CN111875273A - 一种基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料及其制备方法 - Google Patents
一种基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料及其制备方法，包括原料组分以及原料组分的重量份如下：高强石膏60～70份、硬石膏5～35份、脱硫β粉5～35份；本发明通过掺入成本较低的硬石膏、脱硫β粉，未通过其他加热、加压附加高成本技术，从而能得到性能较佳的粉料，本发明制备的高强石膏胶凝材料力学性能满足2h抗折强度≥5.0MPa，烘干抗压强度≥40.0MPa的条件，很大程度上缓解了天然硬石膏、工业副产磷石膏的堆存情况，充分实现资源的持续利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料及其制备方法。
背景技术
α高强石膏通常是由天然二水石膏在一定压力的饱和水蒸气条件下蒸压获得，标准稠度需水量一般在20％-35％之间，α高强石膏具有硬度大、强度高、耐磨性好等优点，广泛运用于航空、医疗、高端制造等行业。α高强石膏硬化所需水量少，水化过程释放出的热量低，强度远高于β建筑石膏，但是由于其工艺较为复杂，产量远小于建筑石膏，生产成本较高，导致了α高强石膏的产量有限，价格较高。现有的专利多是针对高强石膏在某一方面的引用，在高强石膏中引入水泥、矿渣等材料，并掺入一定量的外加剂调节工作性，利用材料的胶凝活性提升产品的性能。由于引入的成分过于复杂，当引入矿渣、粉煤灰等物质时，容易造成产品的白度大幅降低，在取代较多高强石膏时，会导致强度降低明显。在水化早期的强度主要源自于高强石膏的水化，适当的矿渣等物质只能起到稀释作用，造成早期强度较低，在水化后期，矿渣等活性物质虽然会持续发生反应以提升体系的性能，但此类活性物质反应所释放出的Al会与激发剂和石膏生成钙矾石，如果配比不当，大量的钙矾石会导致体系产生膨胀，进而导致开裂、粉化等问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：本发明提供了一种在百分之四十以下部分取代高强石膏时，能在短龄期时取得较高强度的高强石膏胶凝材料，且并无体积安定性问题，从而改善现有改性高强石膏粉在取代高强石膏粉较多时，早期强度差，后期可能会产生体系安定性的问题，并且降低了使用成本。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料，包括原料组分以及原料组分的重量份如下：高强石膏60～70份、硬石膏5～35份、脱硫β粉5～35份。
进一步，包括原料组分以及原料组分的重量份如下：高强石膏70份、硬石膏10份、脱硫β粉20份。
进一步，包括原料组分以及原料组分的重量份如下：高强石膏70份，硬石膏15份，脱硫β粉15份。
进一步，所述高强石膏为α型高强石膏，满足2h抗折强度≥6.0Mpa，烘干抗压强度≥50.0Mpa。
进一步，所述硬石膏为天然硬石膏或者市购硬石膏。
一种基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料的制备方法，步骤如下：
S1、选料高强石膏：选取高强石膏粉，并且满足2h抗折强度≥6.0Mpa，烘干抗压强度≥50.0Mpa；
S2、硬石膏研磨：将硬石膏采用行星式球磨机进行球磨，使得比表面积为1170～7000cm2/g；
S3、混料：将高强石膏粉、研磨后的硬石膏粉、脱硫β粉进行混合搅拌均匀，得到所述的基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料。
进一步，所述步骤S1中的高强石膏粉为α型高强石膏粉。
进一步，所述步骤S2中，硬石膏研磨的时间为0.1～2h。
本发明的有益效果
α型高强石膏复杂的制备过程决定了他的高成本，本发明通过掺入成本较低的硬石膏、脱硫β粉，未通过其他加热、加压附加高成本技术，从而能得到性能较佳的粉料，本发明制备的高强石膏胶凝材料力学性能满足2h抗折强度≥5.0MPa，烘干抗压强度≥40.0MPa的条件，很大程度上缓解了天然硬石膏、工业副产磷石膏的堆存情况，充分实现资源的持续利用。
具体实施方式
下面对本发明内容作进一步详细说明。
实施例1
本实施例高强石膏胶凝材料的原料组分及各组分的重量分别为：α型高强石膏70份，硬石膏5份，脱硫β粉25份；所述硬石膏为经粉磨10min的天然硬石膏，比表面积1870cm2/g；将配比原料混合均匀即得到低成本的高强石膏胶凝材料。
实施例2
本实施例高强石膏胶凝材料的原料组分及各组分的重量分别为：高强石膏70份，硬石膏10份，脱硫β粉20份；所述硬石膏为金牛矿业硬石膏采用行星式球磨机进行球磨，球磨时间为15min，比表面积2974cm2/g；将配比原料混合均匀即得到低成本的高强石膏胶凝材料。
实施例3
本实施例高强石膏胶凝材料的原料组分及各组分的重量分别为：高强石膏70份，硬石膏15份，脱硫β粉15份；所述硬石膏为安徽铜陵磷石膏800℃煅烧3.5h，球磨20min所得，比表面积4653cm2/g。将配比原料混合均匀即得到低成本的高强石膏胶凝材料。
实施例4
本实施例高强石膏胶凝材料的原料组分及各组分的重量分别为：高强石膏65份，硬石膏5份，脱硫β粉30份。所述硬石膏为金牛矿业硬石膏采用行星式球磨机进行球磨，球磨时间为3min，比表面积1865cm2/g。将配比原料混合均匀即得到低成本的高强石膏胶凝材料。
实施例5
本实施例高强石膏胶凝材料的原料组分及各组分的重量分别为：高强石膏65份，硬石膏③10份，脱硫β粉25份。所述硬石膏③为安徽铜陵磷石膏850℃煅烧3h，球磨10min所得，比表面积2613cm2/g。将配比原料混合均匀即得到低成本的高强石膏胶凝材料。
实施例6
本实施例高强石膏胶凝材料的原料组分及各组分的重量分别为：高强石膏60份，硬石膏10份，脱硫β粉30份，所述硬石膏①为天然硬石膏采用行星式球磨机进行球磨，球磨时间为30min，比表面积4982cm2/g。将配比原料混合均匀即得到低成本的高强石膏胶凝材料。
以上实施例得到的高强石膏胶凝材料的各项性能测试结果如下表所示。
综上，当本发明实施例2的高强石膏70份、硬石膏10份、脱硫β粉20份时，2h抗折强度达到5.8Mpa，性能优异；当本发明实施例3高强石膏70份、硬石膏15份、脱硫β粉15份时，2h抗折强度达到5.7Mpa，2h抗压强度达到22.2Mpa，烘干抗压强度达到48.3Mpa，各项异能均达到一定的高度而且比较均匀。
α型高强石膏复杂的制备过程决定了他的高成本，本发明通过掺入成本较低的硬石膏、脱硫β粉，未通过其他加热、加压附加高成本技术，从而能得到性能较佳的粉料，本发明制备的高强石膏胶凝材料力学性能满足2h抗折强度≥5.0MPa，烘干抗压强度≥40.0MPa的条件，很大程度上缓解了天然硬石膏、工业副产磷石膏的堆存情况，充分实现资源的持续利用。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料，其特征在于，包括原料组分以及原料组分的重量份如下：高强石膏60～70份、硬石膏5～35份、脱硫β粉5～35份。
2.根据权利要求1所述的基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料，其特征在于，包括原料组分以及原料组分的重量份如下：高强石膏70份、硬石膏10份、脱硫β粉20份。
3.根据权利要求1所述的基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料，其特征在于，包括原料组分以及原料组分的重量份如下：高强石膏70份、硬石膏15份、脱硫β粉15份。
4.根据权利要求1所述的基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料，其特征在于，所述高强石膏为α型高强石膏，满足2h抗折强度≥6.0Mpa，烘干抗压强度≥50.0Mpa。
5.根据权利要求1所述的基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料，其特征在于，所述硬石膏为天然硬石膏或者市购硬石膏。
6.一种基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
S1、选料高强石膏：选取高强石膏粉，并且满足2h抗折强度≥6.0Mpa，烘干抗压强度≥50.0Mpa；
S2、硬石膏研磨：将硬石膏采用行星式球磨机进行球磨，使得比表面积为1170～7000cm2/g；
S3、混料：将高强石膏粉、研磨后的硬石膏粉、脱硫β粉进行混合搅拌均匀，得到所述的基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料。
7.根据权利要求6所述的基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的高强石膏粉为α型高强石膏粉。
8.根据权利要求6所述的基于硬石膏和脱硫β粉的高强石膏胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，硬石膏研磨的时间为0.1～2h。
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