[发明专利]一种脱硫石膏基功能型抹面砂浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，也涉及到功能材料技术领域，具体涉及到一种由脱硫石膏、矿渣微粉、石英砂、硅藻土和纳米二氧化钛以及化学添加剂等复合而成的脱硫石膏基功能型抹面砂浆及其制备方法。

背景技术

随着我国经济发展，固体废弃物的资源化利用越来越受到重视。脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫过程中产生的一种固体废弃物，已成为除粉煤灰之外的第二大固体废废弃物；我国每年产生近亿吨湿法烟气脱硫石膏，其存储不仅要占用大量土地，而且污染环境和土地。因此脱硫石膏等工业固体废弃物的利用和研究正逐渐增多。脱硫石膏的化学成分和矿物组成类似于天然石膏，对其充分高效资源化利用，不仅可以代替部分天然石膏，节约自然资源，而且具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。目前，脱硫石膏已在用作水泥缓凝剂、石膏砌块、建筑石膏和粉刷石膏等方面得到一定的应用和研究，但仍有大量脱硫石膏有待进一步资源化利用。

随着我国建筑业蓬勃发展，建筑室内抹面抹灰需要大量砂浆，石膏基砂浆由于具有一定的湿度调节作用，且不易空鼓和开裂，隔音、隔热效果好，是一种很好的建筑室内抹面砂浆，在西方发达国家已广泛应用于建筑室内墙体抹面和抹灰，但也易受到其凝结时间快、强度低等缺点制约。

此外，随着人们生活水平提高，人们对居住环境的质量要求越来越高。建筑室内空气质量如空气中有害物含量、温湿度等是直接决定着居住环境质量的重要因素。建筑墙体抹面和抹灰材料直接与室内空气相接触，因此开发出能够降低建筑室内空气有害物含量，并能调节室内湿度环境的抹面材料对改善室内空气质量具有一定的价值和意义。

基于此，本发明通过科学研究和实践检验，综合利用脱硫石膏的湿度调节特点，硅藻土的特殊孔隙结构、强吸附性能以及一定的调湿和空气净化能力，锐钛型纳米二氧化钛的光催化特性，并通过制备工艺研究，成功研究出一种满足建筑室内抹面工程需要的单组分的脱硫石膏基功能型抹面砂浆及其制备方法，解决了石膏耐水性差和强度低的难题，并赋予石膏基材料优异的空气净化功能和湿度调节能力，而且还大量综合利用工业固体废弃物，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。

发明内容

本发明的目的在于，通过配合比优化以及制备方法研究，制备出物理力学性能优良稳定、具有良好的空气净化能力和湿度调节能力的脱硫石膏基功能型抹面砂浆及其制备方法，并大量综合利用工业固体废弃物，节约资源和能源，保护环境。

本发明提出的脱硫石膏基功能型抹面砂浆，其组分及重量份数为：脱硫石膏：20-35份、S95矿渣微粉：5-10份、石英砂：50-70份、硅藻土：3-6份、纳米二氧化钛：0.2-0.5份、可再分散乳胶粉：0.5-1.5份、纤维素醚：0.05-0.2份、消泡剂：0-0.2份、憎水剂：0.3-0.8份、碳酸锂早强剂：0.5-1.0份、缓凝剂：0.02－0.05份；其总重量份数为100份。

本发明中，所述脱硫石膏为烘干的湿法烟气脱硫石膏。

本发明中，所述硅藻土为150目以下且二氧化硅含量75%以上的硅藻土粉末。

本发明中，所述纳米二氧化钛为锐钛型纳米级二氧化钛。

本发明中，所述可再分散乳胶粉采用乙烯基可再分散乳胶粉，纤维素醚采用黏度10000-70000mPa.s的羟乙基甲基纤维素，消泡剂采用有机硅消泡剂，憎水剂采用有机硅憎水剂，缓凝剂采用蛋白质衍生物缓凝剂。

本发明提出的脱硫石膏基功能型抹面砂浆，大量利用工业固体废弃物，并利用硅藻土和纳米二氧化钛两种材料的材性和尺寸效应，使得其具有良好的空气净化能力以及湿度调节能力，从而起到净化空气、调节空气湿度的效果，并具有良好的物理力学性能。

本发明提出的脱硫石膏基功能型抹面砂浆的制备方法，具体步骤如下：按重量比例称量后，先利用混合速率达500~1000r/min的高速混合机将硅藻土、纳米二氧化钛、可再分散乳胶粉、纤维素醚、消泡剂、憎水剂、早强剂和缓凝剂混合均匀，然后在混合速率为50-150r/min的混合机中把上述混合物与脱硫石膏、矿渣微粉和石英砂一起混合均匀，即得所需产品。

本发明所述的脱硫石膏基功能型抹面砂浆成品为单组分的干混砂浆，施工时只需在施工现场将其与水按给定比例搅拌2~3min，即可使用。

本发明提出的脱硫石膏基功能型抹面砂浆检测结果如表1所示。

表1 脱硫石膏基功能型抹面砂浆基本性能