專利名稱：一種脫硫石膏基防靜電自流平砂漿及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，也涉及到功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種由脫硫石膏、鋼渣砂、粉煤灰、礦渣粉、碳纖維和碳納米管以及化學添加劑等復合而成的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿及其制備方法。
背景技術(shù)：
能源節(jié)約與資源綜合利用是我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針，我國已提出發(fā)展以低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳經(jīng)濟。低碳經(jīng)濟的重要組成部分之一就是各種廢棄物尤其是工業(yè)固體廢棄物的二次資源化利用。脫硫石膏是燃煤電廠煙氣脫硫過程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物，已成為除粉煤灰之外的第二大固體廢廢棄物；我國每年產(chǎn)生近億噸濕法脫硫石膏，其存儲不僅要占用大量土地，而且對環(huán)境不利。因此脫硫石膏等工業(yè)固體廢棄物的綜合利用已是迫在眉睫的任務，脫硫石膏的化學成分和礦物組成類似于天然石膏，對其充分高效資源化利用，不僅可以代替部分天然石膏，節(jié)約自然資源，而且具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。目前，雖然脫硫石膏已在水泥生產(chǎn)、建筑砌塊、建筑石膏和粉刷石膏等方面得到一定的應用，但仍有大量脫硫石膏僅僅是堆積存放，有待利用。自流平砂漿作為一種特種干混砂漿，具有流平性好、強度高等特點，而廣泛應用于各種建筑、廠房地面工程。相較其它種類自流平砂漿，以石膏為主要膠凝材料的石膏基自流平砂漿，具有平整度好，質(zhì)輕而體積穩(wěn)定，且不易空鼓和尺寸變化開裂，隔音、隔熱效果好等更為顯著的優(yōu)點。在工程應用時，石膏基自流平砂漿，其流動度、延時流動度以及凝結(jié)時間是影響其施工性和長期使用性能的重要參數(shù)；石膏基自流平地面作為地面結(jié)構(gòu)的一個組成部分，還必須在24h后具有足夠的強度以確保整個地面結(jié)構(gòu)的工作能力；此外，粘結(jié)強度和尺寸穩(wěn)定性直接影響自流平層與基層的牢固結(jié)合程度，進而也影響到地面的整體性能。靜電是指靜止不動的帶電電荷，大多是由于摩擦和分離造成的，其特點是高電壓、 低電量、小電流和作用時間短等。靜電是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中常碰到的一種現(xiàn)象，而當其超過一定限度，且客觀環(huán)境適宜時，便會以特有的不同模式對生產(chǎn)環(huán)境、產(chǎn)品和人生安全產(chǎn)生危害，例如靜電放電會引起電器元件性能劣化、損害燒毀或永久性失效等，因此靜電防護對我們的生產(chǎn)生活至關(guān)重要。靜電防護的主要措施包括靜電泄露、耗散、中和、增濕，屏蔽與接地。目前，在各種建筑地面工程尤其是廠房建筑，日益重視地面的平整度和防靜電性要求。 這為具有防靜電功能的自流平砂漿發(fā)展帶來良好機遇。防靜電自流平砂漿最重要的性能就是要有良好的流平性和靜電傳導能力。因此為解決上述兩個問題，我們通過科學研究和實踐檢驗，創(chuàng)造性地綜合利用不同層級的導電材料，成功研究出滿足建筑室內(nèi)工程需要的單組分型脫硫石膏基防靜電自流平砂漿及其制備方法，解決石膏耐水性差和耐磨性的難題，并賦予石膏基材料優(yōu)異的防靜電功能，而且還大量綜合利用工業(yè)固體廢棄物，具有顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種脫硫石膏基防靜電自流平砂漿及其制備方法，通過配合比優(yōu)化以及制備方法研究，制備出性能優(yōu)良穩(wěn)定、防靜電性能滿足工程不同要求的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿，并大量綜合利用工業(yè)固體廢棄物，節(jié)約資源和能源，保護環(huán)境。本發(fā)明提出的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿，其組分及重量份數(shù)為脫硫石膏 25 - 45、礦渣粉5 - 10、粉煤灰3 — 10、硅酸鹽水泥5 — 12、石英砂15 — 25、鋼渣砂 15 - 25、改性碳纖維0. 03 - 0. 2、可再分散乳膠粉0. 5 一 2. 0、纖維素醚0. 02 一 0. 07、 減水劑0. 10 — 0. 25、消泡劑0. 1 — 0. 4、早強劑1. 2-2. 5、緩凝劑0. 02 — 0. 06、碳納米管0. 002 — 0. 005，其總重量份數(shù)為100份。本發(fā)明中，所述改性碳纖維為長度3_6mm的聚丙烯腈基碳纖維。本發(fā)明中，所述鋼渣砂的粒徑彡1. 5mm。本發(fā)明中，所述減水劑采用粉末狀的聚羧酸減水劑，消泡劑采用有機硅消泡劑，早強劑采用工業(yè)級碳酸鋰，緩凝劑采用蛋白質(zhì)衍生物緩凝劑。本發(fā)明提出的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿，綜合利用多種工業(yè)固體廢棄物，并利用鋼渣砂、改性碳纖維和碳納米管三種材料的材性和尺寸效應，達到良好的防靜電性能， 其表面電阻范圍滿足不同工程的防靜電使用要求，并確保具有良好的物理力學性能。本發(fā)明提出的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿的制備方法，具體步驟如下按重量比例稱量后，先利用混合速率達200(T3000r/min的高速混合機將改性碳纖維、碳納米管、 可再分散乳膠粉、纖維素醚、減水劑、有機硅消泡劑、早強劑和緩凝劑混合均勻，然后在混合速率為80-250r/min的混合機中把上述混合物與脫硫石膏、粉煤灰、礦渣粉、硅酸鹽水泥、 石英砂和鋼渣砂一起混合均勻，即得所需產(chǎn)品。本發(fā)明所述的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿成品為單組分的干混砂漿，施工時只需在施工現(xiàn)場將其與水按給定比例攪拌2 3min，即可使用。本發(fā)明提出的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿檢測結(jié)果如表1所示。表1脫硫石膏基防靜電自流平砂漿基本性能
權(quán)利要求
1.一種脫硫石膏基防靜電自流平砂漿，其特征在于其組分及重量份數(shù)為脫硫石膏25 - 45、礦渣粉5 - 10、粉煤灰3 — 10、硅酸鹽水泥5 — 12、石英砂 15 - 25、鋼渣砂15 - 25、改性碳纖維0. 03 一 0. 2、可再分散乳膠粉0. 5 一 2. 0、纖維素醚0. 02 — 0. 07、減水劑0. 10 — 0. 25、消泡劑0. 1 — 0. 4、碳酸鋰早強劑1. 2 — 2. 5、緩凝劑0. 02 — 0. 06、碳納米管0. 002 — 0. 005，其總重量份數(shù)為100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿，其特征在于所述改性碳纖維為長度3-6mm的聚丙烯腈基碳纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿，其特征在于所述鋼渣砂的粒徑彡1. 5mm。
4.一種如權(quán)利要求1所述的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿的制備方法，其特征在于具體步驟如下按重量比例稱量后，先利用混合速率達200(T3000r/min的高速混合機將改性碳纖維、碳納米管、可再分散乳膠粉、纖維素醚、減水劑、消泡劑、早強劑和緩凝劑混合均勻， 然后在混合速率為80-250r/min的混合機中把上述混合物與脫硫石膏、粉煤灰、礦渣粉、硅酸鹽水泥、石英砂和鋼渣砂一起混合均勻，即得所需產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫硫石膏基防靜電自流平砂漿及其制備方法。本發(fā)明所述的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿，利用煅燒脫硫石膏為主要原材料，各組分的重量份數(shù)如下脫硫石膏25－45、礦渣粉5－10、粉煤灰3－10、硅酸鹽水泥5－12、石英砂15－25、鋼渣砂15－25、改性碳纖維0.03－0.2、可再分散乳膠粉0.5－2.0、纖維素醚0.02－0.07、減水劑0.10－0.25、消泡劑0.1－0.4、早強劑1.2－2.5、緩凝劑0.02－0.06、碳納米管0.002－0.005。本發(fā)明所述的脫硫石膏基防靜電自流平砂漿，具有良好的抗靜電性能、粘結(jié)性能、耐磨性能、較高的抗壓強度，克服了石膏基材料耐水性能差的缺點，而且大量利用工業(yè)固體廢棄物，具有環(huán)保節(jié)能、經(jīng)濟成本低等優(yōu)點。可以應用于各種對靜電防護和自流平性有要求的建筑地面工程。
文檔編號C04B111/62GK102424563SQ20111026822
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者張國防, 王培銘 申請人:同濟大學