专利名称：高强石膏装饰水泥及其制作方法
技术领域：
本发明涉及化学技术领域，具体地说是一种高强石膏装饰水泥及其制作方法。
现有的硅酸盐与硫酸盐复合型建筑装饰水泥，是以矿渣硅酸盐材料(水淬高炉矿渣、硬矿渣熔料水淬物等)为主体原料制成的，如石膏矿渣白水泥、石膏熔渣白水泥、矿渣白水泥，它们也统称为矿渣类白水泥。根据福建省建材科技情报中心和福建省建材科研所情报资料室1986年8月编写的“装饰水泥实用技术资料汇编”(内部刊物，由福州建联印刷厂承印)，第42-45页刊载湖南省建材研究设计院廖金亮等人撰写的“石膏矿渣白水泥配比及技术性能试验报告”，第47-48页转载1984.7.19《山西硅酸盐》第36-39页的“矿渣白水泥的试验研究”，根据国家建材局技术情报标准研究所《中文科技资料目录》(建筑材料)编辑部1991年2月收载的《山西建材》1990年第3期第14-24页“提高石膏熔渣白水泥质量的工艺途径”(文章索取号JL4034-90-3)，矿渣类白水泥的配方和制作方法，都是将80-88%的矿渣类材料，12-20%于600-750℃焙烧制成的无水石膏和少量的激发剂(石灰、明矾、白色硅酸盐水泥熟料等)材料混合磨细而成。矿渣类白水泥的主要问题在于白度低，染色困难、早期强度低、抗折强度不高，易产生硬化收缩裂纹，对激发剂掺量变化的敏感性太强，会使其强度急剧变化等等;从而使这种白水泥的装饰性低，用途范围不广，现场装饰施工进度慢，产品质量不易稳定。
本发明的任务是提供一种既有石膏材料的高白度、良好染色性、微膨胀性、抗折强度高及早期强度高的优点，又能体现白色硅酸盐水泥的耐水、抗冻、抗干湿循环、耐候、硬度高及使用方便等特点，同时克服白色硅酸盐水泥和石膏熔渣白水泥使用后白度下降率高，染色困难及贮存期短的缺点，使其用途范围更加广泛，而且生产能耗低的高强石膏装饰水泥。
实现本发明目的的配方比是高强石膏为50-90%，白色硅酸盐水泥熟料为1-50%，外加剂乙二酸和/或含水硫酸铝0.1-2.5%，其中高强石膏与白色硅酸盐水泥熟料重量和为100计算，外加剂与白色硅酸盐水泥熟料的重量比为1∶0.5-50。
外加剂及其配比还有磷苯二甲酸0.06-0.12%，2-羟基丙三羧酸钠0.3-0.5%，憎水消石灰0-1.2%，甲基纤维素0-3.0%，改性滑石粉0-2.5%。
色料为钛菁系、氧化铁系或其它耐碱性颜料适量。
实现本发明产品的方法包括以下步骤1、选择天然纤维石膏破碎磨细并全部通过30目筛;
2、以纤维石膏重量为100，取水10-15%，磷苯二甲酸0.1%，2-羟基丙三羧酸钠0.2-0.5%，将上述水及外加剂混合加热至完全溶解;
3、取上述筛选后的纤维石膏与上述磷苯二甲酸、2-羟基丙三羧酸钠溶解液混合搅拌均匀，压制成块后放入容器中并置于蒸压釜内快速升温至130℃，然后恒温6-7小时，快速排汽降温后取出装有石膏的容器并于10分钟内将冷凝水倒掉，再放入130℃的干燥设备内干燥8-24小时，制成以短柱状晶体为主的高强石膏块;
4、破碎磨细高强石膏块并通过80目筛后按本发明上述配方混匀。
本发明方法中两种外加剂的复合使用保证形成短柱状半水石膏晶体，纤维石膏在容器内处于半浸水状态(冷凝水及分解水)，其掺入的外加剂保持在纤维石膏及水中，从而保证了制成凝结时间适宜的高强石膏;通过适当延长烘干时间的方法，制成了含有适量无水石膏的高强石膏。
本发明的产品使α半水石膏能够在高碱度(PH≥12.5)的环境中较为正常的水化，并与白色硅酸盐水泥熟料的水化过程相协调;使高碱度条件下浆体硬化过程中所形成的钙矾石不呈集团型，而呈分散型粗针状穿插在间隙中并互相搭接，勿需遵守矿渣类白水泥必须使PH-11.5左右的严格规定;使高强石膏与白色硅酸盐水泥熟料之间的比例，在本发明确定的配方范围内，可任意调整。因此，本发明产品具有以下突出特点1、本发明产品体积安定，强度稳定，吸水率低，贮存期较长;
2、本发明产品既保持了石膏材料的高装饰性、微膨胀性、抗折强度高及早强的优点，又体现了白色硅酸盐水泥的耐水、抗冻、抗干湿循环、耐候、硬度高及凝结时间适宜，使用后白度下降率低;
3、本发明产品应用范围包括彩色内墙装饰材料(抗水型及普通型)，门窗玻璃缝及其它孔缝嵌缝材料;用于平板玻璃上粘结玻璃码赛克，水泥板上粘玻璃码赛克，陶瓷板上粘陶瓷码赛克，石膏板与石膏板的粘接，以及工艺品和有光彩色平板的制作，其应用范围十分广泛;
4、本发明产品中的高强石膏可利用工业余热及废热进行生产，从而可较大幅度降低生产本发明产品能耗。
以下结合本发明实施例进一步详细说明实施例1选用天然纤维石膏破碎磨细，并全部通过30目筛，取150重量份水，加入1重量份磷苯二甲酸酐和5重量份2-羟基丙三羧酸钠加热至完全溶解制作成外加剂水溶液，将1000重量份天然纤维石膏粉(经过30目筛)与上述外加剂溶液混合搅拌均匀并压制成块，再放入容器并置入蒸压釜内快速升温至130℃并恒温7小时(6-7小时均可)，取出装有石膏的容器，在5分钟内(在10分钟内均可)将冷凝水倒掉，将石膏再放入130℃的干燥设备内干燥24小时(8-24小时均可)便制成了以短柱状晶体为主的高强石膏块，再将高强石膏块破碎磨细并全部通过80目筛密封包装备用。
这里所制作的高强石膏的物化特性是显微晶态以短柱状结晶为主要形态的α半水石膏和无水石膏晶态;
化学组成(重量%)Loss＝4.88，CaO39.26，SO355.23;
物理性能白度为92.7(＞90)，细度为全部通过80目筛，凝结时间为初凝1∶08;终凝1∶45，强度(28天)抗压47.1MPa，抗折10.7MPa。
选择白色硅酸盐水泥熟料，其理化特性是化学组成(重量%)Loss-2.60，SiO2-24.92;Al2O3-4.80，Fe2O3-0.36，CaO-65.81，MgO-0.59;
矿物组成(重量%)C3S-39.10，C2S-37.0，C3A-12.10，C4AF-1.10;
物理性能白度78.9，细度0.08mm方孔筛余1.0%;
强度(MPa)如表
>取上述高强石膏99%，白色硅酸盐水泥熟料1%(重量总和100%)，外加剂乙二酸0.5%，搅拌均匀。
本实施例的产品为白色，白度达90，按0.32的水料比制成2×2×2cm试件，20天抗压强度为45.8MPa，软化系数为0.66，按同样水料比做成试并，其体积安定性完好，性能更接近高强石膏的性能。
实施例2本实施例高强石膏的制作与理化特性及白色硅酸盐水泥的选用与实施例1相同。取高强石膏50%，白色硅酸盐水泥熟料50%(重量总和100%)，加外加剂憎水消石灰1%，乙二酸1%，含水硫酸铝1%(重量比)搅拌均匀。
本实施例产品为白色，白度达84.4，按0.32水料比制2×2×2cm试件，28天抗压强度42.3MPa，按同样水料比做成试并，体积安定性完好，凝结时间初凝为2∶00，终凝为4∶40。
实施例3本实施例高强石膏的制作与理化特性及白色硅酸盐水泥熟料的选用与实施1相同。取高强石膏65%，白色硅酸盐水泥熟料35%，外加剂含水硫酸铝1%，乙二酸1%，憎水消石灰1%搅拌混合均匀。
本实施例的产品经湖北省建材产品质检中心站测试结果为白度86.6;凝结时间∶初凝2∶46，终凝7∶11;4×4×16cm试件，0.35水料比，28天抗压强度39.9MPa，28天抗折8.63MPa，软化系数(浸水7昼夜)0.85，试件吸水率3.42%，线膨胀率0.6‰，膨胀期20天，巴氏硬度45-55;抗冻性±20℃湿环境15次完好，抗干湿循环45℃ 5小时烘干，20℃水浸2小时，反复15次完好;贮存稳定性，塑料袋存放三个月后，0.35水料比制成4×4×16cm试件，测28天强度为抗压44.6MPa，抗折7.2MPa;长期强度0.35水料比，4×4×16cm试件成型后分别在普通室内及标准养护室(温度为20±1℃，湿度＞95%)存放6个月，其强度为湿环境存放抗压56.1MPa，抗折6.7MPa;普通室内存放抗压50.0MPa，抗折9.6MPa。
实施例4高强石膏的制作与理化特性及白色硅酸盐水泥熟料的选用与实施例1相同。
取高强石膏75%，白色硅酸盐水泥熟料25%，外加剂含水硫酸铝1.5%，搅拌混合均匀。
本实施例产品为白色，白度为88.2，按0.35水料比制成试并，其体积安定性完好。
实施例5按本发明实施1制成高强石膏装饰水泥，取高强石膏装饰水泥20份，钛菁绿颜料含量为2%的色料0.2份混合均匀。
本实施例产品按0.35水料比制成试并，硬化后为标准蛋青色，色泽鲜艳明快。试并硬化24小时后，在常温水中浸泡7昼夜，不退色，不变色。按本实施例加入适量钛菁系、氧化铁系或其它耐碱性颜料，亦可制成不同颜色的高强石膏装饰水泥。
实施例6在实施例2中，再加入甲基纤维素粉2-3%，可制成能代替油灰的门窗玻璃嵌缝用的本发明产品。
实施例7在实施例1-5中，还可加入起增塑作用的改性滑石粉2.5%，制成内墙面腻子，其和易性良好。
权利要求
1.一种高强石膏装饰水泥，其特征在于配方比是高强石膏为50-99%，白色硅酸盐水泥熟料为1-50%，外加剂乙二酸和/或含水硫酸铝0.1-2.5%，其中高强石膏与白色硅酸盐水泥熟料重量总和为100计，外加剂与白色硅酸盐水泥熟料的重量比为1∶0.5-50；
2.根据权利要求1所述装饰水泥，其特征在于外加剂及其配比还有磷苯二甲酸0.06-0.12%，2-羟基丙三羧酸钠0.3-0.5%，憎水消石灰0-1.2%，甲基纤维素0-3.0%，改性滑石粉0-2.5%;
3.根据权利要求1或2所述装饰水泥，其特征在于配入色料钛菁系、氧化铁系及其它耐碱性颜料适量;
4.一种制作权利要求1所述高强石膏装饰水泥的方法，其特征在于(1)选择天然纤维石膏破碎磨细并全部通过30目筛;(2)以纤维石膏重量为100，取水10-15%，磷苯二甲酸0.1%，2-羟基丙三羧酸钠0.2-0.5%，将上述水及外加剂混合加热至完全溶解;(3)以上述天然纤维石膏粉的重量比计，与10-15%的磷苯二甲酸、2-羟基丙三羧酸钠的水溶液混合搅拌均匀，压制成块后放入容器并置于蒸压釜内快速升温至130℃，然后恒温6-7小时，快速排气降温后取出装有石膏块的容器并于10分钟内将冷凝水倒掉，再放入130℃的干燥设备内干燥8-24小时，制成以短柱状晶体为主的高强石膏块;(4)破碎磨细高强石膏块并通过80目筛后按权利要求1所述配方比混匀;
5.根据权利要求4所述制造方法，其特征在于所用的高强石膏是短柱状结晶为主要形态的半水石膏和无水石膏晶态，并且白度≥90，强度≥42.5MPa，初凝时间≥1hr;
全文摘要
本发明公开了一种高强石膏装饰水泥及其制作方法，它是选用天然纤维石膏制成的高强石膏(α半水石膏和无水石膏)，白色硅酸盐水泥熟料，外加剂混合而成。其重量比为高强石膏50—90％，白色硅酸盐水泥熟料1—50％，外加剂乙二酸和/或含水硫酸铝0.1—2.5％。本发明产品既保持了石膏材料的高装饰性、微膨胀性，抗折强度高及早强的优点，又体现了白色硅酸盐水泥的耐水、抗冻、抗干湿循环、耐候、硬度高及凝结时间适宜等优点，其应用非常广泛。
文档编号C04B28/16GK1074893SQ9211347
公开日1993年8月4日 申请日期1992年11月19日 优先权日1992年11月19日
发明者迟克法, 黄继启, 黎靖 申请人:湖北省建筑材料工业研究设计院