CN108191369A - 一种抹灰石膏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，具体公开一种抹灰石膏及其制备方法。所述抹灰石膏包括以下重量份的组分：石膏粉250‑350份，低碱水泥50‑90份，水洗砂350‑550份，重钙粉150‑250份，灰钙粉3‑7份，缓凝剂2‑6份，聚乙烯醇1‑3份，羟丙基甲基纤维素1‑3份，疏水剂1‑3份。本发明所制备的抹灰石膏不但具有普通抹灰石膏的防火、吸音、不收缩、碱性低等特点，而且还有较好的强度和优异的耐水性，适用范围更广，可用于地下室等阴暗潮湿的场所。

Description

一种抹灰石膏及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种抹灰石膏及其制备方法。

背景技术

抹灰石膏是以石膏为主要胶凝材料，通过添加砂子、掺合料和专用复合添加剂加工制成的一种高效节能的建筑内墙及天花板抹灰找平材料。在我国，抹灰石膏的应用已经越来越广泛，据统计2012年抹灰石膏的用量已经达到了260万。抹灰石膏作为一种新型墙体抹灰，它克服了传统抹灰材料干缩性大、收缩、开裂、空鼓等难以避免的缺点，具有良好的和易性、流动性和保水性能，良好的保温隔热和隔音性，适当的防火性能，能够与任何基材粘接，且不受厚度限制，但是仍然存一定的缺陷：强度偏低、耐水性差，在使用一段时间后墙体从抹灰石膏层开始粉化脱落，特别是在受潮的情况下，更容易出现类似问题。由于房屋墙体的抹灰石膏粉化脱落，人们不得不重新进行装修，在装修过程中往往将需要原来的抹灰石膏层铲除，这样就产生了大量的建筑垃圾和粉尘，不但浪费人力物力，而且污染环境，造成能源浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抹灰石膏及其制备方法，旨在解决现有抹灰石膏耐水性差、强度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供的技术方案是：

一种抹灰石膏，包括以下重量份的组分：

本发明所制备的抹灰石膏不但具有普通抹灰石膏的防火、吸音、不收缩、碱性低等特点，而且还有较好的强度和优异的耐水性，与基底粘结力强不易脱落，适用范围更广，可用于地下室等阴暗潮湿的场所。

优选的，所述抹灰石膏，包括以下重量份的组分：石膏粉280-350份，低碱水泥50-80份，水洗砂350-500份，重钙粉180-250份，灰钙粉5-7份，缓凝剂3-6份，聚乙烯醇1-3份，羟丙基甲基纤维素1-2份，疏水剂2-3份。

更优选的，所述抹灰石膏，包括以下重量份的组分：石膏粉350份，低碱水泥50份，水洗砂350份，重钙粉250份，灰钙粉7份，缓凝剂6份，聚乙烯醇1份，羟丙基甲基纤维素1份，疏水剂3份。

本发明实施例还提供了上述抹灰石膏的制备方法，包括以下步骤：

按照原料配方称取各组分，将称取的石膏粉、低碱水泥、水洗砂、重钙粉、灰钙粉、缓凝剂、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和疏水剂依次加入搅拌容器中，在80-120r/min的搅拌条件下搅拌10-30分钟，即得所述抹灰石膏。

该抹灰石膏的制备方法只需按照配方将各组分按步骤添加，搅拌使得各组分充分混合均匀即可，操作简单，也无需特殊的设备，更适合大生产操作。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种抹灰石膏，包括以下重量份的组分：

上述技术方案中，通过添加低碱水泥可以显著降低石膏的碱度，当用碱含量较高的石膏进行施工时，石膏中的碱能和非晶质氧化硅集料发生碱集料反应，这种反应在硬化后的石膏构件中还会继续进行，造成体积膨胀，在石膏内部形成一种内应力，将诱发开裂等诸多破坏因素。降低石膏中的碱含量，会相应提高石膏的抗压强度，减少碱性对墙体表面装饰层的影响，且低碱水泥的加入可以显著提高材料的耐水性。灰钙粉的主要成分是氢氧化钙，在干燥过程中会吸收空气中的二氧化碳形成碳酸钙晶体，并与低碱水泥和石膏粉等组分一起形成错综复杂的网络，进而增强材料的强度和耐水性；低碱水泥属于水硬型胶凝材料，石膏粉和灰钙粉属气硬型胶凝材料，本发明通过水硬材料和气硬材料相结合的方案提高材料的整体强度。

具体地，所述石膏粉可选用建筑石膏，主要成分为β型半水石膏。建筑石膏是抹灰石膏的主要胶凝材料，对抹灰石膏的性能起决定性作用。建筑石膏细度越小，抹灰石膏的强度越高，但是若是建筑石膏的细度过大，则有可能产生较大的结晶应力，同时还会增加需水量，导致硬化体中的孔隙增多，降低抗拉强度，容易导致开裂，同时，细度过大与外加剂适应性不好。因此本发明所述建筑石膏优选为过200目筛，筛余量小于10％的石膏粉，且要求建筑石膏的抗折强度＞2.5MPa，抗压强度＞4.9MPa。

所述低碱水泥可选用P.O42.5型水泥，其含量优选为50-80份，更优选为50份。低碱水泥是指碱金属氧化物(氧化钾和氧化钠)含量低的水泥，总碱含量以当量氧化钠(Na₂O+0.658K₂O)计算，低碱水泥要求总碱含量(当量氧化钠)低于0.6％。本发明加入的低碱水泥能够降低石膏中的碱含量，防止碱集料反应对墙体表面装饰层的破坏，可以大大延长建筑物的使用寿命，减少资源浪费。

所述水洗砂为70-100目水洗砂，其含量优选为350-500份，更优选为350份。

所述重钙粉过200目筛，筛余量小于5％，其含量优选为180-250份，更优选为250份。重钙粉具有白度高、纯度高、色相柔和化学成分稳定等特点。重钙粉作为填料可以增加产品的体积，降低生产成本，还可以改善浆料的性能，提高其耐候性，增强其强度和韧性。细化的重钙粉能明显提高产品界面的结合强度及力学性能，但是重钙粒径越细，表面能就越大，粒子容易团聚，分散不均匀，难以形成稳定的界面，使产品性能下降。因此，重钙粉细度要求细度适当，并非越细越好。

所述灰钙粉过400目筛，筛余量小于5％，其含量优选为5-7份，更优选为7份。灰钙粉属于气硬性凝胶材料，应用于建筑涂料中能够提高产品的耐水性、耐洗刷性等。灰钙粉的主要成分是氢氧化钙，在干燥过程中会吸收空气中的二氧化碳形成碳酸钙晶体，并与其它组分一起形成错综复杂的网络，因而可提高耐磨性、遮盖力和耐擦性。而且，灰钙粉提供的碱性环境，使得霉菌和微生物无法生存，因此在生产抹灰石膏时无需额外加入防霉剂。除此之外，灰钙粉和空气中二氧化碳的反应，能够消耗空气中的二氧化碳，涂装后能够改善室内的空气质量。

所述缓凝剂为石膏缓凝剂，目前常用的石膏缓凝剂主要有三类：有机酸及其可溶盐、碱性磷酸盐以及蛋白质类等缓凝剂。本实施例可选用意大利SICIT 2000公司的PLASTRETARD PE缓凝剂，其含量优选为3-6份，更优选为6份，其在石膏与水的混合物中，能够降低水化晶体的生长速度，其活性不受水膏比的影响，不会影响石膏的机械耐受力，能够改善石膏表面质量，提高表面硬度，降低开裂风险，而且其可以生物降解，为绿色环保的缓凝剂。

所述羟丙基甲基纤维素的粘度为80000-100000mPa·s，其含量优选为1-2份，更优选为1份。一般来说，黏度越高，保水效果越好。但黏度越高，羟丙基甲基纤维素的分子量越高，其溶解性能就会相应降低，这对浆料的强度和施工性能有负面的影响。黏度越高，对浆料的增稠效果越明显，即施工时表现为粘刮刀和对基材的黏着性高，但对浆料本身的结构强度的增加帮助不大，相反，一些中高黏度的羟丙基甲基纤维素在改善浆料的结构强度上有优异的表现，因此本发明优选中高粘度的纤维素作为保水剂。羟丙基甲基纤维素具有吸附水分子的作用，甚至可以通过分子作用力牵制着水分子向表面扩散，从而使浆料失水速度减慢，延长可操作时间，使浆料在涂抹后不会因干的太快而龟裂，羟丙基甲基纤维素还可以作为增稠剂，提高浆料的粘性，使浆料与基层保持一定的粘附性，增强硬化后强度。

所述疏水剂含量优选为2-3份，更优选为3份，本实施例可选用德国毕克的OPTIBENT NT10疏水剂，其是一种层状纳米无机材料，是由厚1纳米，直径100纳米的硅酸盐小片构成的，这些小片的表面带负电荷，而边缘带正电荷，因而可以产生特别的效果，赋予抹灰石膏表面和内部优异的憎水性，阻止水的侵入，从而起到封闭内外界的作用，极大地增强石膏的憎水性。由于该材料来源于无机物，其疏水功能不随时间的和周围环境的改变而改变，使石膏具有稳定的疏水性，即使经历多次干湿循环，抹灰石膏的憎水性仍可保持。除此之外，由于OPTIBENT NT10疏水剂可在水中迅速分散，从而赋予抹灰石膏可迅速拌和均匀的特性，使其在施工过程中具有良好的工作性，这一性能对于搅拌时间较短的机械施工的石膏尤为重要。OPTIBENT NT10疏水剂还可以提高石膏的稳定性以及耐玷污性。

本发明实施例还提供了上述抹灰石膏的制备方法，包括以下步骤：

按照原料配方称取各组分，将称取的石膏粉、低碱水泥、水洗砂、重钙粉、灰钙粉、缓凝剂、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和疏水剂依次加入搅拌容器中，在80-120r/min的搅拌条件下搅拌10-30分钟，即得所述抹灰石膏。

为了更好的说明本发明，下面通过实施例做进一步的举例说明。

实施例1

本发明实施例提供一种抹灰石膏，具体包括以下重量份的组分：

其中，石膏粉为河北怀安顺鑫环保建材有限公司生产标号为2.0的脱硫石膏；低碱水泥为北京金隅水泥经贸公司的标号为42.5的产品；重钙粉为涞水汇昌建材有限公司生产的200目重钙；灰钙粉为井陉县新世纪钙业有限公司生产的400目灰钙粉；缓凝剂为为意大利的SICIT 2000公司的PLAST RETARD PE缓凝剂；聚乙烯醇为北京维化力能科技有限公司生产的2488型号；河北志诚纤维素有限公司的型号为HPMC80000的产品；疏水剂为德国毕克的OPTIBENT NT10疏水剂。

按照下述方法进行制备：

按照原料配方称取各组分，将称取的石膏粉、低碱水泥、水洗砂、重钙粉、灰钙粉、缓凝剂、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素、疏水剂依次加入搅拌容器中，在80-120r/min的搅拌条件下搅拌10-30分钟即得所述抹灰石膏。

实施例2

本发明实施例提供一种抹灰石膏，具体包括以下重量份的组分：

其中，石膏粉为河北怀安顺鑫环保建材有限公司生产标号为2.0的脱硫石膏；低碱水泥为北京金隅水泥经贸公司的标号为42.5的产品；重钙粉为涞水汇昌建材有限公司生产的200目重钙；灰钙粉为井陉县新世纪钙业有限公司生产的400目灰钙粉；缓凝剂为为意大利的SICIT 2000公司的PLAST RETARD PE缓凝剂；聚乙烯醇为北京维化力能科技有限公司生产的2488型号；河北志诚纤维素有限公司的型号为HPMC80000的产品；疏水剂为德国毕克的OPTIBENT NT10疏水剂。

抹灰石膏的制备方法与实施例1相同。

实施例3

与实施例1不同的是，本实施例提供一种抹灰石膏，具体包括以下重量份的组分：

本发明还进行了对比试验，其中，对比例1中不加低碱水泥，其他组分的用量与实施例3相同；对比例2中不加疏水剂，其他组分的用量与实施例3相同。对比例1和对比例2抹灰石膏的制备方法与实施例1相同。

实施例3与对比例1-2的组分及含量如表1所示：

表1实施例3和对比例1-2组分及含量

组分	对比例1	对比例2	实施例3
				石膏粉	350份	350份	350份
低碱水泥	0份	50份	50份
				水洗砂	350份	350份	350份
重钙粉	250份	250份	250份
				灰钙粉	7份	7份	7份
缓凝剂	6份	6份	6份
				聚乙烯醇	1份	1份	1份
羟丙基甲基纤维素	1份	1份	1份
				疏水剂	3份	0份	3份

对以上各实施例和对比例中的抹灰石膏，按照GB/T28627-2012标准进行性能测试，结果见表2。

表2实施例1-3和对比例1-2制备的抹灰石膏的性能测试结果

由表2中的试验结果可见，各实施例和对比例制备的抹灰石膏，均具备保水性好，强度高，粘性好，且凝结时间适中的优点。但是把实施例和对比例制备的抹灰石膏浸水48小时再干燥24小时后，只有实施例的抹灰石膏可以达到标准要求，对比例均不能达到标准要求。以上试验结果说明，按本发明实施例中的原料配方及制备方法，可制成强度高、耐水性好、无空鼓、不开裂的性能优异的抹灰石膏。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抹灰石膏，其特征在于，所述抹灰石膏包括以下重量份的组分：

2.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述抹灰石膏包括以下重量份的组分：石膏粉280-350份，低碱水泥50-80份，水洗砂350-500份，重钙粉180-250份，灰钙粉5-7份，缓凝剂3-6份，聚乙烯醇1-3份，羟丙基甲基纤维素1-2份，疏水剂2-3份。

3.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述抹灰石膏具体包括以下重量份的组分：石膏粉350份，低碱水泥50份，水洗砂350份，重钙粉250份，灰钙粉7份，缓凝剂6份，聚乙烯醇1份，羟丙基甲基纤维素1份，疏水剂3份。

4.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述石膏粉过200目筛，筛余量小于10％。

5.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述低碱水泥为P.O42.5型水泥；和/或水洗砂的细度为70-100目。

6.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述重钙粉过200目筛，筛余量小于5％。

7.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述灰钙粉过400目筛，筛余量小于5％。

8.如权利要求1所述的抹灰石膏，其特征在于，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为80000-100000mPa·s。

9.如权利要求1-8任一项所述抹灰石膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照原料配方称取各组分，将称取的石膏粉、低碱水泥、水洗砂、重钙粉、灰钙粉、缓凝剂、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和疏水剂依次加入搅拌容器中，在80-120r/min的搅拌条件下搅拌10-30分钟，得所述抹灰石膏。