一种无水泥脱硫石膏抹灰砂浆及其制备方法技术

技术编号:15679077 阅读:149 留言:0更新日期:2017-06-23 07:37
本发明专利技术提供一种无水泥脱硫石膏抹灰砂浆及其制备方法。其中无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,包括如下重量份的组分:脱硫石膏15~20份、硅钙渣复合掺合料15~20份、骨料60~70份、外加剂0.2~0.3份和水10~15份;其中,硅钙渣复合掺合料由以下重量份的组分组成:硅钙渣40~50份、脱硫石膏1~5份、粉煤灰30~35份、粒化高炉矿渣15~25份和助磨剂0.05~0.08份。本发明专利技术提供的无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,不添加任何水泥,直接采用脱硫石膏和硅钙渣等工业固废作为基础成分,使制备得到的无水泥脱硫石膏抹灰砂浆能够满足相关标准要求,且无需对脱硫石膏进行烘干、煅烧和粉磨等加工,降低了脱硫石膏抹灰砂浆加工过程中的能耗和污染。

Cement free desulfurized gypsum plastering mortar and preparation method thereof

The invention provides a cement free gypsum plastering mortar and a preparation method thereof. Where no cement gypsum plastering mortar, which comprises the following components by weight: 15 to 20 portions of desulfurization gypsum and calcium silicate slag composite admixture of 15 - 20, 60 - 70, aggregate 0.2 ~ 0.3 admixture and water from 10 to 15; the calcium silicate slag composite admixture by weight components: calcium silicate slag from 40 to 50, 1 to 5 portions of FGD gypsum and fly ash is 30 ~ 35, 15 ~ 25 granulated blast furnace slag and grinding agent 0.05 ~ 0.08. No cement gypsum plastering mortar provided by the invention does not add any cement, the desulfurization gypsum and calcium silicate slag such as industrial solid waste as the basic component without cement gypsum plastering mortar can meet the requirements of the preparation, without drying, calcining and grinding processing of desulfurization gypsum, reduce the energy consumption of desulfurization gypsum plaster mortar during processing and pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种无水泥脱硫石膏抹灰砂浆及其制备方法
本专利技术涉及一种无水泥脱硫石膏抹灰砂浆及其制备方法,属于建筑材料

技术介绍
抹灰砂浆是建筑砂浆中用量最大的砂浆品种,目的是保护墙体基层和增加美观作用。目前抹灰砂浆主要有水泥抹灰砂浆和石膏抹灰砂浆两类。其中石膏抹灰砂浆(gypsumplastingmortar)是以半水石膏(其主要成分是CaSO4·1/2H2O)或II型无水石膏单独或两者混合后作为胶凝材料,并按照一定比例加入骨料、水和多种外加剂配制而成。近年来石膏抹灰砂浆使用量逐渐加大,而且与机械化喷涂施工相结合,成本优势凸显。由于半水石膏和II型无水石膏多为天然石膏,随着石膏抹灰砂浆的用量逐年增大,天然石膏的开采量也越来越大,因此,天然石膏存量不足的问题愈发凸显。为了解决天然石膏存量不足的问题,通常是将脱硫石膏等二水石膏(CaSO4·2H2O)经烘干、煅烧和粉磨加工得到半水石膏,或者将二水石膏经600~900℃煅烧得到II型无水石膏,然后再制备石膏抹灰砂浆。但是,采用这种方式,不仅需要配制单独的生产设备,而且需要消耗大量热能,提高了抹灰砂浆的生产成本,同时也会对环境造成一定的污染。并且,采用脱硫石膏煅烧得到的半水石膏品质不稳定,容易影响抹灰砂浆的使用性能。目前,也有研发人员尝试直接采用不经煅烧的脱硫石膏(免煅烧脱硫石膏)替代现有的半水石膏或II型无水石膏。但是研究发现,采用上述方法制得的抹灰砂浆,其水分挥发需要很长时间,硬化过程非常缓慢,给生产和施工都带来极大的不便;并且,采用免煅烧脱硫石膏,还容易造成水泥抹灰砂浆的强度和防水性能等下降,甚至不能达到相关行业标准和国家标准的要求,所以通常采用在免煅烧脱硫石膏抹灰砂浆中加入水泥和可改良整体性能的材料,比如中国专利申请CN201410365697.2中公开了一种建筑干混抹灰砂浆,其使用了较小量的脱硫石膏粉(2-5wt%)以及较大用量的硅酸盐水泥(20-30wt%),还同时添加了聚丙烯纤维、多种外加剂、以及5-10wt%的性能改良剂等,以弥补因加入脱硫石膏所带来的性能下降问题。其中性能改良剂的用量较大,甚至超过了脱硫石膏的用量,因外加剂的价格较贵,从而提高了抹灰砂浆的原料成本,反而不利于实际的生产与推广使用。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题,本专利技术提供一种无水泥脱硫石膏抹灰砂浆及其制备方法,直接采用脱硫石膏和硅钙渣等工业固废作为基础成分,并复配以骨料、水和外加剂,使制备得到的无水泥脱硫石膏抹灰砂浆能够满足相关标准要求,且无需对脱硫石膏进行烘干、煅烧和粉磨等加工,降低了脱硫石膏抹灰砂浆加工过程中的能耗和污染。本专利技术提供一种无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,包括如下重量份的组分:脱硫石膏15~20份、硅钙渣复合掺合料15~20份、骨料60~70份、外加剂0.2~0.3份和水10~15份;其中,上述硅钙渣复合掺合料由以下重量份的组分组成:硅钙渣40~50份、脱硫石膏1~5份、粉煤灰30~35份、粒化高炉矿渣15~25份和助磨剂0.05~0.08份。本专利技术提供的无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,是以脱硫石膏、硅钙渣、粉煤灰和粒化高炉矿渣等工业固废构成了无水泥脱硫石膏抹灰砂浆的凝胶材料(即基础组分),并复配以骨料、水和外加剂得到,通过合理设置各组分的用量,以充分发挥各组分之间的协同作用,使无水泥脱硫石膏抹灰砂浆的性能满足《GB/T28627-2012抹灰石膏》的标准要求,并使新拌无水泥脱硫石膏抹灰砂浆具有良好的保水性、施工性、机械输运性,同时与基体(墙体)具有良好的粘结力,使施工后的墙体表面平整光滑,避免出现掉粉、空鼓、开裂等问题。并且,其采用的脱硫石膏无需经过烘干、煅烧和粉磨加工等额外处理即可直接使用,从而降低了无水泥脱硫石膏抹灰砂浆加工过程中的能耗和污染。此外,由于其基础组分主要是由工业固废构成,尤其是脱硫石膏的用量与硅钙渣复合掺合料的用量相当,因此显著降低了原料成本,并为大规模消纳工业固废提供了新的途径。脱硫石膏(desulfurationgypsum)又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏,其主要组分与天然石膏一样,均是二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)。本专利技术对脱硫石膏的来源不做特别限定,通常可选用石灰-石灰石回收燃煤或油的烟气中二氧化硫的过程中所产生的工业副产物。在本专利技术具体实施过程中选用的脱硫石膏,其含水率≤15%,二水硫酸钙在干基脱硫石膏中的含量≥93%,从而保证了脱硫石膏的纯度,避免其中的杂质影响无水泥脱硫石膏抹灰砂浆的性能。本专利技术中所使用的硅钙渣复合掺合料,是以硅钙渣为主要原料,掺配以少量的脱硫石膏、粉煤灰、粒化高炉矿渣和助磨剂得到,对脱硫石膏具有改性和增强的作用。本专利技术硅钙渣复合掺合料中所使用的硅钙渣可来源于预脱硅-碱石灰烧结法工艺从粉煤灰中提取氧化铝后的副产物,详细的生产工艺可以参考相关的公开报道,例如“高铝粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法提铝硅钙渣脱碱工艺研究”,王勇等,《轻金属》,2015年第8期,第10-14页,或者按照专利申请CN103332710A(一种高铝粉煤灰预脱硅同步降低碱含量的方法)中记载的方法,对高铝粉煤灰实施预脱硅并采用碱石灰烧结法提取氧化铝后得到的硅钙渣副产物。硅钙渣为土黄色细粉和团聚小颗粒的混合物,粒径小于5mm,密度为2.80~3.00g/cm3,堆积容重为0.95~1.1g/cm3。粉磨至比表面积360m2/kg时松散堆积容重为0.75~0.80g/cm3,紧密堆积容重为1.40~1.45g/cm3。硅钙渣的矿物成分主要是硅酸二钙,重量比约占70~75%。在本专利技术具体实施过程中,所选用的硅钙渣产自大唐国际再生资源开发有限公司采用预脱硅-碱石灰烧结法工艺从粉煤灰中提取氧化铝后的副产物,其主要化学成分,按重量百分比计,包括:SiO2,20~28%;CaO,45~55%;Al2O3,3~9%;Na2O,2~3.5%;Fe2O3,1.5~4%。在硅钙渣复合掺合料中,也需要入加入少量的脱硫石膏。专利技术人研究发现,上述少量的脱硫石膏可作为硅钙渣复合掺合料的调凝剂。在本专利技术具体实施过程中,硅钙渣复合掺合料中脱硫石膏的重量含量一般为1~5%。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。本专利技术对硅钙渣复合掺合料中粉煤灰的来源不做特别限定,只要其符合现行国家标准《GB/T1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的相关规定即可。在高炉冶炼生铁时,所得以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的熔融物,经淬冷成粒后,即为粒化高炉矿渣。本专利技术中对掺合料中的粒化高炉矿渣不做过多限定,只要其满足现行国家标准《GB/T203-2008用于水泥中的粒化高炉矿渣》中的相关规定即可。本专利技术对硅钙渣复合掺合料中的助磨剂不做特别限定,通常可选择本领域常用的水泥助磨剂,以改善掺合料的易磨性能。在本专利技术具体实施过程中,通常选择醇胺类和无机盐类物质混合物的复合助磨剂。可以理解,脱硫石膏抹灰砂浆中脱硫石膏、硅钙渣复合掺合料等固体组分的颗粒粒径应当满足常规抹灰砂浆的基本要求,本专利技术对此不做过多限定。在本专利技术具体实施过程中,硅钙渣复合掺合料的比表面积为400~500m2/kg,通常是将硅钙渣、粉煤灰、粒化高炉矿渣和助磨剂按重量比均匀混合在一起共同粉磨至比表面积为400~500m2/kg。本专利技术对于脱本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,其特征在于,包括如下重量份的组分:脱硫石膏15~20份、硅钙渣复合掺合料15~20份、骨料60~70份、外加剂0.2~0.3份和水10~15份;其中,所述硅钙渣复合掺合料由以下重量份的组分组成:硅钙渣40~50份、脱硫石膏1~5份、粉煤灰30~35份、粒化高炉矿渣15~25份和助磨剂0.05~0.08份。

【技术特征摘要】
1.一种无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,其特征在于,包括如下重量份的组分:脱硫石膏15~20份、硅钙渣复合掺合料15~20份、骨料60~70份、外加剂0.2~0.3份和水10~15份;其中,所述硅钙渣复合掺合料由以下重量份的组分组成:硅钙渣40~50份、脱硫石膏1~5份、粉煤灰30~35份、粒化高炉矿渣15~25份和助磨剂0.05~0.08份。2.根据权利要求1所述的无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,其特征在于,所述脱硫石膏的含水率≤15%,二水硫酸钙在干基脱硫石膏中的含量≥93%。3.根据权利要求1所述的无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,其特征在于,所述硅钙渣复合掺合料的比表面积为400~500m2/kg。4.根据权利要求1或3所述的无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,其特征在于,所述硅钙渣是采用预脱硅-碱石灰烧结法从粉煤灰中提取氧化铝后的副产物。5.根据权利要求1所述的无水泥脱硫石膏抹灰砂浆,...

【专利技术属性】
技术研发人员:苗瑞平杨志杰孙俊民
申请(专利权)人:大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心
类型:发明
国别省市:内蒙古,15

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