CN112778021A - 一种多孔的轻质抹灰石膏及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔的轻质抹灰石膏,以重量份计,包括以下组分:脱硫石膏600‑1000份、纤维素醚0.5‑2.5份、缓凝剂0.5‑3.5份、水泥0.5‑10份、蔗糖改性蛋白质泡沫100‑200份。蔗糖改性蛋白质泡沫的制备如下:初次打发蛋清液泡沫;蛋清液静置稳泡;二次打发。使用方法如下:将脱硫石膏、纤维素醚、缓凝剂、水泥混合均匀,加水后机械搅拌,然后加入蔗糖改性蛋白质泡沫手动拌制均匀制得砂浆即可进行人工涂抹或机械施工,新拌浆体不泌水,施工性良好,还解决了脱硫石膏工业固废的综合利用问题;采用蔗糖改性蛋白质泡沫,浆体硬化后在抹灰石膏内部形成独立的封闭孔洞,密度低,导热系数小,保温效果好,强度高,且与基底的粘结牢固。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,具体涉及一种多孔的轻质抹灰石膏及其使用方法。
背景技术
传统的轻质抹灰石膏多采用加入轻质骨料的方式,以降低其密度。在实际应用过程中发现,含轻质骨料的轻质抹灰石膏在拌制过程经常发生骨料破裂现象,以碎片的形式分布在浆体中,且形成的气泡或孔多具有连通性,降低了保温效果。众所周知,抹灰石膏的保温性能与封闭气孔的多少、大小、孔径尺寸有很大关系。泡沫混凝土就是将泡沫引入到混凝土中,降低其密度。其发泡的来源多采用双氧水工业发泡,这种发泡方式具有不稳定性,且具有一定的安全隐患。
蛋白质是一种表面活性剂,在适当条件下,蛋白溶液能够形成泡沫,具有一定的发泡能力和泡沫稳定性。专利CN201410536305.4公开了一种复合型蛋白质泡沫混凝土发泡剂包括:蛋白发泡剂;阴离子表面活性剂;和/或稳泡剂;和水;蛋白发泡剂过如下方法制备:取牛角粉20g-30g、亚硫酸氢钠1g-2g溶于250-300mL的水中,在70~90℃下预处理,再加入无机碱进行水解,冷却过滤、以酸中和、二次过滤、喷雾干燥,本发明的复合型蛋白质发泡剂稳定性好,制备出的泡沫混凝土孔径较小、大小均匀、连通孔少且大多数孔都是球型。由上述现有技术可知,由上述现有技术可知,将蛋白质泡沫加入到混凝土中可改善混凝土的多孔性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是:针对现有技术存在的不足,提供一种多孔的轻质抹灰石膏,本发明首先将蛋清和蛋黄分离,蛋清内加入蔗糖进行分段打发,制得稳定的蔗糖改性蛋白质泡沫,将其加入到脱硫石膏基体中制得的抹灰石膏密度低,强度大,保温性能好。
本发明所要解决的技术问题之二是,提供一种多孔的轻质抹灰石膏的使用方法,该使用方法简单,易于操作。
为解决上述第一个技术问题,本发明的技术方案是:
一种多孔的轻质抹灰石膏,以重量份计,包括以下组分:脱硫石膏600-1000份、纤维素醚0.5-2.5份、缓凝剂0.5-3.5份、水泥0.5-10份、蔗糖改性蛋白质泡沫100-200份;所述蛋白质泡沫是以蛋清为原料制备。
作为上述技术方案的优选,所述的纤维素醚为纤维素醚MT400PFV。
作为上述技术方案的优选,所述的缓凝剂为蛋白类缓凝剂。
作为上述技术方案的优选,所述的水泥为强度等级为42.5及以上的普通硅酸盐水泥。
作为上述技术方案的优选,所述蔗糖改性蛋白质泡沫的制备方法为:
(1)将蛋清与蛋黄分离,取蛋清部分置于干燥的容器中,加入蔗糖后,利用额定功率为50W-300W的搅拌器进行打发,得到初次打发的蛋清液泡沫。
(2)将初次打发的蛋清液泡沫密封,在4-10℃下静置处理1-3h;
(3)取出初次打发的蛋清液泡沫,利用额定功率为50W-300W的搅拌器进行二次打发,得到蔗糖改性蛋白质泡沫。
作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述蛋清和蔗糖的质量比为4.0-6.0:1.0。
作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述初次打发的条件为:20℃下打发5-10min。
作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,所述二次打发的条件为:20-25℃,时间为3-5min。
为解决上述第二个技术问题,本发明的技术方案是:
一种多孔的轻质抹灰石膏的使用方法,包括以下步骤:
按配比将脱硫石膏、纤维素醚、缓凝剂、水泥混合均匀制得干粉,加入占干粉质量22-26%的水后机械搅拌,然后加入蔗糖改性蛋白质泡沫拌制均匀即可进行人工涂抹或机械施工。
作为上述技术方案的优选,所述机械搅拌的条件为:首先低速搅拌1-2min,然后静置1min,然后高速搅拌2-3min;低速搅拌时,搅拌叶自转140±5r/min,公转65±5r/min;高速搅拌时,搅拌叶自转285±10r/min,公转125±10r/min。
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
(1)本发明采用脱硫石膏制备轻质抹灰石膏,解决了工业固废的综合利用问题,具有微膨胀特性,解决了因采用水泥砂浆而产生的空鼓开裂问题。
(2)本发明以蛋清为原料,加蔗糖进行改性,制得蔗糖改性的蛋白质泡沫,将其加入到抹灰石膏材料中进行改性,制得的抹灰石膏湿密度和干密度都大幅降低,浆体硬化后在抹灰石膏内部形成直径为100微米左右、独立的封闭孔洞。
(3)本发明有效调节抹灰石膏中各组分的用量,将脱硫石膏、纤维素醚、蛋白类缓凝剂、水泥混合均匀,加水后进行机械搅拌,最后加入蔗糖改性蛋白质泡沫手动拌制均匀即可使用,制备方法简单。新拌浆体不泌水,施工性良好,还降低了硬化后抹灰石膏的自重,干密度小,保温效果好,强度高,且与基底的粘结良好。
附图说明:
图1为多孔的轻质抹灰石膏硬化后的SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本申请中各原料的性能参数如下:
脱硫石膏:黄褐色粉末,含水率为12.7%,烧失量为17.9%,平均粒径为0.1-0.2mm。
缓凝剂PE:避免受潮,堆积密度为270-340g/L。
强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥:水泥颗粒平均粒径<50μm。
纤维素醚MT400PFV:粘度为400mPa·s的羟丙基甲基纤维素。
实施例1
(1)将蛋清与蛋黄分离,取4g蛋清置于干燥的容器中,加入1g蔗糖后,利用额定功率为200W的搅拌器20℃下初次打发5min,得到初次打发的蛋清液泡沫;
(2)将初次打发的蛋清液泡沫密封,在4℃下静置处理1h,稳定气泡;
(3)取出初次打发的蛋清液泡沫,利用额定功率为200W的搅拌器进行二次打发,得到细腻的蔗糖改性蛋白质泡沫,放置备用;
(4)以重量份计,将835份脱硫石膏、1份纤维素醚MT400PFV、2.4份缓凝剂PE、1份强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥混合均匀制得干粉,加入占干粉质量22%的水后首先低速搅拌1min,然后静置1min,并手动处理搅拌叶片和搅拌锅壁上的浆料,然后高速搅拌2min,然后加入160份蔗糖改性蛋白质泡沫手动拌制均匀即可进行人工涂抹或机械施工;低速搅拌时,搅拌叶自转140±5r/min,公转65±5r/min;高速搅拌时,搅拌叶自转285±10r/min,公转125±10r/min。
实施例2
(1)将蛋清与蛋黄分离,取6g蛋清置于干燥的容器中,加入1g蔗糖后,利用额定功率为200W的搅拌器20℃下初次打发10min,得到初次打发的蛋清液泡沫;
(2)将初次打发的蛋清液泡沫密封,在10℃下静置处理3h,稳定气泡;
(3)取出初次打发的蛋清液泡沫,利用额定功率为200W的搅拌器进行二次打发,得到细腻的蔗糖改性蛋白质泡沫,放置备用;
(4)以重量份计,将835份脱硫石膏、0.5份纤维素醚MT400PFV、1份缓凝剂PE、1份强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥混合均匀制得干粉,加入占干粉质量26%的水后首先低速搅拌2min,然后静置1min,并手动处理搅拌叶片和搅拌锅壁上的浆料,然后高速搅拌3min,然后加入160份蔗糖改性蛋白质泡沫手动拌制均匀即可进行人工涂抹或机械施工;低速搅拌时,搅拌叶自转140±5r/min,公转65±5r/min;高速搅拌时,搅拌叶自转285±10r/min,公转125±10r/min。
实施例3
(1)将蛋清与蛋黄分离,取5g蛋清置于干燥的容器中,加入1g蔗糖后,利用额定功率为200W的搅拌器20℃下初次打发7min,得到初次打发的蛋清液泡沫;
(2)将初次打发的蛋清液泡沫密封,在6℃下静置处理2h,稳定气泡;
(3)取出初次打发的蛋清液泡沫,利用额定功率为200W的搅拌器进行二次打发,得到细腻的蔗糖改性蛋白质泡沫,放置备用;
(4)以重量份计,将600份脱硫石膏、1份纤维素醚MT400PFV、1份缓凝剂PE、0.5份强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥混合均匀制得干粉,加入占干粉质量23%的水后首先低速搅拌1min,然后静置1min,并手动处理搅拌叶片和搅拌锅壁上的浆料,然后高速搅拌3min,然后加入140份蔗糖改性蛋白质泡沫手动拌制均匀即可进行人工涂抹或机械施工;低速搅拌时,搅拌叶自转140±5r/min,公转65±5r/min;高速搅拌时,搅拌叶自转285±10r/min,公转125±10r/min。
实施例4
(1)将蛋清与蛋黄分离,取5g蛋清置于干燥的容器中,加入1g蔗糖后,利用额定功率为200W的搅拌器20℃下初次打发8min,得到初次打发的蛋清液泡沫;
(2)将初次打发的蛋清液泡沫密封,在8℃下静置处理5h,稳定气泡;
(3)取出初次打发的蛋清液泡沫,利用额定功率为200W的搅拌器进行二次打发,得到细腻的蔗糖改性蛋白质泡沫,放置备用;
(4)以重量份计,将900份脱硫石膏、0.5份纤维素醚MT400PFV、0.5份缓凝剂PE、10份强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥混合均匀制得干粉,加入占干粉质量24%的水后首先低速搅拌2min,然后静置1min,并手动处理搅拌叶片和搅拌锅壁上的浆料,然后高速搅拌3min,然后加入200份蔗糖改性蛋白质泡沫手动拌制均匀即可进行人工涂抹或机械施工;低速搅拌时,搅拌叶自转140±5r/min,公转65±5r/min;高速搅拌时,搅拌叶自转285±10r/min,公转125±10r/min。
对比例1
采用玻化微珠代替蔗糖改性蛋白质泡沫,其他条件和实施例1相同。
对比例2
采用石英砂代替蔗糖改性蛋白质泡沫,其他条件和实施例1相同。
对比例3
不采用蔗糖改性,仅用蛋清蛋白质泡沫改性,其他条件和实施例1相同。
下面对上述实施例以及对比例制得的抹灰石膏进行性能测试,测试方法如下:
1、湿密度
具体测试方法为:将搅拌好的石膏浆一次装满体积为V,质量为m1的容量筒,并略高出筒面。用捣棒均匀插捣25次,如若浆体沉落到低于筒口应随时添加石膏浆,再敲击5-6下。将筒口多余的石膏浆刮平,并将容量筒外壁擦净,称量石膏浆与容量筒的总质量m2(精确至1g),并计算湿密度。
2、绝干密度
具体测试方法为:将抹灰石膏浆料置于模具内成型,并将脱模后的试件置于实验室条件下养护至第7天,然后在温度调至(40±2)℃电热鼓风干燥箱中干燥至恒量(24h质量减少不大于1g即为恒量)。干燥后的试件在实验室条件下冷却至室温,称量试件质量(精确至1g),计算三个试件的平均质量计算体积密度,即为绝干密度。
3、绝干抗折强度
具体测试方法为:将脱模后的试件置于实验室条件下养护至第7天,然后在温度调至(40±2)℃电热鼓风干燥箱中干燥至恒量(24h质量减少不大于1g即为恒量)。干燥后的试件在实验室条件下冷却至室温,再进行抗折强度的测定,抗折强度测定方法按GB/T17669.3-1999进行。
4、绝干抗压强度
具体测试方法为:将进行过绝干抗折强度的试块,置于承压面为40mm×40mm的夹具中,按GB/T17669.3-1999进行抗压试验。
5、绝干拉伸粘结强度
具体测试方法为:将拌制好的抹灰石膏浆体在70mm×70mm×20mm砂浆底板上,倒入尺寸为50×50×5mm的成型框,每组成型10个试样,用捣棒均匀插捣15次,人工颠实5次,再转90°,再颠实5次,然后用刮刀以45°方向抹平砂浆表面。试样在实验室条件下养护至第7天,然后在温度调至(40±2)℃电热鼓风干燥箱中干燥至恒量(24h质量减少不大于1g即为恒量),干燥后的试件在实验室条件下冷却至室温,再进行拉伸粘结强度的测定,即为绝干拉伸粘结强度,拉伸粘结强度的试验按照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70-2009来进行。
6、导热系数
具体测试方法为:将拌制好的抹灰石膏浆体试件在实验室条件下养护至第3天脱模,继续在实验室条件下养护至第7天,然后将试件置于温度调至(40±2)℃电热鼓风干燥箱中干燥至恒量(24h质量减少不大于1g即为恒量),干燥后的试件在实验室条件下冷却至室温,然后进行导热系数测定。
7、28d收缩率
具体测试方法为:在40mm*40mm*160mm收缩试模内表面涂一薄层脱模剂,将收缩头固定在试模两端面的孔洞中,使收缩头露出试件端面(8±1)mm。
将新拌抹灰石膏浆料倒入收缩试模内,试模振动和脱模程序按GB/T17669.3-1999进行,用金属刮刀清除多余料浆,使料浆完全充满模具并使表面平整,三个试件为一组。试件在实验室条件下放置24h后脱模,编号,标明测试方向。拆模后30min内按标明的方向测定试件长度,即为试件的初始长度(L0)。测定前,用标准杆调整收缩仪的百分表原点。
试件测完初始长度后,放置实验室条件下继续养护至28d,然后将试件置于温度调至(40±2)℃电热鼓风干燥箱中干燥至恒量(24h质量减少不大于1g即为恒量),干燥后的试件在实验室条件下冷却至室温。按标明的方向测定试件长度,即为28d后的长度(L1),并由此计算28天收缩率。
测试结果如表1所示:
表1
从表1测试结果可以看出,本发明制得的多孔轻质抹灰石膏质轻,密度小,抗压抗折强度高,且与基底的粘结良好浆体硬化后形成独立的封闭孔洞,导热系数小,保温效果良好,且体积稳定性好,不产生空鼓开裂现象。
从SEM图可以看出,本发明提供的浆料硬化后的浆体内部具有直径100μm左右的封闭孔,具有很好的保温性能。
此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种多孔的轻质抹灰石膏,其特征在于:以重量份计,包括以下组分:脱硫石膏600-1000份、纤维素醚0.5-2.5份、缓凝剂0.5-3.5份、水泥0.5-10份、蔗糖改性蛋白质泡沫100-200份;所述蛋白质泡沫是以蛋清为原料制备。
2.根据权利要求1所述的一种多孔的轻质抹灰石膏,其特征在于:所述的纤维素醚为纤维素醚MT400PFV。
3.根据权利要求1所述的一种多孔的轻质抹灰石膏,其特征在于:所述的缓凝剂为蛋白类缓凝剂。
4.根据权利要求1所述的一种多孔的轻质抹灰石膏,其特征在于:所述的水泥为强度等级为42.5及以上的普通硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的一种多孔的轻质抹灰石膏,其特征在于,所述蔗糖改性蛋白质泡沫的制备方法为:
(1)将蛋清与蛋黄分离,取蛋清部分置于干燥的容器中,加入蔗糖后,利用额定功率为50W-300W的搅拌器进行打发,得到初次打发的蛋清液泡沫。
(2)将初次打发的蛋清液泡沫密封,在4-10℃下静置处理1-3h;
(3)取出初次打发的蛋清液泡沫,利用额定功率为50W-300W的搅拌器进行二次打发,得到蔗糖改性蛋白质泡沫。
6.根据权利要求5所述的一种多孔的轻质抹灰石膏,其特征在于:步骤(1)中,所述蛋清和蔗糖的质量比为4.0-6.0:1.0。
7.根据权利要求6所述的一种多孔的轻质抹灰石膏,其特征在于:步骤(1)中,所述初次打发的条件为:20℃下打发5-10min。
8.根据权利要求6所述的一种多孔的轻质抹灰石膏,其特征在于:步骤(3)中,所述二次打发的条件为:20-25℃,时间为3-5min。
9.根据权利要求1至8任一所述的一种多孔的轻质抹灰石膏的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
按配比将脱硫石膏、纤维素醚、缓凝剂、水泥混合均匀制得干粉,加入占干粉质量22-26%的水后机械搅拌,然后加入蔗糖改性蛋白质泡沫拌制均匀即可进行人工涂抹或机械施工。
10.根据权利要求9所述的一种多孔的轻质抹灰石膏的使用方法,其特征在于:所述机械搅拌的条件为:首先低速搅拌1-2min,然后静置1min,然后高速搅拌2-3min;低速搅拌时,搅拌叶自转140±5r/min,公转65±5r/min;高速搅拌时,搅拌叶自转285±10r/min,公转125±10r/min。
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