CN115108796B - 一种轻质抹灰石膏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及绿色建材领域，更具体地说，它涉及一种轻质抹灰石膏及其制备方法。一种轻质抹灰石膏，包括以下原料：脱硫石膏、石粉、玻化微珠、苎麻纤维、秸秆纤维、淀粉醚、触变剂、缓凝剂、纤维素醚；其制备方法为：步骤1)：将缓凝剂、苎麻纤维、秸秆纤维、纤维素醚混合至均匀，得到第一混合料；步骤2)：将脱硫石膏、玻化微珠、石粉混合至均匀，得到第二混合料；步骤3)：将淀粉酶、触变剂和缓凝剂混合至均匀，得到第三混合料；步骤4)：将第一混合料、第二混合料、第三混合料混合至均匀，得到成品。本申请具有制备绿色环保、不易开裂的轻质抹灰石膏的优点。

Description

一种轻质抹灰石膏及其制备方法

技术领域

本申请涉及绿色建材领域，更具体地说，它涉及一种轻质抹灰石膏及其制备方法。

背景技术

抹灰石膏是以石膏为主要胶凝材料，通过添加砂子、掺合料和专用复合添加剂加工制成的一种高效节能的建筑内墙及天花板抹灰找平材料。其是代替水泥砂浆的新型、环保、经济的推广的，既有水泥的强度，又比水泥更健康环保、持久耐用、粘接力大、不开裂、不空鼓、不掉粉等优点，使用简便，节约成本。

在相关技术中，天然石膏因其天然属性，矿源储量受限，导致造价成本高。于是现阶段都在大力开发工业生产排放出来的工业副产品——脱硫石膏和磷石膏。同时，绿色环保、循环利用也是现今的主旋律，所以，有必要研发出一种绿色环保、不易开裂的轻质抹灰石膏。

发明内容

为了制备绿色环保、不易开裂的轻质抹灰石膏，本申请提供一种轻质抹灰石膏及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种轻质抹灰石膏，采用如下的技术方案：

一种轻质抹灰石膏，包括以下重量份数的原料：700-760份脱硫石膏、135-170份石粉、85-95份玻化微珠、1.5-3.5份苎麻纤维、0.8-1.5份秸秆纤维、0.3-0.7份淀粉醚、0.8-1.5份触变剂、1-5份缓凝剂、1.0-2.5份纤维素醚。

优选的，一种轻质抹灰石膏，包括以下重量份数的原料：735-755份脱硫石膏、148-165份石粉、88-93份玻化微珠、2.0-3.0份苎麻纤维、1.0-1.2份秸秆纤维、0.3-0.7份淀粉醚、0.8-1.5份触变剂、1-3份缓凝剂、1.5-2.5份纤维素醚。

苎麻纤维、秸秆纤维均源自农业植物产生的纤维废料，我国属于农业大国，农作物资源比较丰富化，废植物纤维的年产量也比较大。将苎麻纤维、秸秆纤维运用到替代水泥的抹灰石膏中，可以极大程度地节约土地资源与能源消耗，带来较为可观的经济及社会效益。

玻化微珠的质量较轻，在抹灰石膏加水调配的实际搅拌中，玻化微珠会上浮，导致其在体系中分布不均匀，从而影响抹灰石膏的整体性能，导致容易开裂。

通过采用上述技术方案，在玻化微珠、苎麻纤维、秸秆纤维的共同配合下，进一步提高了对体系的引气效果，引入大量稳定的微小气泡，形成了滚珠作用，从而提高了整个体系的流动性。流动性良好的体系，均质性也会得到改善，玻化微珠在体系内顺利流动到各个位置，减少了玻化微珠全部往上浮的情况发生。同时，由于具有良好的流动、均质性，体系中的脱硫石膏等浆状物对玻化微珠包裹更加充分，在搅拌时不易导致玻化微珠的破碎，有利于提高抹灰石膏的强度。并且，苎麻纤维、秸秆纤维具有一定的吸水性，为保持水分的动态平衡，苎麻纤维、秸秆纤维会持续动态为体系提供所需水分，有利于提高抹灰石膏的强度。

而且，发明人发现，当苎麻纤维、秸秆纤维在体系中掺入过多时，容易产生抱团现象，纤维与浆状物、纤维与纤维、纤维与玻化微珠之间都会抱成一块块，导致整个体系难以搅拌均匀。故，需要控制各原料的使用比例在本申请所提供的范围内。

优选的，所述玻化微珠包括70-90目玻化微珠、50-70目玻化微珠中的一种或多种混合。

优选的，所述玻化微珠为70-90目玻化微珠和50-70目玻化微珠以重量比1：(0.2-0.4)的比例混合。

通过采用上述技术方案，采用不同粒径、级配的玻化微珠，有效缩小了砂浆的孔隙，减少了浆状物的填充，在保证抹灰石膏质量轻的前提下，还能有利于提高抹灰石膏的强度。

优选的，所述触变剂包括气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、有机膨润土、凹凸棒土中的一种或多种混合。

通过采用上述技术方案，使用特定的触变剂有利于赋予抹灰石膏更加良好的触变特性，添加到体系内有利于提高稳定性，不易沉淀。

优选的，所述触变剂为气相二氧化硅和有机膨润土以重量比1：(0.5-0.7)的重量比混合而成。

通过采用上述技术方案，在特定种类、特定比例的触变剂配合下，充分利用了膨润土中的层片状结构和在水中溶胀分散的特性，有效提高了体系的触变性。

通过采用上述技术方案，本申请所提供的抹灰石膏可以适配于多种缓凝剂，原料来源广，具有良好的经济价值。

优选的，所述苎麻纤维、秸秆纤维先裁剪成6-12mm，用水清洗干净，风干；然后再研磨成300-500nm的粉末。

通过采用上述技术方案，对苎麻纤维、秸秆纤维进行预处理，研磨成相应规格后再投入体系中使用，有利于提高苎麻纤维、秸秆纤维在体系中的分散性，使两者更好在体系内发挥自身的效果，从而使原料，尤其是玻化微珠在体系内分布均匀，以此提高抹灰石膏的抗开裂性能。

第二方面，本申请提供一种轻质抹灰石膏的制备方法，采用如下的技术方案：一种轻质抹灰石膏的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)：将缓凝剂、苎麻纤维、秸秆纤维、纤维素醚混合至均匀，得到第一混合料；

步骤2)：将脱硫石膏、玻化微珠、石粉混合至均匀，得到第二混合料；

步骤3)：将淀粉酶、触变剂和缓凝剂混合至均匀，得到第三混合料；

步骤4)：将第一混合料、第二混合料、第三混合料混合至均匀，得到成品。

通过采用上述技术方案，按照特定的顺序将原料混合，然后再一同混合至得到成品，保证了原料之间分散均匀。在后续加水配备的时候，有效减少了抱团结块的情况发生，具有良好的分散性，从而提高了附着在墙体的抹灰石膏的抗开裂效果。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、苎麻纤维、秸秆纤维均源自农业植物产生的纤维废料，我国属于农业大国，农作物资源比较丰富化，废植物纤维的年产量也比较大。将苎麻纤维、秸秆纤维运用到替代水泥的抹灰石膏中，可以极大程度地节约土地资源与能源消耗，带来较为可观的经济及社会效益。

2、在玻化微珠、苎麻纤维、秸秆纤维的共同配合下，进一步提高了对体系的引气效果，在与水调配的过程中，引入大量稳定的微小气泡，形成了滚珠作用，从而提高了整个体系的流动性。流动性良好的体系，均质性也会得到改善，玻化微珠在体系内顺利流动到各个位置，减少了玻化微珠全部往上浮的情况发生，从而提高体系的抗开裂效果，并具有良好的强度。

3、采用不同粒径、级配的玻化微珠，有效缩小了砂浆的孔隙，减少了浆状物的填充，在保证抹灰石膏质量轻的前提下，还能有利于提高抹灰石膏的强度。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

以下实施例及对比例中所用的原料均为市售产品。

实施例

实施例1

一种轻质抹灰石膏，包括以下原料：700kg脱硫石膏、170kg石粉、95kg玻化微珠、1.5kg苎麻纤维、1.5kg秸秆纤维、0.3kg淀粉醚、1.5kg触变剂和1kg缓凝剂。其中，玻化微珠选用60目玻璃微珠，触变剂为气相二氧化硅，缓凝剂采用蛋白类衍生物缓凝剂，纤维素醚为4万粘度的羟丙基甲基纤维素醚。具体详见表1汇总。

本申请实施例还提供一种轻质抹灰石膏的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)：将缓凝剂、苎麻纤维、秸秆纤维、纤维素醚混合在一起，在65r/min、50℃的条件下搅拌至均匀，保温15min，得到第一混合料。

步骤2)：将脱硫石膏、玻化微珠、石粉混合在一起，在85r/min的条件下搅拌至均匀，得到第二混合料。

步骤3)：将淀粉酶、触变剂和缓凝剂混合在一起，在65r/min的条件下搅拌至均匀，得到第三混合料。

步骤4)：将第一混合料、第二混合料、第三混合料依次按顺序添加，以100r/min的条件搅拌15min，然后再以50r/min的条件搅拌20min，得到成品。

实施例2-5

一种轻质抹灰石膏，与实施例1的不同之处在于，触变剂的选择及用量不同，玻化微珠的规格及用量不同，其余原料的用料不同。具体详见表1。

表1

实施例6

一种轻质抹灰石膏，与实施例5的不同之处在于，玻化微珠为80目玻化微珠和60目玻化微珠以重量比1：0.4的比例混合，即80目玻化微珠的使用量为65kg，60目玻化微珠的使用量为25kg。

实施例7

一种轻质抹灰石膏，与实施例5的不同之处在于，玻化微珠为80目玻化微珠和60目玻化微珠以重量比1：0.2的比例混合，即80目玻化微珠的使用量为75kg，60目玻化微珠的使用量为15kg。

实施例8

一种轻质抹灰石膏，与实施例5的不同之处在于，触变剂为气相二氧化硅和有机膨润土以重量比1：0.5的重量比混合而成，即气相二氧化硅的使用量为0.67kg，有机膨润土的使用量为0.33kg。

实施例9

一种轻质抹灰石膏，与实施例5的不同之处在于，触变剂为气相二氧化硅和有机膨润土以重量比1：0.7的重量比混合而成，即气相二氧化硅的使用量为0.59kg，有机膨润土的使用量为0.41kg。

实施例10

一种轻质抹灰石膏，与实施例5的不同之处在于，

把苎麻纤维、秸秆纤维先裁剪成10mm，用水清洗干净，采用40℃热风风干。然后再投入球磨机中研磨成粒径为400nm的粉末。

玻化微珠为80目玻化微珠和60目玻化微珠以重量比1：0.4的比例混合，即80目玻化微珠的使用量为65kg，60目玻化微珠的使用量为25kg。

触变剂为气相二氧化硅和有机膨润土以重量比1：0.5的重量比混合而成，即气相二氧化硅的使用量为0.67kg，有机膨润土的使用量为0.33kg。

对比例

对比例1

一种轻质抹灰石膏，与实施例5的不同之处在于，将玻化微珠替换为等重量的聚丙烯颗粒。

对比例2

一种轻质抹灰石膏，与实施例5的不同之处在于，将苎麻纤维替换为等重量的羟丙基甲基纤维素。

对比例3

一种轻质抹灰石膏，与实施例5的不同之处在于，将秸秆纤维替换为等重量的棉纤维。

对比例4

一种轻质抹灰石膏，与实施例5的不同之处在于，苎麻纤维的使用量为10kg，秸秆纤维的使用量为10kg。

性能检测试验

1、抗压强度：按照GB/T28627-2012《抹灰石膏》对实施例1-10、对比例1-4和市售轻质底层抹灰石膏进行抗压强度检测。

2、拉伸粘接强度：按照GB/T28627-2012《抹灰石膏》对实施例1-10、对比例1-4和市售轻质底层抹灰石膏进行拉伸粘接强度检测。

3、开裂情况：将实施例1-10、对比例1-4和市售轻质底层抹灰石膏涂抹在墙面，控制在厚度1.0cm±0.1cm，墙面干透后，对着目标墙面喷洒水至表面润湿，然后持续吹50℃的热风7d，观察目标墙面的状态。

4、保水率：按照GB/T28627-2012《抹灰石膏》对实施例1-10、对比例1-4和市售轻质底层抹灰石膏进行保水率检测。

上述试验1-4的检测数据详见表2。

表2

/>

根据表2中实施例1-5与市售抹灰石膏的检测数据对比可知，实施例1-5的抹灰石膏在抗压强度、拉伸粘接强度、保水率方面都明显优于市售抹灰石膏的，实施例1-5的抗开裂效果也比市售抹灰石膏的更优秀。说明通过本申请实施例所提供的方案制得的抹灰石膏，不仅很好地利用了脱硫石膏、纤维等绿色环保元素，而且制得了性能优异的抹灰石膏。

根据表2中实施例1-5与对比例1-3的检测数据对比可知，实施例1-5的抹灰石膏在强度、抗开裂方面明显比对比例1-3的好。说明在使用玻化微珠的抹灰石膏体系内，与苎麻纤维、秸秆纤维相互配合下，玻化微珠不易碎，且在体系中分布均匀，使所制得的抹灰石膏的性能可以得到明显改善。三者任意缺少一种所制得的抹灰石膏(对比例1-3)在各方面性能与市售抹灰石膏相仿。

再结合对比例4的检测数据对比可知，即使使用了三者配合，但超出了相应的使用比例，所制得的抹灰石膏(对比例4)在强度、抗开裂方面的性能都达不到实施例1-5的程度，甚至较市售抹灰石膏略微逊色。说明需要控制好苎麻纤维、秸秆纤维与玻化微珠等整个体系的使用比例。

根据表2中实施例5与实施例6-7的检测数据对比可知，实施例6-7的抹灰石膏在强度方面较实施例5有较大程度的提升。说明进一步调整玻化微珠的规格及混合比例，有利于提高抹灰石膏各方面的性能。

根据表2中实施例5与实施例8-9的检测数据对比可知，实施例8-9的抹灰石膏在抗压强度方面的性能较实施例5有提升，说明触变剂的调整对体系有影响。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (1)

1.一种轻质抹灰石膏，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：735-755份脱硫石膏、148-165份石粉、88-93份玻化微珠、2.0-3.0份苎麻纤维、1.0-1.2份秸秆纤维、0.3-0.7份淀粉醚、0.8-1.5份触变剂、1-3份缓凝剂、1.5-2.5份纤维素醚；

所述玻化微珠为70-90目玻化微珠和50-70目玻化微珠以重量比1：（0.2-0.4）的比例混合；

所述苎麻纤维、秸秆纤维先裁剪成6-12mm，用水清洗干净，风干；然后再研磨成300-500nm的粉末；

所述触变剂为气相二氧化硅和有机膨润土以重量比1：（0.5-0.7）的重量比混合而成。