专利名称：内保温系统用硬石膏基粉刷石膏及其制备方法
技术领域：
本发明涉及建筑物外墙内保温系统用硬石膏基粉刷石膏及其制备方法。
背景技术：
在2006年的《非金属矿》第29巻第2期上刊登了 "硬石膏基粉刷石膏应用研究"。该文 系统研究了面层与地层硬石膏基粉刷石膏。其面层粉刷石膏组分为硬石膏粉无机填料(粉 煤灰或矿渣)增强材料激发剂保水剂=80 90: 5~7: 5 13: 2 5: 0. 1 0. 3，其中 增强材料中半水石膏水泥石灰=15 25: 65 75: 8 15，激发剂中工业硫酸盐天然硫
酸盐矿物=8 15: 85 92。制备工艺为块状石膏一粗破一球磨(200目以上)一料仓一加
添加剂、增强材料、无机填料一计量混合一包装出厂。该文献涉及了硬石膏基粉刷石膏的材 料组成与制备工艺，但未涉及硬石膏的煅烧、粉磨制备工艺，致使硬石膏的活性激发偏低， 且未涉及内保温系统用粉刷石膏的抗裂性与施工性，无法保证该粉刷石膏在内保温系统中的
应用。在2007年的《江苏建材》第4期上刊登了 "粉刷石膏砂浆保温系统的施工工艺与质量 控制"，该文针对粉刷石膏砂浆保温系统，阐述其材料特性以及在保温抹灰施工中的工艺要点 与质量控制。该文献涉及了内保温系统用粉刷石膏，但只介绍了材料质量要求及其施工工艺， 未涉及硬石膏基粉刷石膏材料配方及其制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种内保温系统用硬石膏基粉刷石膏， 该粉刷石膏和易性好、可操作时间长、抗折、抗压强度高、体积稳定性好、抗裂性优异。
为了实现上述发明目的，其技术方案是
内保温系统用硬石膏基粉刷石膏包括以下组分和重量百分比
硬石膏 激发剂 无机活性材 水泥
高分子保水剂 纤维
70 90 0.1 5 5 20 2 5
0. 05 0. 2 0. 05 0. 3
其中-
硬石膏: 激发剂:
天然硬石膏；
硫酸钾、硫酸钠、硫酸铝钾、草酸钠、硅酸钠中的任意一种，
或硫酸钠 0.03 1.5 硫酸铝钾 0. 07 3. 5;
无机活性材矿渣，或粉煤灰； 水泥为下列任意一种水泥 32. 5或42. 5普通硅酸盐水泥， 32. 5或42. 5矿渣硅酸盐水泥， 32. 5或42. 5火山灰质硅酸盐水泥， 32. 5或42. 5粉煤灰硅酸盐水泥； 高分子保水剂甲基纤维素醚，或羟丙基甲基纤维素醚， 或羧甲基纤维素醚； 纤维聚丙烯纤维，或尼龙一6纤维，或抗碱玻璃纤维，或维尼纶纤维。
该内保温系统用硬石膏基粉刷石膏的制备方法按以下顺序步骤进行
(1) 将硬石膏粗破，使硬石膏颗粒的粒度大于等于0. lmm,而小于等于20mm;
(2) 将粗破后的硬石膏颗粒于200'C土5'C下恒温煅烧3h土10min后冷却至室温；
(3) 将煅烧后的硬石膏颗粒粉磨至细度为4000 6000 Cm7g;
(4) 按该内保温系统用硬石膏基粉刷石膏组分和重量百分比，称出各原材料的重量，混 合、搅拌均匀。
本发明与现有技术相比具有如下技术效果
(1) 采用煅烧、粉磨物理活化技术，同时复合使用激发剂激发和无机活性材水化的互相 促进，大大提高了硬石膏的水化活性，粉刷石膏强度得到良好改善。
(2) 硬石膏基粉刷石膏体积稳定性好，和易性与施工性好，与人体亲和，用于内保温系 统粉刷石膏，是内保温系统用抗裂砂浆的良好替代产品，抗裂性优异。
天然硬石膏结构致密、溶解水化活性很低，活性激发是其有效利用的基础。激发剂对硬 石膏水化硬化有显著的促进作用。激发剂使硬石膏溶解速率明显加快，凝结时间縮短，初凝 时间从未掺激发剂的24h縮短到1. 5 4h，水化率增大，水化进程明显加快。二元激发剂复 合激发作用效果具有一定的超叠效应，掺1%硫酸钠和3%硫酸铝钾的硬石膏较单掺硫酸钠与 硫酸铝钾3d水化率分别提高32^和19%。煅烧、粉磨可提高硬石膏溶解能力，使其凝结时 间縮短，水化率提高，即适度的煅烧和粉磨有利于硬石膏溶解水化活性。煅烧、粉磨活化技 术与激发剂技术复合使用可进一步提高硬石膏水化活性，极大地提高了硬石膏基材料的抗折、 抗压强度。20(TC煅烧硬石膏掺2%硫酸钠激发剂，粉磨至比表面积4800cmVg,较未煅烧、 未掺激发剂硬石膏的3d抗折、抗压强度分别提高了 356%、 363%。
水泥中的硅酸三钙快速水化形成水化硅酸钙和氢氧化^！，无机活性材中的活性硅在氢氧 化钙的作用下形成水化硅酸钙，无机活性材中的活性铝则与氢氧化钙和硬石膏溶出S0/—反应 生成钙矾石。硬石膏水化形成的二水石膏对矿渣、粉煤灰等无机活性材具有硫酸盐激发作用， 无机活性材水化对二水石膏的消耗又促进硬石膏水化，即硬石膏水化过程与无机活性材水化 反应相互促进。无机活性材可提高硬石膏水化率、调节硬化体相组成和微结构，增加水硬性 物相，改善胶结材耐水性与耐久性，与激发剂有较好的互补作用。与未掺矿渣、水泥的硬石 膏基粉刷石膏相比，掺加15%矿渣、4%水泥使硬石膏基粉刷石膏抗折、抗压强度分别提高 了89%、 76%，软化系数由0.35提高到0.70。
为了改善粉刷石膏的保水性和施工性，需采用高分子保水剂。本发明采用纤维素醚类保 水剂。采用0.1%羧甲基纤维素醚保水剂的粉刷石膏与未掺保水剂的砂浆相比，分层度、泌 水率分别降低了81%和96%，粘聚性、保水性显著提高。
为了改善粉刷石膏的抗裂性，以满足内保温系统的需要，硬石膏基粉刷石膏中需掺加纤 维。与未掺加纤维的粉刷石膏相比，当聚丙烯纤维掺量为0.1%时，硬石膏基粉刷石膏的断 裂能提高了62%，极限变形量提高了73%。从各纤维的耐碱性与分散性来看，聚丙烯纤维最 好。其良好的分散性与柔韧性，可满足粉刷石膏的和易性与施工性。
试验表明当内保温系统用硬石膏基粉刷石膏配比(重量百分比)为硬石膏80、硫酸 钾0.8、矿渣15、水泥4、羟丙基甲基纤维素醚0.08、聚丙烯纤维0.12，该粉刷石膏性能为 初凝时间168min、终凝时间285min、可操作时间2h、保水率96%、抗折强度5. 6MPa、抗压 强度16.8MPa、剪切粘结强度1. 02MPa，满足JC/T 517-2004《粉刷石膏》标准中对面层粉刷 石膏的要求。
具体实施例方式
内保温系统用硬石膏基粉刷石膏及其制备方法按以下具体组分和重量百分比及制备方法
配制
实施例1:
硬石膏80
硫酸钾0.8
矿渣15
32. 5普通硅酸盐水泥4
羟丙基甲基纤维素醚0. 08
聚丙烯纤维0. 12。
其制备方法按以下顺序步骤进行
(1) 将硬石膏粗破，使硬石膏颗粒的粒度大于等于0. l咖，而小于等于20mm;
(2) 将粗破后的硬石膏颗粒于200'C土5。C下恒温煅烧3h土10min后冷却至室温;
(3) 将煅烧后的硬石膏颗粒粉磨至细度为4000 6000 cm7g;
(4)按该内保温系统用硬石膏基粉刷石膏组分和重量百分比，称出各原材料的重量，混 合、搅拌均匀。 实施例2:
硬石膏70
硫酸铝钾5
矿渣20
32.5火山灰质硅酸盐水泥4.8
甲基纤维素醚0.05
聚丙烯纤维0. 15。
其制备方法与实施例l相同。
实施例3:
硬石膏 硫酸钠 粉煤灰
32. 5矿渣硅酸盐水泥
羧甲基纤维素醚
尼龙一6纤维
其制备方法与实施例l相同。 实施例4:
硬石膏 草酸钠 粉煤灰
32. 5粉煤灰硅酸盐水泥 羟丙基甲基纤维素醚 维尼纶纤维 其制备方法与实施例l相同。 实施例5:
硬石膏 硅酸钠 矿渣
42. 5普通硅酸盐水泥 羧甲基纤维素醚
90 0. 1 7.4
2
0. 2
0. 3'
83.7
1 10
5
0. 1 0.2'
88.8 2.5
5
3.5 0. 15
聚丙烯纤维 0.05( 其制备方法与实施例l相同。 实施例6:
硬石膏 74. 1 硫酸钠 1 硫酸铝钾 ， 3.5
矿渣 18 32. 5粉煤灰硅酸盐水泥 3
甲基纤维素醚 0.15 抗碱玻璃纤维 0.25。
其制备方法与实施例l相同。
实施例7: .
硬石膏 79
硫酸钠 ' 0.03
硫酸铝钾 1.27
粉煤灰 15
42. 5矿渣硅酸盐水泥 4. 5
羟丙基甲基纤维素醚 0.1
聚丙烯纤维 0.1。
其制备方法与实施例l相同。 实施例8:
硬石膏 84.7
硫酸钠 0.43
硫酸铝钾 0.07
矿渣 12
42. 5普通硅酸盐水泥 2. 5
甲基纤维素醚 0.2
尼龙一6纤维 0.1。 其制备方法与实施例1相同。 实施例9:
硬石膏 76 硫酸钠 1.5
硫酸铝钾 2
矿渣 16.1
42. 5火山灰质硅酸盐水泥 4
羧甲基纤维素醚 0.1
聚丙烯纤维 0.3。 其制备方法与实施例l相同。
1权利要求
1.一种内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统用硬石膏基粉刷石膏的组分及重量百分比为硬石膏70～90激发剂0.1～5无机活性材5～20水泥 2～5高分子保水剂 0.05～0.2纤维 0.05～0.3其中硬石膏天然硬石膏；激发剂硫酸钾、硫酸钠、硫酸铝钾、草酸钠、硅酸钠中的任意一种， 或硫酸钠 0.03～1.5硫酸铝钾 0.07～3.5；无机活性材矿渣，或粉煤灰；水泥为下列任意一种水泥32. 5或42.5普通硅酸盐水泥，32. 5或42.5矿渣硅酸盐水泥，32. 5或42.5火山灰质硅酸盐水泥，32. 5或42.5粉煤灰硅酸盐水泥；高分子保水剂甲基纤维素醚， 或羟丙基甲基纤维素醚， 或羧甲基纤维素醚；纤维聚丙烯纤维， 或尼龙—6纤维， 或抗碱玻璃纤维， 或维尼纶纤维。
2. 根据权利要求l所述的内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统用 硬石膏基粉刷石膏的具体组分及重量百分比硬石膏 80 硫酸钾 0.8矿渣 15 32. 5普通硅酸盐水泥羟丙基甲基纤维素醚聚丙烯纤维40, 08 0.12。
3. 根据权利要求1所述的内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统用 硬石膏基粉刷石膏的具体组分及重量百分比-硬石膏 70硫酸铝钾 5矿渣 2032. 5火山灰质硅酸盐水泥 4. 8甲基纤维素醚 0.05聚丙烯纤维 0.15。
4. 根据权利要求l所述的内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统用 硬石膏基粉刷石膏的具体组分及重量百分比硬石膏 90硫酸钠 0. 1粉煤灰 7.432. 5矿渣硅酸盐水泥 2羧甲基纤维素醚 0.2尼龙一6纤维 0. 3。
5. 根据权利要求l所述的内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统用 硬石膏基粉刷石膏的具体组分及重量百分比硬石膏 83.7 草酸钠 1粉煤灰 1032. 5粉煤灰硅酸盐水泥 5羟丙基甲基纤维素醚 0. 1维尼纶纤维 0.2。
6. 根据权利要求l所述的内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统用 硬石膏基粉刷石膏的具体组分及重量百分比硬石膏 88.8硅酸钠 2.5矿渣 542. 5普通硅酸盐水泥 3. 5羧甲基纤维素醚 0. 15聚丙烯纤维 0.05。
7.根据权利要求l所述的内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统用 硬石膏基粉刷石膏的具体组分及重量百分比硬石膏74. 1硫酸钠1硫酸铝钾3.5矿渣1832. 5粉煤灰硅酸盐水泥3甲基纤维素醚0. 15抗碱玻璃纤维0. 25。
8.根据权利要求l所述的内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统用 硬石膏基粉刷石膏的具体组分及重量百分比-硬石膏79硫酸钠0,03硫酸铝钾1.27粉煤灰1542. 5矿渣硅酸盐水泥4.5羟丙基甲基纤维素醚0. 1聚丙烯纤维0. 1。
9.根据权利要求l所述的内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统用硬石膏基粉刷石膏的具体组分及重量百分比硬石膏84.7硫酸钠0. 43硫酸铝钾0. 07矿渣1242. 5普通硅酸盐水泥2.5甲基纤维素醚0.2尼龙一6纤维0. 1。
10.根据权利要求1所述的内保温系统用硬石膏基粉刷石膏，其特征在于该内保温系统 用硬石膏基粉刷石膏的具体组分及重量百分比硬石膏 76 硫酸钠 1.5硫酸铝钾 2矿渣 16. 142.5火山灰质硅酸盐水泥 4羧甲基纤维素醚 0. 1聚丙烯纤维 0.3。
11. 一种内保温系统用硬石膏基粉刷石膏的制备方法，其特征在于该内保温系统用硬石 膏基粉刷石膏的制备方法按以下顺序步骤进行(1) 将硬石膏粗破，使硬石膏颗粒的粒度大于等于0. lmm，而小于等于20mm:(2) 将粗破后的硬石膏颗粒于200。C土5'C下恒温煅烧3h土10min后冷却至室温；(3) 将煅烧后的硬石膏颗粒粉磨至细度为4000 6000 cmVg;(4) 按该内保温系统用硬石膏基粉刷石膏组分和重量百分比，称出各原材料的重量，混 合、搅拌均匀。
全文摘要
一种内保温系统用硬石膏基粉刷石膏及其制备方法。该内保温系统用硬石膏基粉刷石膏主要包括硬石膏70～90％、激发剂0.1～5％、无机活性材5～20％、水泥2～5％、高分子保水剂0.05～0.2％、纤维0.05～0.3％。通过采用煅烧粉磨活化技术和激发剂技术复合激发硬石膏水化活性、采用无机活性材与硬石膏水化互补改善胶结材耐水性与耐久性、采用纤维增韧等综合措施提高硬石膏基粉刷石膏的强度和抗裂性，其制备方法包括将硬石膏煅烧、粉磨后与其余各种原材料混合、搅拌均匀。该内保温系统用硬石膏基粉刷石膏和易性与施工性好，可操作时间长，抗折、抗压强度高，体积稳定性好，抗裂性优异。主要作建筑物外墙内保温系统用粉刷石膏。
文档编号C04B16/06GK101367639SQ20081007038
公开日2009年2月18日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者张建新, 彭家惠, 青 李, 冷 白, 瞿金东, 军 董 申请人:重庆大学