一种石灰材料及其制备方法，不添加任何合成树脂的通过分散工艺制成的天然石灰材料，该材料通过材料配方的不同，可以制作为石灰粘结剂——包含重量比为４５－５０％的消石灰，重量比为４８－５２％的自来水，重量比为０．８－１．２％纤维素醚，重量比为０．２－１．８％的减水剂；和新纸筋灰——重量比为４５－５０％的消石灰，重量比为４８－５２％的自来水，重量比为０．８－１．２％的纤维素醚，重量比为０．５－２％的黄表纸，重量比为０．２－０．５％的消泡剂；将上述原料按照要求的次序和时间放入高速分散机中搅拌约１－２小时后，即可使用。该材料具有粘结强度高，固化快，耐洗刷、无有机挥发物等优点，可以作为粘结剂使用，也可以作为装饰面层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料领域，涉及石灰材料及其制备方法。
技术介绍
石灰及其制成品如纸筋灰属于传统材料，但是由于传统石灰的粘结性能差，不耐水，不耐冻，使得其在新建筑与历史建筑修缮中的使用越来越少。为发扬石灰的优点，使其在新建和历史建筑保护修缮中得到更广泛的应用，近十年来，国际、国内均开展了很多的研究工作。前人研究工作主要有两个方向：第一方向是“化学法”改进石灰。采取的方法是：类似古代在石灰中添加桐油的方法在石灰中添加有机合成树脂，如丙烯酸树脂乳液，增加石灰材料的粘结性，但是这样制成的石灰材料中含有约10％的有机合成树脂以及8-9种不同的助剂，已经不是经典的传统意义的石灰材料。这类材料除在建筑装饰领域有少量应用外，在历史建筑修缮、文物建筑保护领域的应用受到很大的限制。第二个研究方向是“物理法”改进石灰，原理是通过添加少量特殊的非合成树脂类添加剂，通过机械分散工艺，使石灰Ca(OH)2的颗粒变小，比表面积增大，碳化结晶速度增加，增加其强度和本身的粘结力。第二个方向的理论研究在欧美于2000年前后发表(E.Jaegers，2000)，工业制成品出现于2003-2004年。但是其配比及制造工艺未公开。第二个研究方向的理论基础如下：熟石灰即本专利技术的原材料的主要成分为Ca(OH)2，其固化反应式(碳化反应)如下：Ca(OH)2+H2O+CO2——→CaCO3+2H2O。从Ca(OH)2的固化反应式中可以看出，在有水H2O和空气CO2的前提下，熟石灰会形成CaCO3，释放出水。CaCO3有较高的强度，在中性水中不溶解，具有粘结性能.但是，石灰固化后的粘结性能、耐水耐冻性能则取决于其产物碳酸钙CaCO3的晶体结构。当其晶体大如汉白玉时，碳酸钙CaCO3的强度高，耐水、耐冻，而当CaCO3晶体结构微小时，或者没有结晶呈微细的颗粒时，其强度低，附着力差，不耐水、不耐冻。这就是汉白玉与普通的石灰材料的化学成分一致，但是强度等有天壤之别的原因。高剪切分散工艺可以使熟石灰的比表面积增大，添加增稠材料如纤维素类材料，使熟石灰吸附大量水份，保证与空气中的CO2反应能够正常快速地进行。研究证明，普通石灰的拉拔强度为0.05Mpa左右，而分散石灰的拉拔强度可以达到0.5Mpa以上，附着力是普通石灰的10倍，从而不掉粉。15个冻融后普通石灰质量损失率达100％，而分散石灰的质量损失一般小于15％。本专利技术的一种不添加任何合成树脂的通过分散工艺制成的天然石灰材料固化过程比普通石灰加快，一般大约只需要3-7天(根据天气情况的不同，时间不一样)，其表面就可以达到不掉粉，随着时间推移，越来越牢固。但是固化快的石灰比较脆，所以本专利技术中添加由天然植物稻草、麦秆制成的黄表-->纸，增加本专利技术材料的韧性，防止开裂，以满足不同的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不添加任何合成树脂的通过分散工艺制成的天然石灰材料及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种天然石灰材料，包含如下的组分(重量比)：45-50％的消石灰，48-52％的自来水，0.8-1.2％纤维素醚，0.5-2％的黄表纸(在石灰粘结剂中为零)，0.2-1.8％的减水剂(在新纸筋灰中为零)，0.2-0.5％的消泡剂(在石灰粘结剂中为零)。所述的消石灰主要成分为纯Ca(OH)2，化学全分析的Ca(OH)2含量为95-100％。所述的纤维素醚为：羟丙基甲基纤维素[化学式C6H7O2(OH)3-m-n(OCH3)m(OCH2CH(OH)CH3)n]X，化学全分析的纤维素醚含量为99-100％。所述的黄表纸为一种由稻草或麦秆制成的含肉眼可见粗纤维的草纸。所述的黄表纸该纸经水湿润(按照10％黄表纸：90％水，重量比)、分散(3000r/min，约30-40min)后最大纤维直径不超过0.1mm。所述的减水剂为聚羧酸醚类减水剂，化学式为[CH2C(CH3)COONa]x[CH2C(CH3)COO(CH2CH2O)nCH3]y，分子式中主链上的两类主要单体比例x∶y约为2∶1至5∶1之间，支链长度n约为30-100，分子量在20000-100000Da之间，其有效成分为≥95％。所述的消泡剂为液态碳氢化合物、聚乙二醇和非结晶性二氧化硅的混合物，其有效成分55-100％。上述的不添加任何合成树脂的通过分散工艺制成的天然石灰材料的制备方法，包含以下步骤：1)、石灰粘结剂制备步骤：(步骤1)按照配方将材料投入立式锥型干粉搅拌器中混合均匀，混合时间约为40-60分钟；(步骤2)按照配方将符合配方要求的定量的水加入到高速分散机中；(步骤3)开动高速分散机的转速至500-600转/分钟；在5-10分钟内匀速的加入符合配方要求的总干粉料的25-35％(步骤4)将高速分散机的转速调到800-1000转/分钟；在5-10分钟内匀速的加入符合配方要求的总干粉料的25-35％(步骤5)将高速分散机的转速调到1200-1300转/分钟；在5-10分钟内将剩余的符合配方要求的干粉料加入到搅拌器中。(步骤6)添加完干粉料后，将高速分散机的转速调到1400-1500转/分钟，搅拌约40-50分钟，得到石灰粘结剂。2)、新纸筋灰制备步骤：-->(步骤1)按照配方，将定量的水加入到高速分散机中；(步骤2)开动高速分散机，将转速调到500-600转/分钟；(步骤3)将按照配方称好的消泡剂在3-5分钟内加入到高速分散机中；(步骤4)在5-10分钟内匀速的加入符合配方要求的总消石灰料的25-35％(步骤5)将高速分散机的转速调到800-1000转/分钟；在5-10分钟内匀速的加入符合配方要求的总消石灰料的25-35％，然后搅拌约3-5分钟；(步骤6)将高速分散机的转速调到1200-1300转/分钟，在5-10分钟内匀速的加入符合配方要求的总消石灰料的剩余料然后搅拌约5-10分钟；(步骤7)将高速分散机的转速调到1400-1500转/分钟，在5-10分钟内匀速的加入黄表纸，然后保持这个转速搅拌约40-50分钟可以得到新纸筋灰。一、石灰粘结剂重量比为45-50％的食品级消石灰，重量比为48-52％的自来水，重量比为0.8-1.2％纤维素醚，重量比为0.2-1.8％的减水剂。本专利技术提供的石灰粘结剂，其技术指标如下1、拉拔强度(JCJ110-2008)：≥0.3MPa2、VOC含量(GB 18582-2008)：≤0.05％(重量比)3、毛细吸水系数(DIN52617)：约2-5kg/m2/h1/2；4、稠度(JGJ/T70-2009)： 约150-200mm二、新纸筋灰重量比为45-50％的食品级消石灰，重量比为48-52％的自来水，重量比为0.8-1.2％纤维素醚，重量比为0.2-0.5％的消泡剂，重量比为0.5-2％的黄表纸，本专利技术提供的新纸筋灰，其技术指标如下：1、拉拔强度(JCJ110-2008)： ≥0.3MPa2、VOC含量(GB 18582-2008)： ≤0.1％(重量比)3、耐洗刷性(GB/T9266-2009)：≥200次4、毛细吸水系数(28天)： 约2-5kg/m2/h1/2；本专利技术的分散工艺制成的天然石灰材料的优点在于：1、以石灰为主要粘接剂，成本低，环本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石灰材料，其特征在于：包含如下的组分（重量比）： ４５－５０％的消石灰， ４８－５２％的自来水， ０．８－１．２％纤维素醚， 及０．２－４．３％的其它添加物。
【技术特征摘要】
1.一种石灰材料，其特征在于：包含如下的组分(重量比)：45-50％的消石灰，48-52％的自来水，0.8-1.2％纤维素醚，及0.2-4.3％的其它添加物。2.根据权利要求1所述的石灰材料，其特征在于：所述的其它添加物包含如下组分(重量比)：0.2-1.8％的减水剂。3.根据权利要求1所述的石灰材料，其特征在于：所述的其它添加物包含如下组分(重量比)：0.5-2％的黄表纸，及0.2-0.5％的消泡剂。4.如权利要求1所述的石灰材料，其特征在于：所述的消石灰主要成分为纯Ca(OH)2，化学全分析的Ca(OH)2含量为95-100％。5.如权利要求1所述的石灰材料，其特征在于：所述的纤维素醚为：羟丙基甲基纤维素[化学式C6H7O2(OH)3-m-n(OCH3)m(OCH2CH(OH)CH3)n]X，化学全分析的纤维素醚含量为99-100％。6.如权利要求1所述的石灰材料，其特征在于：所述的黄表纸为一种由稻草或麦秆制成的含肉眼可见粗纤维的草纸。7.如权利要求1所述的石灰材料，其特征在于：所述的黄表纸该纸经水湿润(按照10％黄表纸∶90％水，重量比)、分散(3000r/min，30-40min)后最大纤维直径不超过0.1mm；所述湿润按照重量比黄表纸∶水为10％∶90％进行；所述分散按照3000r/min持续30-40min进行。8.如权利要求1所述的石灰材料，其特征在于：所述的减水剂为聚羧酸醚类减水剂，化学式为[CH2C(CH3)COONa]x[CH2C(CH3)COO(CH2CH2O)nCH3]y，分子式中主链上的两类主要单体比例x∶y为2∶1至5∶1之间，支链长度n为30-100，分子量在20000-100000Da之间，其有效成分为≥95％。9.如权利要求1所述的石灰材...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴仕炳，张德兵，
申请(专利权)人：同济大学，上海德赛堡建筑材料有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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