輕質粉刷石膏的製作方法

2023-05-16 18:58:46

專利名稱：輕質粉刷石膏的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種建築材料，特別是指一種輕質粉刷石膏。
背景技術：
—、室內牆體節能 建築物圍護結構牆體節能按其使用部位可分為外保溫、內保溫、自保溫三大 類。 現行我國牆體節能主要以外牆保溫(包括外牆外側保溫、外牆內側保溫、自保 溫)為主。外牆外保溫能提高整棟建築物的保溫隔熱性能，達到節能，但無法阻止建築 物內部熱能傳遞，建築物室內熱能損耗不可避免。 不同於嚴寒及寒冷地區房屋集中供熱的方式、夏熱冬冷、夏熱冬暖地區夏季悶 熱、冬季溼冷。為了緩解酷暑嚴寒，這一地區民用住宅普遍使用空調器進行夏季製冷和 冬季採暖。空調器的使用特點是人們只使用自己所在房間的空調，當房間沒有人時空 調也停止使用。特別是夜間休息時，空調僅用於休息的房間，起居室、廚房、衛生間不 使用空調。居民使用空調器這一習慣特點，對於節能工作而言，就不能僅限於外圍護結 構的保溫隔熱處理，在使用空調的房間和不使用空調的房間之間的隔牆(分戶牆、分室 牆)和頂棚、樓板的絕熱節能措施也顯得尤為重要。
即使是嚴寒及寒冷地區房屋集中供熱的方式，由於分戶計量用熱正在走入千家 萬戶，未經絕熱處理的分戶牆、樓板將成為熱能傳遞通道，難以防止溫暖的居室向冰冷 的樓梯間或者沒有取暖的居室的熱量流失，建築物室內熱能損耗在所難免！
二、商品砂槳 建築乾粉材料作為新型綠色節能建築材料已被國家建設部列為重點開發和鼓勵 的十五個項目之一。目前，在歐洲、美國、日本等發達國家，建築乾粉技術已得到廣 泛使用，已基本完全取代了傳統的現場攪拌砂漿技術，成為一個巨大的強有力的新型產 業。在亞洲如新加坡、馬來西亞、印尼，包括我國的臺灣省和香港地區已在大量使用建 築乾粉，而國內尚處在起步階段，具有巨大的發展空間。
乾粉產品是將按要求選配的骨料(如砂子、石灰石)等，經預處理(破碎、烘
幹、篩選)後加上定量的膠結材(水泥、石膏)和微量的高科技添加劑，有時還要顏料， 按科學配方加工而成的均勻粉狀混合物。乾粉產品的工業化生產化中，最大特點之一便 是產品質量能夠保持穩定。 建築乾粉材料可分為普通乾粉砂漿(即商品砂漿，包括砌築砂漿、抹灰砂漿、地
面砂漿等)和特種砂漿等。商品砂漿替代傳統砂漿是建築材料業的發展趨勢，已在國內 各主要城市迅速發展。 但是，商品砂漿替代傳統砂漿是工業化發展的需要，並沒有改變傳統砂漿的使 用功能，所用膠凝材料-水泥，其生產能耗是石膏的4倍；傳統抹灰砂漿導熱係數比粘土
實心磚大，沒有絕熱功能。
三、脫硫石膏 脫硫石膏又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，是對含硫燃料(煤、油等)燃 燒後產生的煙氣進行脫硫淨化處理而得到的工業副產品。 據世界衛生組織和聯合國環境規劃署統計，目前每年由人類製作的，主要是含 硫燃料燃燒排放到大氣中的二氧化硫高達2億噸左右，已形成大氣環境的首要汙染物。 二氧化硫所帶來的最嚴重問題是酸雨，給人類環境和世界經濟帶來了極大的破壞，因此 自20世紀70年代以來以日本和美國為首，世界各國相繼制定和實施控制二氧化硫排放戰 略。 我國是燃煤大國，隨著燃煤的增加，二氧化硫的排放量也不斷增加，"八五" 期間，我國平均每年增加二氧化硫排放量約IOO萬噸，1995年我國二氧化硫排放量達到 2370萬噸，成為世界二氧化硫排放量第一大國。我國以煤為主的能源結構近期不會發生 變化，預計到2010年和2020年，我國的二氧化硫的排放量將分別達到3300萬噸和3900 萬噸。二氧化硫汙染造成酸雨現象嚴重，從20世紀80年代以來，我國酸雨汙染呈加速 發展趨勢，酸雨汙染範圍已從西南局部地區擴大到長江以南、青藏高原以東的大部分城 市和農村，約佔國土面積的75%。 煤炭是當今世界電力生產的主要燃料，電力燃煤是造成二氧化硫汙染和酸雨問 題的罪魁禍首。我國火電廠燃煤量約佔全國煤炭產量的三分之一。據有關部門統計， 1997年全國工業來源二氧化硫排放量為1852萬噸，因電力燃煤每年向大氣中排放的二氧 化硫就高達1200萬噸以上，佔我國二氧化硫約50%，佔工業二氧化硫排放量的75%左 右。因此對二氧化硫汙染控制的首要措施應該是電廠二氧化硫排放的控制，電廠脫硫勢 在必行。1995年修改後的《中華人民共和國大氣汙染防治法》明確規定電廠必須採用脫 硫措施。 燃煤電廠應用最廣泛和最有效的二氧化硫控制技術為煙氣脫硫(FGD)，也是目 前世界上唯一規模化、商業化應用的脫硫方式。煙氣脫硫技術溼法中佔絕對統治地位的 石灰/石灰石-石膏法是目前世界上技術最成熟的脫硫工藝，這種工藝帶來的脫硫副產品 就是脫硫石膏，因此燃煤電廠石灰/石灰石-石膏法煙氣脫硫副產品是脫硫石膏的最主要 來源。 據國家電力公司預計，到2010年末，全國火電廠煙氣脫硫機組總容量將達到 40000-50000MW，若按到2010年末我國火電廠煙氣脫硫其中70%採用溼式石灰/石灰 石-石膏法脫硫工藝，則屆時年產純度85%以上的煙氣脫硫石膏設計能力約850萬噸左 右。

發明內容
本發明的目的在於提供一種可代替商品抹灰砂漿或傳統抹灰砂漿，具有保溫隔 熱性能的輕質粉刷石膏。
為實現上述目的，本發明的解決方案是 —種輕質粉刷石膏，其重量百分比為無機膠凝材料65-90 %，輕質骨料 5-30%，填料0-30%，功能性外加劑0-10%;無機膠凝材料是脫硫石膏或建築石膏。
所述無機膠凝材料主要是脫硫石膏，也可以是建築石膏，或者是脫硫石膏與建築石膏混合物。如是混合物，二者配比範圍從2 : 8至8 : 2。 所述輕質骨料是玻化微珠或膨脹珍珠巖或是兩者的混合物；玻化微珠粒徑為 0.3-2.5mm、密度80-180kg/m ;膨脹珍珠巖粒徑為2.0-4.0mm，密度60-100kg/m ;所述玻
化微珠與膨脹珍珠巖混合物重量調配範圍從3 : 7至6 : 4。 所述填料是粉煤灰、雙飛粉、石粉或石英砂；或是前述材料兩種或多種的混合 物。 所述功能性外加劑包括水泥、可再分散乳膠粉、保水劑、增稠劑、緩凝劑、 減水劑、引氣劑及纖維；其中各個的重量配比為水泥添加比例為0.0-5.0% ;可再 分散乳膠粉添加比例為0.0-1.5% ;保水劑添加比例為0.05-0.5% ;增稠劑添加比例為 0.02-0.1%;緩凝劑添加比例為0.02-1.5% ;減水劑添加比例為0.05-0.4% ;引氣劑添加比 例為0.005-0.05% ;纖維添加比例為0.08-0.3%。 所述可再分散乳膠粉包括醋酸乙烯、乙烯共聚膠粉；保水劑包括甲基纖維素或 羥丙基纖維素。 所述緩凝劑包括石膏專用緩凝劑或檸檬酸類；所述增稠劑包括澱粉醚。
所述纖維包括聚丙烯纖維或木質纖維。
所述減水劑包括萘磺酸、三聚氰胺或聚羧酸。 所述引氣劑包括烷基和烷基芳烴磺酸鹽類、脂肪醇磺酸鹽類或非離子型表面活 性劑。 採用上述方案後，本發明具有以下優點 1、用玻化微珠輕質骨料代替石英砂骨料，使本發明輕質粉刷石膏具有一定的保 溫隔熱性能，可有效降低建築物內部能源損耗，提高居住舒適性；同時其抗壓強度、拉 伸粘結強度較好，可替代抹灰砂漿直接施塗於各種基材上(部份基材應進行界面處理，如 光滑的混凝土牆面、頂棚)。 2、用脫硫石膏替代水泥作為無機膠凝材料，在保證輕質粉刷石膏使用質量、安 全、環保的前提下，解決脫硫石膏這種工業廢渣的使用出路，減少工業廢渣大量佔用土 地，降低新建建築對不可再生資源的消耗量，是一種發展循環經濟、建設資源節能型、 環境友好型的建材產品，符合我國保護天然資源和環境資源，確保環境可持續發展的方 向。 3、本發明輕質粉刷石膏不僅適用夏熱冬冷、夏熱冬暖地區，也可適用嚴寒、寒 冷地區，可大幅度提高國內建築物節能水平！本發明品質易控、施工容易、便於大規模 推廣應用，不僅適用於新建建築物，而且適用於既有建築物節能改造。
具體實施例方式
本發明揭示了一種可替代傳統抹灰材料(現拌砂漿及商品砂漿)，具有保溫隔 熱功能又有裝飾性能的輕質粉刷石膏，它由脫硫石膏等作為無機膠凝材料，玻化微珠作 為輕質骨料，複合多種功能性外加劑及部份填料，由工廠生產的單組份乾粉綠色建築材 料。其重量百分比為無機膠凝材料65-90%，輕質骨料5-30%，填料0-30%，功能性 外加劑0-10%，按照不同的功能性要求進行配比。 所述無機膠凝材料，既可以是脫硫石膏，也可以是建築石膏，或者是兩者的混合物；如果是混合物，其兩者之間的配比應根據材料性能進行調配，調配範圍從2 : 8至8 : 2。上述無機膠凝材料在輕質粉刷石膏中的重量配比為65-90%。
所述的輕質骨料，既可以是玻化微珠，也可以是膨脹珍珠巖，或者是兩者的混合物。所述的玻化微珠，其粒徑0.3-2.5mm、密度80-180kg/m ;所述的膨脹珍珠巖，其粒徑2.0-4.0mm，密度60-100kg/m3。所述兩者的混合物，應按照其粒徑的大小進行優化配比，其重量的調配範圍從3 : 7至6 : 4。上述輕質骨料在輕質粉刷石膏中的重量配比為5-30%。 所述的填料，即可以是粉煤灰、雙飛粉、石粉、石英砂等單獨材料；也可以是上述材料兩種或多種的混合物，其配比按功能性及成本進行調整，其中，粉煤灰可替代部份水泥(不大於20%)、不僅可降低成本，改善砂漿的和易性，而且可提高漿體密度；石英砂可提高砂漿的和易性並能增加其強度，降低成本；雙飛粉、石粉等填料起降低配方成本作用，上述填料在輕質粉刷石膏中的重量配比為0-30%。 所述的功能性外加劑，包括水泥、可再分散乳膠粉、保水劑、增稠劑、緩凝劑、減水劑、引氣劑、纖維等，根據不同的要求進行添加。其中 所述功能性外加劑水泥，是為改善溼砂漿鹼性環境，提高輕質粉刷砂漿施工性能而添加的，添加的重量配比為0.0-5.0%。 所述功能性外加劑可再分散乳膠粉，是為提高輕質粉刷砂漿內聚力和粘結力而添加的，包括醋酸乙烯/乙烯共聚膠粉等，添加的重量配比為0.0-1.5%。
所述功能性外加劑保水劑，是為改善溼砂漿的性能和提高砂漿施工性能而添加的，包括甲基纖維素或羥丙基纖維素，添加的重量配比為0.05-0.5%。 所述功能性外加劑緩凝劑，是為延緩脫硫石膏的凝結時間而添加的，包括石膏專用緩凝劑或檸檬酸類等，添加的重量配比為0.02-1.5%。 所述功能性外加劑增稠劑，是為改善砂漿的稠度和抗流掛性而添加的，包括澱粉醚等，添加的重量配比為0.02-0.1%。 所述功能性外加劑纖維，是為提高保溫砂漿的抗裂性能和抗拉性能而添加的，包括聚丙烯纖維、木質纖維等，添加比例為0.08-0.3%。 所述功能性外加劑減水劑，是為提高保溫砂漿的流動性和漿體抗壓強度性能而添加的，包括萘磺酸、三聚氰胺、聚羧酸等，添加的重量配比為0.05-0.4%。
所述功能性外加劑引氣劑，是為改善保溫砂漿的和易性和提高漿體抗凍性、抗滲性而添加的，包括烷基和烷基芳烴磺酸鹽類、脂肪醇磺酸鹽類、非離子型表面活性劑等，添加的重量配比為0.005-0.05%。 實施例一該輕質粉刷石膏，所包含的各物質的量脫硫石膏600kg，玻化微珠240kg，水泥60kg，石英砂90kg，緩凝劑3.0kg，保水劑2.5kg ;聚丙烯纖維1.5kg ;澱粉醚0.5kg。
實施例二該輕質粉刷石膏，所包含的各物質的量脫硫石膏730kg，玻化微珠200kg，水泥60kg，緩凝劑2.5kg，保水劑3.0kg;聚丙烯纖維1.5kg ;澱粉醚0.5kg。
實施例三該輕質粉刷石膏，所包含的各物質的量脫硫石膏850kg，玻化微珠100kg，水泥50kg，緩凝劑2.5kg，保水劑3.0kg;聚丙烯纖維1.0kg;澱粉醚0.3kg，引氣劑0.2kg。
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本發明輕質粉刷石膏為工廠化生產的單組份乾粉材料，在施工現場僅加水攪拌即可使用。其優勢在於克服了雙組分材料在現場配比不準確、質量難控制的弊端，具有質量穩定可靠、施工簡單容易等優點。 本發明輕質粉刷石膏也可以採用機械噴塗的方式直接噴施在牆面上，其優勢在於施工功效更快、粘結強度更好、質量更加牢靠。 本發明輕質粉刷石膏，可直接施抹於外牆內側、分戶牆、分室牆、頂棚等場所，從而提高室內牆體的保溫隔熱性能。 本發明輕質粉刷石膏，適用於嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷、夏熱冬暖地區及溫和地區，不僅能大幅度節約能源損耗，還可以提高居住的舒適度。 用玻化微珠輕質骨料代替石英砂骨料，用脫硫石膏替代水泥作為無機膠凝材料，所製成的輕質粉刷石膏導熱係數20.09W/(m.k)，抗壓強度2l.0Mpa，可直接施塗於各種基材上(部份基材應進行界面處理，如光滑的混凝土牆面、頂棚)。不僅可以節能降耗，還可解決工業廢渣的出路，減少工業廢渣大量佔用土地，並為建設提供必要的物質
^石出。
權利要求
一種輕質粉刷石膏，其重量百分比為無機膠凝材料65-90％，輕質骨料5-30％，填料0-30％，功能性外加劑0-10％；無機膠凝材料是脫硫石膏或建築石膏。
2. 如權利要求1所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於無機膠凝材料是脫硫石膏或建 鞏七骨。
3. 如權利要求1所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於無機膠凝材料是脫硫石膏與建築石膏混合物，二者重量配比範圍從2 : 8至8 : 2。
4. 如權利要求1所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於輕質骨料是玻化微珠或膨脹珍 珠巖或是兩者的混合物；玻化微珠粒徑為0.3-2.5mm、密度80-180kg/m ;該膨脹珍珠巖 粒徑為2.0-4.0mm，密度60-100kg/m ;所述玻化微珠與膨脹珍珠巖混合物的的重量配比調 配範圍從3 : 7至6 : 4。
5. 如權利要求1所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於填料是粉煤灰、雙飛粉、石粉 或石英砂；或是前述材料兩種或多種的混合物。
6. 如權利要求1所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於功能性外加劑包括水泥、可再 分散乳膠粉、保水劑、增稠劑、緩凝劑、減水劑、引氣劑及纖維；其中各自的重量配比 為水泥添加比例為0.0-5.0% ;可再分散乳膠粉添加比例為0.0-1.5% ;保水劑添加比例 為0.05-0.5%;增稠劑添加比例為0.02-0.1%;緩凝劑添加比例為0.02-1.5%;減水劑添加 比例為0.05-0.4% ;引氣劑添加比例為0.005-0.05% ;纖維添加比例為0.08-0.3% 。
7. 如權利要求6所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於可再分散乳膠粉包括醋酸乙烯、乙烯共聚膠粉；保水劑包括甲基纖維素或羥丙基纖維素。
8. 如權利要求6所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於緩凝劑包括石膏專用緩凝劑或 檸檬酸類；所述增稠劑包括澱粉醚。
9. 如權利要求6所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於纖維包括聚丙烯纖維或木質纖維。
10. 如權利要求6所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於減水劑包括萘磺酸、三聚氰胺或聚羧酸。
11. 如權利要求6所述的輕質粉刷石膏，其特徵在於引氣劑包括烷基和烷基芳烴磺酸鹽類、脂肪醇磺酸鹽類或非離子型表面活性劑。
全文摘要
本發明公開了一種輕質粉刷石膏，其重量百分比為無機膠凝材料65-90％，輕質骨料5-30％，填料0-30％，功能性外加劑0-10％；無機膠凝材料是脫硫石膏或建築石膏。由工廠生產的單組份幹混材料，在施工現場僅加水攪拌即可使用，這種輕質粉刷石膏具有一定的保溫隔熱功能及優異的防火性能，其粘結性好、抗壓強度高，可替代傳統抹灰砂漿施抹於外牆內側、分戶牆、分室牆、頂棚等場所，從而提高牆體的保溫隔熱性能。
文檔編號C04B28/14GK101691292SQ20091011263
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月30日 優先權日2009年9月30日
發明者謝日清 申請人:謝日清