一种磷石膏轻质混凝土及其制备方法与流程

1.本发明涉及磷石膏综合利用技术领域，具体涉及一种磷石膏轻质混凝土及其制备方法。


背景技术：

2.磷石膏是生产磷酸或磷肥过程中排出的一种固体废弃物。磷石膏若任意排放不仅污染环境，占用土地，企业还要投入大量的渣场建设资金和运行管理费用。
3.目前国内外磷石膏的利用现状是可以做水泥缓凝剂、粉刷石膏、纸面石膏板、空心板、石膏砖、砌块、井下充填、联产水泥和硫酸、筑路材料、制硫酸铵。磷石膏代替天然石膏生产石膏建材时，由于磷石膏呈酸性，会导致建筑构件和生产设备腐蚀。中国已有用磷石膏制石膏板、砌块、建筑用石膏粉等方面的应用，但在磷石膏前期预处理和焙烧等方面依然存在着提纯困难、能耗高等缺陷，影响了产品质量的稳定。除了前述问题，还存在如下问题：水泥细度大、水化速度快，混凝土水胶比较低，混凝土的自收缩较高，再加上混凝土被钢管包裹，处于封闭环境，膨胀剂水化所需水分难以得到充分供给，膨胀剂的膨胀效果难以有效发挥，导致掺入膨胀剂依然难以解决钢管壁与混凝土之间“脱空”问题。


技术实现要素：

4.为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种磷石膏轻质混凝土及其制备方法，通过该制备方法得到的混凝土可以有效解决磷石膏的堆放，并且增强了混凝土的耐久性和力学性能，质量轻，强度高，造价低廉。
5.为了达到上述技术效果，本发明提供如下技术方案：一种磷石膏轻质混凝土及其制备方法，按照构成组份包括如下原料：磷石膏100～700份，水泥200～750份，掺合料20～150份，减水剂15～450份，发泡剂1～7份，生石灰2～30份，陶砂20～280份，无机矿物添加剂1～9份，外加剂1～5份，水100～650份。
6.优选地，所述混凝土按照构成组份包括如下原料：磷石膏350～450份，水泥300～600份，掺合料30～120份，减水剂25～250份，发泡剂1～5份，生石灰3～25份，陶砂30～250份，无机矿物添加剂3～7份，外加剂1～3份，水300～450份。
7.优选地，所述混凝土按照构成组份包括如下原料：磷石膏400～450份，水泥400～500份，掺合料60～80份，减水剂100～150份，发泡剂1～3份，生石灰10～20份，陶砂50～200份，无机矿物添加剂3～5份，外加剂1～2份，水300～400份。
8.优选地，所述磷石膏为α型半水石膏，所述水泥为专门用于检测混凝土外加剂的基准水泥。
9.优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述掺合料从粉煤灰、矿粉、火山灰中的一种或多种之中选取。
10.优选地，所述发泡剂从十二烷基硫酸钠、氨基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、纤维素醚中的一种或多种之中选取。
11.优选地，所述无机矿物添加剂从纳米级氮化硅、硅酸钙、硅酸钠、硅酸钾、铝酸钙、铝酸铁、菱苦土、辉绿岩、高岭土中的一种或多种之中选取。
12.优选地，所述外加剂从缓凝剂、稳泡剂、保坍剂、保塑剂中的一种或多种之中选取。
13.优选地，所述陶砂为含泥量不小于3%的细沙，石子为15～20mm连续级配的碎石。
14.一种磷石膏轻质混凝土的制备方法，包括以下步骤：(1)称料、混合，按设计指导书称取磷石膏、水泥、掺合料、生石灰、无机矿物添加剂，在搅拌机中充分混合25～35s，使物料均匀混合；(2)添水、添外加剂搅拌，按水灰比1～3称水，外加剂经水稀释后加入物料中，采用先慢搅1min、再快搅2min、再静置5min，这样便得到浆料；混合浆料自然养护的时间至少35天。
15.(3)将发泡剂用50倍水稀释，发泡，然后加入所述混合物料中，快速搅拌3min；(4)注模成型，将步骤(3)混合后的泡沫混凝土迅速注入模具中成型，得到磷石膏轻质混凝土。
16.（5）烘干，要求烘干温度不超过75℃。
17.本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的混凝土中添加了大量的磷石膏，磷石膏晶体为单斜晶系，晶型面呈层间相结合，搭建的接触点少，键能降低，层间滑动变得容易，宏观表现为强度低，掺入无机矿物添加剂后形成了新的晶核，并以共价键形式搭接，可以提高混凝土的强度，还添加了无机凝胶材料，使得石膏基材料由气硬性胶凝材料转换为水硬性胶凝材料，改变传统石膏产品的不耐水性；生石灰的加入可以调节磷石膏的ph值，降低磷石膏基胶凝材料的用水量，缩短凝结时间，提高强度。
具体实施方式
18.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1一种磷石膏轻质混凝土及其制备方法，按照构成组份包括如下原料：磷石膏100～700份，水泥200～750份，掺合料20～150份，减水剂15～450份，发泡剂1～7份，生石灰2～30份，陶砂20～280份，无机矿物添加剂1～9份，外加剂1～5份，水100～650份。
20.优选地，所述混凝土按照构成组份包括如下原料：磷石膏350～450份，水泥300～600份，掺合料30～120份，减水剂25～250份，发泡剂1～5份，生石灰3～25份，陶砂30～250份，无机矿物添加剂3～7份，外加剂1～3份，水300～450份。
21.优选地，所述混凝土按照构成组份包括如下原料：磷石膏400～450份，水泥400～500份，掺合料60～80份，减水剂100～150份，发泡剂1～3份，生石灰10～20份，陶砂50～200份，无机矿物添加剂3～5份，外加剂1～2份，水300～400份。
22.优选地，所述磷石膏为α型半水石膏，所述水泥为专门用于检测混凝土外加剂的基准水泥。
23.优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述掺合料从粉煤灰、矿粉、火山灰中的一
种或多种之中选取。
24.优选地，所述发泡剂从十二烷基硫酸钠、氨基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、纤维素醚中的一种或多种之中选取。
25.优选地，所述无机矿物添加剂从纳米级氮化硅、硅酸钙、硅酸钠、硅酸钾、铝酸钙、铝酸铁、菱苦土、辉绿岩、高岭土中的一种或多种之中选取。
26.优选地，所述外加剂从缓凝剂、稳泡剂、保坍剂、保塑剂中的一种或多种之中选取。
27.优选地，所述陶砂为含泥量不小于3%的细沙，石子为15～20mm连续级配的碎石。
28.一种磷石膏轻质混凝土的制备方法，包括以下步骤：(1)称料、混合，按设计指导书称取磷石膏、水泥、掺合料、生石灰、无机矿物添加剂，在搅拌机中充分混合25～35s，使物料均匀混合；(2)添水、添外加剂搅拌，按水灰比1～3称水，外加剂经水稀释后加入物料中，采用先慢搅1min、再快搅2min、再静置5min，这样便得到浆料；混合浆料自然养护的时间至少35天。
29.(3)将发泡剂用50倍水稀释，发泡，然后加入所述混合物料中，快速搅拌3min；(4)注模成型，将步骤(3)混合后的泡沫混凝土迅速注入模具中成型，得到磷石膏轻质混凝土。
30.（5）烘干，要求烘干温度不超过75℃。
31.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

技术特征：
1.一种磷石膏轻质混凝土及其制备方法，其特征在于：按照构成组份包括如下原料：磷石膏100～700份，水泥200～750份，掺合料20～150份，减水剂15～450份，发泡剂1～7份，生石灰2～30份，陶砂20～280份，无机矿物添加剂1～9份，外加剂1～5份，水100～650份。2.根据权利要求1所述的磷石膏轻质混凝土，其特征在于，所述混凝土按照构成组份包括如下原料：磷石膏350～450份，水泥300～600份，掺合料30～120份，减水剂25～250份，发泡剂1～5份，生石灰3～25份，陶砂30～250份，无机矿物添加剂3～7份，外加剂1～3份，水300～450份。3.根据权利要求1所述的磷石膏轻质混凝土，其特征在于，所述混凝土按照构成组份包括如下原料：磷石膏400～450份，水泥400～500份，掺合料60～80份，减水剂100～150份，发泡剂1～3份，生石灰10～20份，陶砂50～200份，无机矿物添加剂3～5份，外加剂1～2份，水300～400份。4.根据权利要求1所述的磷石膏轻质混凝土，其特征在于，所述磷石膏为α型半水石膏，所述水泥为专门用于检测混凝土外加剂的基准水泥。5.根据权利要求1所述的磷石膏轻质混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述掺合料从粉煤灰、矿粉、火山灰中的一种或多种之中选取。6.根据权利要求1所述的磷石膏轻质混凝土，其特征在于，所述发泡剂从十二烷基硫酸钠、氨基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、纤维素醚中的一种或多种之中选取。7.根据权利要求1所述的磷石膏轻质混凝土，其特征在于，所述无机矿物添加剂从纳米级氮化硅、硅酸钙、硅酸钠、硅酸钾、铝酸钙、铝酸铁、菱苦土、辉绿岩、高岭土中的一种或多种之中选取。8.根据权利要求1所述的磷石膏轻质混凝土，其特征在于，所述外加剂从缓凝剂、稳泡剂、保坍剂、保塑剂中的一种或多种之中选取。9.根据权利要求1所述的磷石膏轻质混凝土，其特征在于，所述陶砂为含泥量不小于3%的细沙，石子为15～20mm连续级配的碎石。10.一种磷石膏轻质混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称料、混合，按设计指导书称取磷石膏、水泥、掺合料、生石灰、无机矿物添加剂，在搅拌机中充分混合25～35s，使物料均匀混合；(2)添水、添外加剂搅拌，按水灰比1～3称水，外加剂经水稀释后加入物料中，采用先慢搅1min、再快搅2min、再静置5min，这样便得到浆料；混合浆料自然养护的时间至少35天；(3)将发泡剂用50倍水稀释，发泡，然后加入所述混合物料中，快速搅拌3min；(4)注模成型，将步骤(3)混合后的泡沫混凝土迅速注入模具中成型，得到磷石膏轻质混凝土；（5）烘干，要求烘干温度不超过75℃。

技术总结
本发明涉及一种磷石膏轻质混凝土及其制备方法，具体步骤包括称料、混合，添水、添外加剂搅拌，发泡剂稀释，注模成型，烘干。通过该制备方法得到的磷石膏轻质混凝土的强度提高，使用寿命延长。用寿命延长。


技术研发人员：刘义然
受保护的技术使用者：中国化学工程第十六建设有限公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/5/25