[发明专利]一种碱激发磷石膏自流平砂浆

说明书

本发明涉及一种碱激发磷石膏自流平砂浆，磷石膏55‑70份、矿渣10‑20份、碱激发剂1‑3份、细骨料30‑50份、缓凝剂0.02‑0.1份、消泡剂0.05‑0.12份、保水剂0.02‑0.06份、减水剂0.1‑0.3份。本发明以工业废弃物磷石膏和矿粉为主要原料，变废为宝，成本低廉，经济效益高，与同类产品比较，更具有市场竞争力，同时，减少了环境污染，为磷石膏的利用开辟了一条新途径；采用氢氧化钙为碱激发剂，可以和磷石膏中的硫酸盐共同激发磷石膏自流平砂浆中碱激发胶凝材料活性，调控制得的磷石膏自流平砂浆的流动度和凝结时间，解决了磷石膏自流平砂浆的力学性能和耐水性能差的问题，除此之外，氢氧化钙还会优先吸附磷石膏中共晶磷析出产生的惰性盐Ca₃(PO4)₂，避免其对磷石膏自流平砂浆产生不利影响。

技术领域

本发明涉及无机建筑材料技术领域，尤其是一种碱激发磷石膏自流平砂浆。

背景技术

自流平砂浆是一种新型的地面找平材料，其能够借助流体流动的特点自动找平，并快速干燥，相比于人工地面找平工艺大大节省了材料及人工，缩短了施工工期。在人力成本不断高涨的时代，自流平砂浆在经济性方面更具竞争力。水泥基自流平砂浆目前已经应用于大量的施工项目中，但是水泥基自流平砂浆后期开裂严重，继而会引发空鼓、开裂等问题。相比于水泥基自流平砂浆，石膏基自流平砂浆具有早强快硬、轻质高强、施工简单高效、无需洒水养护、精确找平、体积稳定、不易开裂、不易空鼓、施工厚度不受限制、地面观感佳等巨大优势。除此之外，水泥是能源消耗和CO₂排放的主要来源，相比于水泥，石膏建筑材料环保性优势显而易见，已成为世界公认的、在发达国家广泛使用的绿色环保建筑材料。然而，天然石膏矿产作为一种不可再生的资源，随着大规模工业化的发展而大量消耗，化学石膏正逐步取代天然石膏被广泛应用于石膏建材中。但近年来，脱硫石膏的应用技术的成熟和应用领域的扩展，致使其资源也开始紧缺。

磷石膏已经是目前世界占比最高的工业副石膏，磷酸厂在每生产1吨磷酸就会排放大约5吨磷石膏。据估计，目前磷石膏的世界年排放量约为1.5亿吨，并且在未来数年内可能超过2亿吨。但磷石膏综合利用率依旧较低，大多国家地区仍采用堆存处理。这不仅造成了土地资源的浪费，磷石膏中可溶性磷、氟会随雨水流入地下水，堆积的磷石膏挥发出的酸性物质及粉尘也会造成空气污染，严重破坏生态坏境。然而磷石膏中存在杂质，会显著延长石膏的凝结时间，降低其力学强度，严重制约了磷石膏的回收利用，一般需要对磷石膏进行预处理。磷石膏预处理方法可划分为化学、物理处理方法和热处理方法，但是化学、物理处理方法无法去除磷石膏中的共晶磷，而热处理的能耗和成本较高，无疑会增加磷石膏作为建筑材料的成本。

相比脱硫石膏，磷石膏成分复杂，性能不稳定，以磷石膏作为胶凝材料制备的石膏自流平强度低、耐水性差，这也限制了其在该领域的大宗应用。

碱激发胶凝材料，又称碱激发水泥，是由碱性的激发剂激发具有潜在活性的工业废渣制备而成，碱激发胶凝材料制备能耗低，能够大量消耗工业废渣，其研究与应用因而发展较快，碱激发胶凝材料水化产物为[AlO₄]^5-和[SiO₄]^4-四面体结构单元聚合而成的三维网络型产物，具有结构密实、强度高、耐久性好等优点。在磷石膏自流平砂浆中掺入部分碱激发胶凝材料，碱激发胶凝材料在磷石膏中硫酸盐以及碱激发剂的共同作用下生成强度更高、耐水性更好的水化产物，解决了磷石膏自流平砂浆强度低、耐水性差的问题，除此之外，还实现了固体废弃物矿渣的资源再利用，降低了石膏自流平砂浆的生产成本，进一步提高市场竞争力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种碱激发磷石膏自流平砂浆。

本发明采用的技术方案是：一种碱激发磷石膏自流平砂浆，包括以下重量份的原料：