專利名稱：內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑物外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏及其制備方法。
背景技術(shù)：
在2006年的《非金屬礦》第29巻第2期上刊登了 "硬石膏基粉刷石膏應(yīng)用研究"。該文 系統(tǒng)研究了面層與地層硬石膏基粉刷石膏。其面層粉刷石膏組分為硬石膏粉無(wú)機(jī)填料(粉 煤灰或礦渣)增強(qiáng)材料激發(fā)劑保水劑=80 90: 5~7: 5 13: 2 5: 0. 1 0. 3，其中 增強(qiáng)材料中半水石膏水泥石灰=15 25: 65 75: 8 15，激發(fā)劑中工業(yè)硫酸鹽天然硫
酸鹽礦物=8 15: 85 92。制備工藝為塊狀石膏一粗破一球磨(200目以上)一料倉(cāng)一加
添加劑、增強(qiáng)材料、無(wú)機(jī)填料一計(jì)量混合一包裝出廠。該文獻(xiàn)涉及了硬石膏基粉刷石膏的材 料組成與制備工藝，但未涉及硬石膏的煅燒、粉磨制備工藝，致使硬石膏的活性激發(fā)偏低， 且未涉及內(nèi)保溫系統(tǒng)用粉刷石膏的抗裂性與施工性，無(wú)法保證該粉刷石膏在內(nèi)保溫系統(tǒng)中的
應(yīng)用。在2007年的《江蘇建材》第4期上刊登了 "粉刷石膏砂漿保溫系統(tǒng)的施工工藝與質(zhì)量 控制"，該文針對(duì)粉刷石膏砂漿保溫系統(tǒng)，闡述其材料特性以及在保溫抹灰施工中的工藝要點(diǎn) 與質(zhì)量控制。該文獻(xiàn)涉及了內(nèi)保溫系統(tǒng)用粉刷石膏，但只介紹了材料質(zhì)量要求及其施工工藝， 未涉及硬石膏基粉刷石膏材料配方及其制備工藝。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏， 該粉刷石膏和易性好、可操作時(shí)間長(zhǎng)、抗折、抗壓強(qiáng)度高、體積穩(wěn)定性好、抗裂性優(yōu)異。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，其技術(shù)方案是
內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏包括以下組分和重量百分比
硬石膏 激發(fā)劑 無(wú)機(jī)活性材 水泥
高分子保水劑 纖維
70 90 0.1 5 5 20 2 5
0. 05 0. 2 0. 05 0. 3
其中-
硬石膏: 激發(fā)劑:
天然硬石膏；
硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鋁鉀、草酸鈉、硅酸鈉中的任意一種，
或硫酸鈉 0.03 1.5 硫酸鋁鉀 0. 07 3. 5;
無(wú)機(jī)活性材礦渣，或粉煤灰； 水泥為下列任意一種水泥 32. 5或42. 5普通硅酸鹽水泥， 32. 5或42. 5礦渣硅酸鹽水泥， 32. 5或42. 5火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥， 32. 5或42. 5粉煤灰硅酸鹽水泥； 高分子保水劑甲基纖維素醚，或羥丙基甲基纖維素醚， 或羧甲基纖維素醚； 纖維聚丙烯纖維，或尼龍一6纖維，或抗堿玻璃纖維，或維尼綸纖維。
該內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏的制備方法按以下順序步驟進(jìn)行
(1) 將硬石膏粗破，使硬石膏顆粒的粒度大于等于0. lmm,而小于等于20mm;
(2) 將粗破后的硬石膏顆粒于200'C土5'C下恒溫煅燒3h土10min后冷卻至室溫；
(3) 將煅燒后的硬石膏顆粒粉磨至細(xì)度為4000 6000 Cm7g;
(4) 按該內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏組分和重量百分比，稱出各原材料的重量，混 合、攪拌均勻。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)效果
(1) 采用煅燒、粉磨物理活化技術(shù)，同時(shí)復(fù)合使用激發(fā)劑激發(fā)和無(wú)機(jī)活性材水化的互相 促進(jìn)，大大提高了硬石膏的水化活性，粉刷石膏強(qiáng)度得到良好改善。
(2) 硬石膏基粉刷石膏體積穩(wěn)定性好，和易性與施工性好，與人體親和，用于內(nèi)保溫系 統(tǒng)粉刷石膏，是內(nèi)保溫系統(tǒng)用抗裂砂漿的良好替代產(chǎn)品，抗裂性優(yōu)異。
天然硬石膏結(jié)構(gòu)致密、溶解水化活性很低，活性激發(fā)是其有效利用的基礎(chǔ)。激發(fā)劑對(duì)硬 石膏水化硬化有顯著的促進(jìn)作用。激發(fā)劑使硬石膏溶解速率明顯加快，凝結(jié)時(shí)間縮短，初凝 時(shí)間從未摻激發(fā)劑的24h縮短到1. 5 4h，水化率增大，水化進(jìn)程明顯加快。二元激發(fā)劑復(fù) 合激發(fā)作用效果具有一定的超疊效應(yīng)，摻1%硫酸鈉和3%硫酸鋁鉀的硬石膏較單摻硫酸鈉與 硫酸鋁鉀3d水化率分別提高32^和19%。煅燒、粉磨可提高硬石膏溶解能力，使其凝結(jié)時(shí) 間縮短，水化率提高，即適度的煅燒和粉磨有利于硬石膏溶解水化活性。煅燒、粉磨活化技 術(shù)與激發(fā)劑技術(shù)復(fù)合使用可進(jìn)一步提高硬石膏水化活性，極大地提高了硬石膏基材料的抗折、 抗壓強(qiáng)度。20(TC煅燒硬石膏摻2%硫酸鈉激發(fā)劑，粉磨至比表面積4800cmVg,較未煅燒、 未摻激發(fā)劑硬石膏的3d抗折、抗壓強(qiáng)度分別提高了 356%、 363%。
水泥中的硅酸三鈣快速水化形成水化硅酸鈣和氫氧化^！，無(wú)機(jī)活性材中的活性硅在氫氧 化鈣的作用下形成水化硅酸鈣，無(wú)機(jī)活性材中的活性鋁則與氫氧化鈣和硬石膏溶出S0/—反應(yīng) 生成鈣礬石。硬石膏水化形成的二水石膏對(duì)礦渣、粉煤灰等無(wú)機(jī)活性材具有硫酸鹽激發(fā)作用， 無(wú)機(jī)活性材水化對(duì)二水石膏的消耗又促進(jìn)硬石膏水化，即硬石膏水化過(guò)程與無(wú)機(jī)活性材水化 反應(yīng)相互促進(jìn)。無(wú)機(jī)活性材可提高硬石膏水化率、調(diào)節(jié)硬化體相組成和微結(jié)構(gòu)，增加水硬性 物相，改善膠結(jié)材耐水性與耐久性，與激發(fā)劑有較好的互補(bǔ)作用。與未摻礦渣、水泥的硬石 膏基粉刷石膏相比，摻加15%礦渣、4%水泥使硬石膏基粉刷石膏抗折、抗壓強(qiáng)度分別提高 了89%、 76%，軟化系數(shù)由0.35提高到0.70。
為了改善粉刷石膏的保水性和施工性，需采用高分子保水劑。本發(fā)明采用纖維素醚類保 水劑。采用0.1%羧甲基纖維素醚保水劑的粉刷石膏與未摻保水劑的砂漿相比，分層度、泌 水率分別降低了81%和96%，粘聚性、保水性顯著提高。
為了改善粉刷石膏的抗裂性，以滿足內(nèi)保溫系統(tǒng)的需要，硬石膏基粉刷石膏中需摻加纖 維。與未摻加纖維的粉刷石膏相比，當(dāng)聚丙烯纖維摻量為0.1%時(shí)，硬石膏基粉刷石膏的斷 裂能提高了62%，極限變形量提高了73%。從各纖維的耐堿性與分散性來(lái)看，聚丙烯纖維最 好。其良好的分散性與柔韌性，可滿足粉刷石膏的和易性與施工性。
試驗(yàn)表明當(dāng)內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏配比(重量百分比)為硬石膏80、硫酸 鉀0.8、礦渣15、水泥4、羥丙基甲基纖維素醚0.08、聚丙烯纖維0.12，該粉刷石膏性能為 初凝時(shí)間168min、終凝時(shí)間285min、可操作時(shí)間2h、保水率96%、抗折強(qiáng)度5. 6MPa、抗壓 強(qiáng)度16.8MPa、剪切粘結(jié)強(qiáng)度1. 02MPa，滿足JC/T 517-2004《粉刷石膏》標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)面層粉刷 石膏的要求。
具體實(shí)施例方式
內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏及其制備方法按以下具體組分和重量百分比及制備方法
配制
實(shí)施例1:
硬石膏80
硫酸鉀0.8
礦渣15
32. 5普通硅酸鹽水泥4
羥丙基甲基纖維素醚0. 08
聚丙烯纖維0. 12。
其制備方法按以下順序步驟進(jìn)行
(1) 將硬石膏粗破，使硬石膏顆粒的粒度大于等于0. l咖，而小于等于20mm;
(2) 將粗破后的硬石膏顆粒于200'C土5。C下恒溫煅燒3h土10min后冷卻至室溫;
(3) 將煅燒后的硬石膏顆粒粉磨至細(xì)度為4000 6000 cm7g;
(4)按該內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏組分和重量百分比，稱出各原材料的重量，混 合、攪拌均勻。 實(shí)施例2:
硬石膏70
硫酸鋁鉀5
礦渣20
32.5火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥4.8
甲基纖維素醚0.05
聚丙烯纖維0. 15。
其制備方法與實(shí)施例l相同。
實(shí)施例3:
硬石膏 硫酸鈉 粉煤灰
32. 5礦渣硅酸鹽水泥
羧甲基纖維素醚
尼龍一6纖維
其制備方法與實(shí)施例l相同。 實(shí)施例4:
硬石膏 草酸鈉 粉煤灰
32. 5粉煤灰硅酸鹽水泥 羥丙基甲基纖維素醚 維尼綸纖維 其制備方法與實(shí)施例l相同。 實(shí)施例5:
硬石膏 硅酸鈉 礦渣
42. 5普通硅酸鹽水泥 羧甲基纖維素醚
90 0. 1 7.4
2
0. 2
0. 3'
83.7
1 10
5
0. 1 0.2'
88.8 2.5
5
3.5 0. 15
聚丙烯纖維 0.05( 其制備方法與實(shí)施例l相同。 實(shí)施例6:
硬石膏 74. 1 硫酸鈉 1 硫酸鋁鉀 ， 3.5
礦渣 18 32. 5粉煤灰硅酸鹽水泥 3
甲基纖維素醚 0.15 抗堿玻璃纖維 0.25。
其制備方法與實(shí)施例l相同。
實(shí)施例7: .
硬石膏 79
硫酸鈉 ' 0.03
硫酸鋁鉀 1.27
粉煤灰 15
42. 5礦渣硅酸鹽水泥 4. 5
羥丙基甲基纖維素醚 0.1
聚丙烯纖維 0.1。
其制備方法與實(shí)施例l相同。 實(shí)施例8:
硬石膏 84.7
硫酸鈉 0.43
硫酸鋁鉀 0.07
礦渣 12
42. 5普通硅酸鹽水泥 2. 5
甲基纖維素醚 0.2
尼龍一6纖維 0.1。 其制備方法與實(shí)施例1相同。 實(shí)施例9:
硬石膏 76 硫酸鈉 1.5
硫酸鋁鉀 2
礦渣 16.1
42. 5火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 4
羧甲基纖維素醚 0.1
聚丙烯纖維 0.3。 其制備方法與實(shí)施例l相同。
1權(quán)利要求
1.一種內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏的組分及重量百分比為硬石膏70～90激發(fā)劑0.1～5無(wú)機(jī)活性材5～20水泥 2～5高分子保水劑 0.05～0.2纖維 0.05～0.3其中硬石膏天然硬石膏；激發(fā)劑硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鋁鉀、草酸鈉、硅酸鈉中的任意一種， 或硫酸鈉 0.03～1.5硫酸鋁鉀 0.07～3.5；無(wú)機(jī)活性材礦渣，或粉煤灰；水泥為下列任意一種水泥32. 5或42.5普通硅酸鹽水泥，32. 5或42.5礦渣硅酸鹽水泥，32. 5或42.5火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，32. 5或42.5粉煤灰硅酸鹽水泥；高分子保水劑甲基纖維素醚， 或羥丙基甲基纖維素醚， 或羧甲基纖維素醚；纖維聚丙烯纖維， 或尼龍—6纖維， 或抗堿玻璃纖維， 或維尼綸纖維。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用 硬石膏基粉刷石膏的具體組分及重量百分比硬石膏 80 硫酸鉀 0.8礦渣 15 32. 5普通硅酸鹽水泥羥丙基甲基纖維素醚聚丙烯纖維40, 08 0.12。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用 硬石膏基粉刷石膏的具體組分及重量百分比-硬石膏 70硫酸鋁鉀 5礦渣 2032. 5火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 4. 8甲基纖維素醚 0.05聚丙烯纖維 0.15。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用 硬石膏基粉刷石膏的具體組分及重量百分比硬石膏 90硫酸鈉 0. 1粉煤灰 7.432. 5礦渣硅酸鹽水泥 2羧甲基纖維素醚 0.2尼龍一6纖維 0. 3。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用 硬石膏基粉刷石膏的具體組分及重量百分比硬石膏 83.7 草酸鈉 1粉煤灰 1032. 5粉煤灰硅酸鹽水泥 5羥丙基甲基纖維素醚 0. 1維尼綸纖維 0.2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用 硬石膏基粉刷石膏的具體組分及重量百分比硬石膏 88.8硅酸鈉 2.5礦渣 542. 5普通硅酸鹽水泥 3. 5羧甲基纖維素醚 0. 15聚丙烯纖維 0.05。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用 硬石膏基粉刷石膏的具體組分及重量百分比硬石膏74. 1硫酸鈉1硫酸鋁鉀3.5礦渣1832. 5粉煤灰硅酸鹽水泥3甲基纖維素醚0. 15抗堿玻璃纖維0. 25。
8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用 硬石膏基粉刷石膏的具體組分及重量百分比-硬石膏79硫酸鈉0,03硫酸鋁鉀1.27粉煤灰1542. 5礦渣硅酸鹽水泥4.5羥丙基甲基纖維素醚0. 1聚丙烯纖維0. 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏的具體組分及重量百分比硬石膏84.7硫酸鈉0. 43硫酸鋁鉀0. 07礦渣1242. 5普通硅酸鹽水泥2.5甲基纖維素醚0.2尼龍一6纖維0. 1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng) 用硬石膏基粉刷石膏的具體組分及重量百分比硬石膏 76 硫酸鈉 1.5硫酸鋁鉀 2礦渣 16. 142.5火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 4羧甲基纖維素醚 0. 1聚丙烯纖維 0.3。
11. 一種內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏的制備方法，其特征在于該內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石 膏基粉刷石膏的制備方法按以下順序步驟進(jìn)行(1) 將硬石膏粗破，使硬石膏顆粒的粒度大于等于0. lmm，而小于等于20mm:(2) 將粗破后的硬石膏顆粒于200。C土5'C下恒溫煅燒3h土10min后冷卻至室溫；(3) 將煅燒后的硬石膏顆粒粉磨至細(xì)度為4000 6000 cmVg;(4) 按該內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏組分和重量百分比，稱出各原材料的重量，混 合、攪拌均勻。
全文摘要
一種內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏及其制備方法。該內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏主要包括硬石膏70～90％、激發(fā)劑0.1～5％、無(wú)機(jī)活性材5～20％、水泥2～5％、高分子保水劑0.05～0.2％、纖維0.05～0.3％。通過(guò)采用煅燒粉磨活化技術(shù)和激發(fā)劑技術(shù)復(fù)合激發(fā)硬石膏水化活性、采用無(wú)機(jī)活性材與硬石膏水化互補(bǔ)改善膠結(jié)材耐水性與耐久性、采用纖維增韌等綜合措施提高硬石膏基粉刷石膏的強(qiáng)度和抗裂性，其制備方法包括將硬石膏煅燒、粉磨后與其余各種原材料混合、攪拌均勻。該內(nèi)保溫系統(tǒng)用硬石膏基粉刷石膏和易性與施工性好，可操作時(shí)間長(zhǎng)，抗折、抗壓強(qiáng)度高，體積穩(wěn)定性好，抗裂性優(yōu)異。主要作建筑物外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)用粉刷石膏。
文檔編號(hào)C04B16/06GK101367639SQ20081007038
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者張建新, 彭家惠, 青 李, 冷 白, 瞿金東, 軍 董 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)