[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

说明书

本发明涉及一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料及其制备方法，属于建筑材料领域，提供一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料及其制备方法，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。本发明通过流变技术和防水改性技术的协同作用，将β型磷石膏浆体流变性能、力学性能、耐水性能明显提高；将固硫灰渣、煤气化渣等工业固废用于磷石膏制品中提升其耐水性能及力学性能。本发明可制备出绿色环保、低成本高强耐水型磷石膏复合胶凝材料：软化系数在0.9～1.2，饱和吸水率5％以下，抗压/抗折强度在25～45/5～13MPa，可用于厨卫、室外等易潮湿区域，拓宽工业副产磷石膏制品的应用领域。

技术领域

本发明涉及一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料及其制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

工业副产磷石膏是湿法制取磷肥产生的副产物，主要成分为二水硫酸钙。由于国内的磷肥及磷化工用品需求量巨大，在其生产过程中，必然会产生大量的工业副产磷石膏。目前国内磷石膏堆存量超过5亿吨，且每年以7000万吨的产量递增，对环境造成巨大的污染，发展磷石膏基材料符合国家绿色建材发展战略和固废资源循环化利用的政策。石膏具有质量轻、防火、隔声、保温等优点，且工业副产石膏资源循环利用符合国家环境保护及循环经济产业政策总体方向，使得工业副产石膏制备的建筑石膏受到建筑行业的广泛推崇。

市面上普通的磷石膏制品，尤其是采用β型建筑磷石膏粉生产的制品，都存在耐水性差，强度低的问题。β型磷石膏晶体表面粗糙，含有一定量的磷氟杂质，有许多裂缝，抗压强度仅4～7MPa；且软化系数低，通常0.3～0.5；饱和吸水率高，达到25～40％，与α型石膏相比具有需水量大，强度低且耐水性差的特点，更难以制备出高强耐水石膏制品，这使得β型磷石膏的应用受到了较大的限制。

除工业副产磷石膏外，固硫灰渣、煤气化渣、煤矸石等工业固废也存在堆存量大，污染环境，难以消纳等问题，通过以磷石膏为主要基材，协同其他大宗固废固硫灰渣、煤气化渣等制备复合胶材可以实现其性能的提升，加快大宗固废的消纳速度，环保和经济效益突出。综上所述，本发明技术对于工业副产磷石膏性能提升和推广应用具有重要意义。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料及其制备方法，本发明在提高β型磷石膏强度的同时有效改善其耐水性，可制备出通体防潮耐水高强度的磷建筑石膏制品。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料，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。本发明通过上述原料进行复配，可配制出高强耐水的β型磷石膏。本发明通过流变技术和防水改性技术的协同作用，对β型磷石膏浆体流变性能、力学性能、耐水性能的提高明显，施工的可操作性强；将固硫灰渣、煤气化渣等工业固废用于磷石膏制品中，激发复合粉体中固硫灰渣、煤气化渣等活性，提升石膏制品的耐水性能及力学性能。所配制出的磷石膏复合胶凝材料软化系数可达0.9～1.2，饱和吸水率5％以下，抗压/抗折强度在25～45/5～13MPa。

进一步的技术方案是，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％。