自流平砂浆时，石膏自流平材料与水的重量比为1:0.23-0.28。
本发明提供的高保水性石膏自流平材料的制备方法为按比例称取各原料，并在混合机中混合均匀即可。
在本发明提供的高保水性石膏自流平材料，通过原料各组分的协同作用，赋予砂浆良好的柔韧性，使砂浆体系更稳定，提高砂浆在搅拌过程的流动性和施工的滑爽性。此外，砂浆中的水分不易失去，并在较长的一段时间内逐步释放，赋予砂浆良好的保水性和工作性。
此外，本发明提供的自流平砂浆可通过调整组分调整砂浆的凝结时间，保证砂浆的施工性。
本发明提供的自流平砂浆在并且可通过石膏自流平砂浆中加入水泥、重钙、纳米超细碳酸钙，调节自流平砂浆酸碱度，有利于各组分性能的充分发挥。
另一方面，本申请在自流平砂浆中加入具有空间位阻效应的纳米超细碳酸钙，通过超细纳米碳酸钙与其他外加剂的协同作用，增加浆体中粉料的悬浮性，进一步防止浆体出现泌水现象；
上述自流平材料制备方法简单，砂浆使用方法及施工工艺简单，使用时，将所制备的自流平材料按重量比加入23％-28％的水，采用搅拌机或人工拌和成具有流动性的砂浆，倾倒于地面上即可。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书中所描述的方案来实现和获得。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明实施例部分提供了一种高保水性石膏自流平材料，所述石膏自流平材料的原料包括：纳米超细碳酸钙；
在本发明实施例中，在本发明提供的高保水性石膏自流平材料中，所述纳米超细碳酸钙的粒径为0.02-0.1μm。
在本发明实施例中，所述石膏自流平材料的原料按重量份计包括：40-50份石膏熟料、30-40份砂、8-10份重钙、5-8份水泥、5-10份纳米超细碳酸钙、1-2份胶粉、0.08-0.15份减水剂、0.02-0.05份保水剂、0.008-0.012份缓凝剂以及0.04-0.07份消泡剂。
可选地，所述石膏自流平材料的原料由石膏熟料、砂、重钙、水泥、纳米超细碳酸钙、胶粉、减水剂、保水剂、缓凝剂以及消泡剂组成。
在本发明实施例中，所述石膏为α晶型半水石膏、β晶型半水石膏中的一种或两种。
在本发明实施例中，所述砂为矿砂、河沙中的一种或两种；
在本发明实施例中，所述砂的级配范围为40-70目砂:70-140目砂＝1:(1-3)。
在本发明实施例中，所述重钙细度为200-400目。
在本发明实施例中，所述水泥为普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥中的一种或两种，
在本发明实施例中，所述水泥强度等级为32.5#-52.5#。
在本发明实施例中，所述胶粉选自醋酸乙烯-乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸枝共聚物中的一种或多种。
在本发明实施例中，所述减水剂选自聚羧酸减水剂、苯磺酸盐系减水剂、木质素磺酸盐系减水剂、萘系减水剂和三聚氰胺系减水剂中的一种或多种。
在本发明实施例中，所述保水剂选自纤维素或其醚化物。
在本发明实施例中，所述缓凝剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、硼砂、木质素磺酸盐、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、磷酸和蛋白质类缓凝剂中的一种或多种；
所述蛋白质类缓凝剂选自骨胶蛋白质缓凝剂和降解聚酰胺经钙盐化而成的蛋白质类石膏缓凝剂。
在本发明实施例中，所述消泡剂为聚醚类消泡剂、高碳醇脂肪酸酯复合物类消泡剂中的一种或两种。
在本发明实施例中，所述石膏自流平材料配置石膏自流平材料时，石膏自流平材料与水的重量比为1:0.23-0.28。
本发明提供的高保水性石膏自流平材料的制备方法为按比例称取各原料，并在混合机中混合均匀即可。
使用时，将所制备的砂浆材料按重量比加入23％-28％的水，采用搅拌机或人工拌和成具有流动性的砂浆，倾倒于地面上即可。
本申请中的高强石膏(α晶型半水石膏)来自江苏一夫石膏有限公司，建筑石膏(β晶型半水石膏)来自北新集团建材股份有限公司；本申请中砂、重钙、水泥、纳米超细碳酸钙、胶粉及外加剂均为市售产品。
实施例1：
取高强石膏40重量份、40-70目河砂15重量份、70-140目河砂20重量份、粒度为400目的重钙8重量份、强度等级为32.5的矿渣硅酸盐水泥8重量份、粒径为0.1μm的纳米超细碳酸钙7重量份、瓦克化学5010N胶粉2重量份组成主料；取西卡公司生产的聚羧酸类减水剂530P 0.08重量份、日本信越公司生产的纤维素醚保水剂MH300P2 0.02重量份、西卡公司生产的缓凝剂200P 0.008重量份、取德国AGITAN生产的消泡剂P8850 0.04重量份组成外加剂。将主料和外加剂混合均匀，制备成保水性好的石膏自流平材料，将制得的石膏自流平材料与水以1：0.23的重量比进行混合，制成保水性好的石膏自流平砂浆。
实施例2：
取建筑石膏45重量份、40-70目矿砂10重量份、70-140目矿砂20重量份、粒度为300目重钙10重量份、强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥5重量份、粒径为0.02μm的纳米超细碳酸钙9重量份、瓦克化学5044N胶粉1重量份组成主料；取浙江龙盛公司生产的聚羧酸类减水剂LonS-P(H)0.10重量份、日本信越公司生产的纤维素醚保水剂MH300P2 0.04重量份、意大利SICIT 2000公司生产的缓凝剂PE 0.010重量份、取德国AGITAN生产的消泡剂P8856 0.04重量份组成外加剂。将主料和外加剂混合均匀，制备成保水性好的石膏自流平材料，将制得的石膏自流平材料与水以1：0.26的重量比进行混合，制备成保水性好的石膏自流平砂浆。
实施例3：
取高强石膏25重量份、建筑石膏25重量份、40-70目砂9重量份、70-140目砂21重量份、粒度为300目重钙8重量份、强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥6重量份、粒径为0.05μm的纳米超细碳酸钙7重量份、瓦克化学5010N胶粉1重量份组成主料；取浙江龙盛公司生产的聚羧酸类减水剂LonS-P(H)0.15重量份、日本信越公司生产的纤维素醚保水剂MH300P20.05重量份、意大利SICIT 2000公司生产的缓凝剂P 0.012重量份、取德国AGITAN生产的消泡剂P8856 0.06重量份组成外加剂。将主料和外加剂混合均匀，制备成保水性好的石膏自流平材料，将制得的石膏自流平材料与水以1：0.28的重量比进行混合，制备成保水性好的石膏自流平砂浆。
对比例1：
按照实施例1的方法，制备不含纳米超细碳酸钙的石膏自流平砂浆：
取高强石膏43重量份、40-70目砂16重量份、70-140目砂21重量份、粒度为400目的重钙10重量份、强度等级为32.5的矿渣硅酸盐水泥8重量份、瓦克化学5010N胶粉2重量份组成主料；取西卡公司生产的聚羧酸类减水剂530P 0.08重量份、日本信越公司生产的纤维素醚保水剂MH300P2 0.02重量份、西卡公司生产的缓凝剂200P 0.008重量份、取德国AGITAN生产的消泡剂P8850 0.04重量份组成外加剂。将主料和外加剂混合均匀，制得石膏自流平，将制得的石膏自流平材料与水以1：0.23的重量比进行混合，制备成石膏自流平砂浆。
制备成石膏自流平砂浆。
对比例2：
按照实施例1的方法，制备不含水泥的石膏自流平砂浆：
取高强石膏43重量份、40-70目砂16重量份、70-140目砂21重量份、粒度为400目的重钙10重量份、粒径为0.1μm的纳米超细碳酸钙8重量份、瓦克化学5010N胶粉2重量份组成主料；取西卡公司生产的聚羧酸类减水剂530P 0.08重量份、日本信越公司生产的纤维素醚保水剂MH300P2 0.02重量份、西卡公司生产的缓凝剂200P 0.008重量份、取德国AGITAN生产的消泡剂P8850 0.04重量份组成外加剂。将主料和外加剂混合均匀，制得石膏自流平，将制得的石膏自流平材料与水以1：0.25的重量比进行混合，制备成石膏自流平砂浆。
对比例3：
按照实施例1的方法，制备不含70-140目砂的石膏自流平砂浆：
取高强石膏40重量份、40-70目砂35重量份、粒度为400目的重钙8重量份、强度等级为32.5的矿渣硅酸盐水泥8重量份、粒径为0.1μm的纳米超细碳酸钙7重量份、瓦克化学5010N胶粉2重量份组成主料；取西卡公司生产的聚羧酸类减水剂530P 0.08重量份、日本信越公司生产的纤维素醚保水剂MH300P2 0.02重量份、西卡公司生产的缓凝剂200P 0.008重量份、取德国AGITAN生产的消泡剂P8850 0.04重量份组成外加剂。将主料和外加剂混合均匀，制得石膏自流平，将制得的石膏自流平材料与水以1：0.27的重量比进行混合，制备成石膏自流平砂浆。
性能测试
依据JC/T 1023-2007标准测试上述实施例和对比例制备的石膏自流平砂浆的性能。测试结果请见表1。
表1实施例1的石膏自流平砂浆的检测结果
从表1可以看出，本申请实施例1-3制备出的石膏自流平砂浆的绝干抗压强度在37.6Mpa-39.8Mpa的范围内，绝干抗折强度在11.0Mpa-12.5Mpa的范围内，明显高于标准要求，并且收缩率也达到标准要求，初始流动度、30min流动度损失和凝结时间说明本申请制备出的石膏自流平砂浆在施工中不存在问题。
另外，在初始流动度、30min流动度损失、凝结时间、强度方面，实施例1-3均优于对比例1-3，尤其是本申请制备出的石膏自流平砂浆的30min流动度损失为0，说明本申请制备出的石膏自流平砂浆的保水率高。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (13)
1.一种高保水性石膏自流平材料，其中，所述石膏自流平材料的原料按重量份计由以下组分组成：40-50份石膏熟料、30-40份砂、8-10份重钙、5-8份水泥、5-10份纳米超细碳酸钙、1-2份胶粉、0.08-0.15份减水剂、0.02-0.05份保水剂、0.008-0.012份缓凝剂以及0.04-0.07份消泡剂；
所述纳米超细碳酸钙的粒径为0.02-0.1μm。
2.根据权利要求1所述的石膏自流平材料，其中，所述石膏熟料为α晶型半水石膏或β晶型半水石膏中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的石膏自流平材料，其中，所述砂为矿砂、河沙中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的石膏自流平材料，其中，所述重钙的细度为200-400目。
5.根据权利要求1所述的石膏自流平材料，其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥中的一种或两种。
6.根据权利要求5所述的石膏自流平材料，其中，所述水泥强度等级为32.5-52.5。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的石膏自流平材料，其中，所述胶粉选自醋酸乙烯-乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸枝共聚物中的一种或多种。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的石膏自流平材料，其中，所述减水剂选自聚羧酸系减水剂、苯磺酸盐系减水剂、木质素磺酸盐系减水剂、萘系减水剂和三聚氰胺系减水剂中的一种或多种。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的石膏自流平材料，其中，所述保水剂选自纤维素或其醚化物。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的石膏自流平材料，其中，所述缓凝剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、硼砂、木质素磺酸盐、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、磷酸和蛋白质类缓凝剂中的一种或多种；
所述蛋白质类缓凝剂选自骨胶蛋白质缓凝剂和降解聚酰胺经钙盐化而成的蛋白质类石膏缓凝剂。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的石膏自流平材料，其中，所述消泡剂为聚醚类消泡剂、高碳醇脂肪酸酯复合物类消泡剂中的一种或两种。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的石膏自流平材料的制备方法，为按比例称取各原料，并在混合机中混合均匀即可。
13.一种石膏自流平砂浆，其中，所述石膏自流平砂浆包含权利要求1至11中任一项所述的石膏自流平材料和水，所述石膏自流平材料和水的重量比为1:0.23-0.28。
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