[发明专利]一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：磷建筑石膏粉100份、流变剂0.5～4份、水泥3～7份、固硫灰渣4～10份、煤气化渣3～10份、沸石粉0.5～3份、防水剂1～4份、氧化钙0.2～3份；所述流变剂包括聚羧酸系减水剂8～10份、三聚氰胺系减水剂1～3份、蛋白质类缓凝剂1～4份、硼砂0.1～0.5份；所述防水剂包括有机硅类聚合物0.2～2份、硅丙乳液0.5～4份、十二烷基硫酸钠0.01～0.24份;

所述聚羧酸系减水剂为溶液型，固含量≥20％，减水率＞20％；所述三聚氰胺系减水剂为粉剂型，减水率＞20％，含水量≤4％；所述硼砂为化学分析纯级十水合四硼酸钠，纯度＞99％;

所述的流变剂还包括引气剂0～0.08份，引气剂为阴离子型引气剂，包括α-烯基磺酸钠；

所述防水剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将0.1～0.8份的乙酸与0.2～2份乙烯基三甲氧基硅烷同时加入100～140份去离子水中，于20～25℃下搅拌15～30分钟，使二者充分反应，得到硅烷溶液A；

(2)将0.2～4份丙烯酸乙酯溶于去离子水中搅拌至澄清状态，得到溶液B，其中丙烯酸乙酯：去离子水比＝1：(250～340)；

(3)将制备好的硅烷溶液A、溶液B、0.1～1份聚氧化乙烯、0.5～2份十二氟庚酯、0.2～2份过硫酸钾一起加入反应釜中进行乳液聚合反应，边搅拌边升温至70℃，恒温搅拌1.5～2.0小时；

(4)将步骤(3)所得体系降温至50～55℃，恒温搅拌1.0～1.5小时，常温下陈化24小时未出现分层、絮凝现象，得到有机硅类聚合物；

(5)将0.2～2份有机硅类聚合物、0.5～4份硅丙乳液、0.01～0.24份十二烷基硫酸钠的混合液于20～25℃，转速4000～6000rpm下搅拌均匀得到适应性良好的混合液，将混合液于常温下陈化24小时，未出现分层、团聚现象，即得到防水剂。

2.如权利要求1所述的一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料，其特征在于，所述硅丙乳液固含量≥50％，粘度≥2000mPa·s；所述十二烷基硫酸钠为化学分析纯级，纯度＞99％。

3.如权利要求1所述的一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料，其特征在于，所述磷建筑石膏粉为β型建筑磷石膏粉，其半水石膏含量≥86％，无水石膏含量≤5％，二水石膏含量≤4％，比表面积＞350m ² /g，密度2.4～2.8kg/m ³ 。

4.如权利要求1所述的一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料，其特征在于，所述固硫灰渣比表面积≥400cm ² /g，需水量为105％，活性≥80％。

5.如权利要求1所述的一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料，其特征在于，所述煤气化渣需水量为95％，活性≥105％，比表面积≥400cm ² /g。

6.如权利要求1所述的一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料，其特征在于，所述沸石粉为300～400目，化学组成SiO₂含量为50～70质量％，Al₂ O₃ 含量为10～20质量％。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

(1)按重量份称取聚羧酸系减水剂、三聚氰胺系减水剂、蛋白质类缓凝剂、硼砂、引气剂溶于1/3拌合水中，搅拌均匀，得到流变剂；

(2)将防水剂溶于剩余拌和水中并搅拌均匀，得到溶液A；

(3)将水泥、煤气化渣、固硫灰渣、沸石粉干拌均匀，得到复合粉体；

(4)将复合粉体、氧化钙、磷建筑石膏粉干拌均匀，得到混合粉料B；

(5)将流变剂与溶液A缓慢加入混合粉料B中，加完后搅拌均匀，得到石膏浆体；

(6)石膏浆体注入模具中，硬化后拆模，并将石膏试件进行40～50℃干燥养护至恒重，即得到高强耐水型磷石膏复合胶材试件。