轻质抹灰脱硫石膏砂浆的研究

轻质抹灰脱硫石膏砂浆的研究

曹岩 王博涵

中国建筑第二工程局有限公司河北分公司 河北 石家庄 050000

摘要：抹灰石膏是一种以半水石膏和II型无水硫酸钙单独或两者混合后为主的胶凝材料，适应室内墙体和顶棚专用的绿色环保抹灰材料。相比水泥砂浆、混合砂浆等传统抹灰材料，抹灰石膏具有强度高、粘结力强、收缩性小、保水性好、不空鼓开裂、凝结硬化快、施工性好、便于冬季施工、具有吸湿与排湿功能等优异性能。近年来，抹灰石膏以其良好的物理力学性能和施工性，在国内日益得到认可和推广使用，呈现蓬勃发展之势。

关键词：轻质抹灰脱硫石膏；凝结时间；抗折强度；抗压强度

引言

随国家节能减排政策的实施和推进，人们越来越重视建筑节能，保温材料在建筑工程中应用是推行建筑节能的有效举措之一，轻质抹灰石膏砂浆便是一种隔热保温材料。近年，机喷型石膏砂浆成为研究和应用的热点，本文在利用鸿山热电厂的脱硫石膏制备的石膏基抹灰砂浆的基础上，初步研究掺入玻化微珠后石膏基抹灰砂浆的性能变化，探讨轻质抹灰石膏砂浆或保温层抹灰石膏砂浆的研制，拓展脱硫石膏资源化利用的技术途径。

1实验

1.1原材料

脱硫石膏粉：经烟气脱硫技术生产、煅烧所得的半水石膏，由某厂耐火材料有限公司提供。轻骨料：采用玻化微珠，由信阳市明大保温材料有限公司生产提供。玻化微珠按轻质抹灰脱硫石膏砂浆质量比例计，掺入比例为4%、8%、12%、16%。缓凝剂：采用柠檬酸钠，化学分析纯试剂，由国药集团化学试剂有限公司提供。柠檬酸钠按轻质抹灰脱硫石膏砂浆质量比例计，掺入比例为0、0.1%、0.2%、0.3%。纤维素醚：采用羟丙基甲基纤维素（HPMC），粘度为400，由国药集团化学试剂有限公司提供。HPMC按轻质抹灰脱硫石膏砂浆质量比例计，掺入比例为0、0.1%、0.2%、0.4%。

1.2试验方法

脱硫石膏的标准稠度用水量与凝结时间参照《建筑石膏净浆物理性能的测定》进行，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的凝结时间参照《抹灰石膏》进行。脱硫石膏的抗折、抗压强度参照GB/T9776-2008《建筑石膏》进行，成型尺寸为40mm×40mm×160mm的试件，分别测定2h强度和绝干强度。轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折、抗压强度参照GB/T28627-2012《抹灰石膏》进行，分别测定自然养护1d、28d的强度。

2结果与讨论

2.1石膏粉掺量对轻质抹灰脱硫石膏力学性能的影响

石膏粉、石灰石粉与轻骨料总用量为100%，固定轻骨料及外加剂用量不变，当石膏粉掺量为60%、70%、80%、90%时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折、抗压强度。轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度及抗压强度均随龄期的增长而增长，说明石膏的水化程度随着龄期增长而更加充分。随着脱硫石膏粉的增加，轻质抹灰石膏的抗折强度及抗压强度整体呈上涨的趋势，但是增加幅度较小，28d时的抗压强度表现尤为明显。1d龄期时，掺有90%石膏粉的抗折强度相比掺有60%石膏粉的抗折强度增长了10.3%，对应的抗压强度增长了10.1%。28d龄期时，掺有90%石膏粉的抗折强度相比掺有60%石膏粉的抗折强度增长了8.8%，而对应的抗压强度增长了2.6%。综上可得，石膏粉掺量对抗折强度的影响大于抗压强度。

2.2轻骨料掺量对轻质抹灰脱硫石膏力学性能的影响

石膏粉、石灰石粉与轻骨料总用量为100%，同一龄期下，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度及抗压强度均随玻化微珠掺量的增加而降低。这是因为玻化微珠内部多为空心结构,自身强度低,从而使得轻质抹灰石膏砂浆的抗折及抗压强度降低。1d龄期时，掺有16%石膏粉的抗折强度相比掺有4%石膏粉的抗折强度减少了35.3%，对应的抗压强度减少了16.3%。28d龄期时，掺有16%石膏粉的抗折强度相比掺有4%石膏粉的抗折强度减少了24.6%，而对应的抗压强度只减少了6.0%。综上可得，玻化微珠掺量对抗折强度的作用大于对抗压强度的作用。

2.3缓凝剂掺量对轻质抹灰脱硫石膏凝结时间的影响

石膏粉、石灰石粉与轻骨料总用量为100%，且固定石膏粉、石灰石粉、轻骨料及纤维素醚用量不变，当柠檬酸钠掺量为0、0.1%、0.2%、0.3%时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的凝结时间结果，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的初凝时间及终凝时间均随柠檬酸钠掺量的增加而增加，但凝结时间的增长量较小，檬酸钠掺量为0.3%时，初凝时间延长了28min，终凝时间延长了33min。凝结时间延长可能的原因是：脱硫石膏的表面积较大，可吸附石膏颗粒周围的缓凝剂，从而降低石膏的溶解速率，并抑制石膏的结晶，导致石膏浆体无法形成牢固的结构体系，进而延长石膏凝结时间。

2.4纤维素醚掺量对轻质抹灰脱硫石膏力学性能的影响

石膏粉、石灰石粉与轻骨料总用量为100%，且固定石膏粉、石灰石粉、轻骨料及缓凝剂用量不变，当羟丙基甲基纤维素掺量为0、0.1%、0.2%、0.4%时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折、抗压强度结果，1d龄期时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度随羟丙基甲基纤维素掺量的增加呈先增后减的趋势；28d龄期时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度随羟丙基甲基纤维素掺量的增加呈先减后增再减的趋势。当羟丙基甲基纤维素掺量为0.2%时，抗折强度达到最大，且超过纤维素掺量为0时对应的强度。不论1d或28d龄期时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗压强度均随羟丙基甲基纤维素掺量的增加呈而减少，且28d对应的下降趋势更明显。这是因为纤维素醚具有保水、增稠的功效，标准稠度需水量会随着纤维素醚掺量的提高而增加，导致浆体结构的水灰比增大，从而降低石膏试件的强度。

结束语

（1）脱硫石膏的水化程度随着龄期增长而更加充分。随着脱硫石膏粉掺量的增加，轻质抹灰石膏的抗折及抗压强度整体呈上涨趋势，但上涨幅度较小。（2）随着玻化微珠掺量的增加，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度及抗压强度均随之减小，但玻化微珠掺量对抗折强度的影响大于抗压强度。（3）随着柠檬酸钠掺量的增加，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的初凝时间及终凝时间均随之延长，但柠檬酸钠掺量较小时，对凝结时间的影响不是很明显。（4）随着羟丙基甲基纤维素掺量的增加，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗压强度随之减小，但抗折强度在1d时呈先增后减的趋势，在28d时呈先减后增再减的趋势。

参考文献

［1］朱蓬莱.利用烟气脱硫石膏配制底层抹灰石膏的研究［D］.杭州：浙江大学，2018.

［2］秦莉莉，孙立艳.脱硫石膏的组成及应用［J］.综合利用，2007，23（98）：38-40.

［3］钟世云，陈维灯，等.脱硫石膏应用技术现状及其发展趋势［J］.粉煤灰，2009（6）：35-38.

［5］滕华，夏鹰峰.利用脱硫石膏开发粉刷石膏砂浆产品［C］.2005年全国建筑干混砂浆技术论坛暨建筑节能、新型墙材技术与市场交流大会论文集.2005：50-53.

［6］徐建军等.石膏对粉煤灰活性激发的研究进展［J］.粉煤灰综合利用，2011（4）：50-54.