新型石膏基干混砂漿

1、新型石膏基干混砂漿XX （ XX）材料化學(xué)科技發(fā)展有限公司xx 博士新型石膏基干混砂漿主要由半水石膏同時(shí)加上相應(yīng)的輔助材料及化學(xué)外加 劑 ,經(jīng)均勻混合而成 .按其使用性能來講一般又可分為用于墻體抹灰用的石膏抹灰 砂漿,如：底層找平砂漿、面層裝飾砂漿等 ,以及用于地面找平用的石膏基自流平砂漿 石膏基砂漿可以手工施工，也可直接采用機(jī)械施工方式.石膏基砂漿干燥速度快，表面光滑平整 .沒有水泥砂漿致命的干躁收縮等缺點(diǎn) ,所以不會(huì)出現(xiàn)例如表面 收縮裂縫、空鼓、脫落等水泥砂漿的質(zhì)量通病 .用石膏基制成的抹灰砂漿可廣泛 用于各種墻體材料，如混凝土剪力墻，空心小砌塊、灰砂磚等多種墻體材料。 而石膏基自流平砂漿

2、則適用于各種室內(nèi)地面的找平處理，特別適用于地板加熱 系統(tǒng)（水暖 / 電暖）。本文介紹了利用石膏作為主要原材料來生產(chǎn)制造石膏基干 混砂漿的可能性，以期向國(guó)內(nèi)同行介紹石膏基干混砂漿廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。 石膏原材料：通常石膏，也即二水石膏（CaS0H20）是被作為含硫酸鈣產(chǎn)品的原材 料。石膏存在于世界各地，并以天然沉積礦物形式存在（見圖 1）。石膏礦經(jīng)常與例如碳酸鹽類等可溶性礦物質(zhì)共生。根據(jù)較早的晶成型條件，人們也發(fā)現(xiàn)了硫 酸鈣的天然礦 ?硬石膏。硬石膏同樣可被用來生產(chǎn)含硫酸鈣的建筑產(chǎn)品或作為水 泥緩凝劑來使用，這種礦物質(zhì)大多數(shù)存在于露天礦中，有時(shí)在礦井中也會(huì)有。 圖 1.天然石膏沉積礦的開采 1除

3、了天然石膏資源外 2,還可以采用所謂 “脫硫”石 膏來生產(chǎn)各種石膏基干混砂漿3.可以首先通過使用CaC03乳液對(duì)火力發(fā)電廠的 熱力燃燒鍋爐煙氣進(jìn)行脫硫處理而制得所謂的 “脫硫”石膏。脫硫過程中相關(guān)的 化學(xué)反應(yīng)如下：CaCO3 + SO3 + H2O ->CaSO4?2H2O + H2C O3硫煙氣 脫硫”石膏對(duì)脫 硫石膏爾后再進(jìn)行干燥、煅燒、粉碎等工藝處理，進(jìn)而制得半水石膏,該脫硫半水石膏純度高，無污染 ,具有和天然石膏一樣的物理化學(xué)性能，是一種優(yōu)良的建 材原材料，根據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩值馁Y料 4,火電廠是中國(guó)排放大氣污染物大戶 ,2003 年中國(guó)的火電廠排放的S02約為1100萬噸,占全國(guó)S

4、02排放總量的50%以上，按 照目前的排放控制水平 到20年中國(guó)的火電廠排放的SO2將達(dá)到2100萬噸以上. 中國(guó)國(guó)家環(huán)?？偩诌€下發(fā)了關(guān)于加強(qiáng)兩控區(qū)酸雨和二氧化硫污染防治 “十 五”計(jì)劃重點(diǎn)火電脫硫項(xiàng)目監(jiān)督管理的通知。也就是說，經(jīng)過脫硫處理的脫硫石膏如不能加以利用，將會(huì)成為新固體廢 渣的污染，而利用脫硫半水石膏來生產(chǎn)石膏基干混砂漿，就能變廢為寶，不僅 凈化了環(huán)境又可以制得干混砂漿，真可謂一舉兩得?，F(xiàn)將國(guó)內(nèi)幾種天然石膏及 脫硫石膏的化學(xué)成分列表如下（表 1），從表的數(shù)據(jù)可以看出，在化學(xué)成分上脫 硫石膏與天然石膏幾乎沒有什么太大的差別。表1 ：天然石膏和脫硫石膏的化學(xué)成份4組成 SiO2 AI2O

5、3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O S結(jié)晶水天然石膏-Y 0.480.48 31.25 43.15 19.06脫硫石膏 -C 1.82 0.39 0.2 31.24 0.64 0.05 0.13 44.2318.56脫硫石膏 -T 3.26 1.90 0.97 31.93 0.09 0.15 40.09 16.64半水石膏煅燒方 法：作為石膏基建筑材料的膠凝材料，大多數(shù)是半水石膏（CaSO4）。半水石膏口語常被稱作建筑石膏（灰泥石膏）。建筑石膏可通過加熱石膏（天然石膏/脫硫”石膏）到150C-160C左右脫水而成，在此形成的建筑石膏顯示出很強(qiáng)的 織物組織狀微晶。建筑石膏的工業(yè)化生

6、產(chǎn)可以使用所謂的石膏爐 1。這種石膏 爐可連續(xù)工作，其產(chǎn)量可達(dá)40T/h。圖2為德國(guó)克耐福公司所研制的用旋轉(zhuǎn)窯來 煅燒和制備半水石膏的工藝流程圖。也就是說二水石膏首先經(jīng)過破碎及粗磨處 理后入窯進(jìn)行煅燒，經(jīng)過一定的溫度煅燒及冷卻后，再進(jìn)入細(xì)磨機(jī)進(jìn)行磨細(xì)處 理，即可制得所謂的建筑用半水石膏。圖1。半水石膏（CaSO4） /建筑石膏的工業(yè)化生產(chǎn)圖2.德國(guó)克耐福（Knauf）公司所研制的用旋轉(zhuǎn)窯來煅燒制備半水石 膏的工藝流程圖在工業(yè)化生產(chǎn)中，二水石膏（CaSO42H2O）脫水的化學(xué)反應(yīng)如 下：160°C CaSO4?2H-2-O> CaSO4?H2O + H2（O8,0g/I） 600

7、°CCaSO4?2H2O> CaSO4+H2O （2,7g/l ）也就是說，可以通過熱機(jī)械方法對(duì)二水石膏（CaSO42H2O）進(jìn)行脫水處理而制得半水石膏（CaSO4）和硬石膏 （CaSO4） .石膏砂漿在歐洲多用半水石膏作為主要的膠凝材料來生產(chǎn)所謂的石 膏基工業(yè)干混砂漿。這個(gè)專業(yè)術(shù)語包含著如：機(jī)噴砂漿或手工砂漿以及膩?zhàn)雍驼辰Y(jié)砂漿等產(chǎn)品。工業(yè)干混砂漿的配方有 時(shí)特別復(fù)雜，而且取決于市場(chǎng)的需求。按其使用性能來講一般又可分為用于墻 體抹灰用的石膏抹灰砂漿如：底層找平砂漿、面層裝飾砂漿以及用于地面找平用的石膏基自流平砂漿 等。為了更好地控制及調(diào)節(jié)石膏的化學(xué)反應(yīng)速度，人們常用有較高溶解性

8、的建 筑石膏代替普通石膏。通過過飽和的水溶液可以結(jié)晶出二水石膏，這些長(zhǎng)的， 針狀的晶體互相纏繞在一起，這就是宏觀上看石膏建筑材料強(qiáng)度形成的微觀原 理。半水石膏（CaSO% /硬石膏（CaSO4拌水后的化學(xué)相反應(yīng)：CaSO4?H2O + H2O（ 8,0g/l）溶解相 CaSO4?2H2O（ 2,5g/l ）CaSO4 +H2O （2,7g/l） 溶解相CaSO4?2H2O（2,5g/l）根據(jù)德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN1168和DIN18550而制得的石膏基建筑抹灰砂漿。該石膏砂漿在合適的基面上可直接作為內(nèi)墻和天花板用抹灰砂漿，可做底層、面層和保溫層，該類石膏 基建筑抹灰砂漿抹灰速度快，粘結(jié)性能好，硬化

9、速度快，強(qiáng)度高，對(duì)提高施工 速度非常有利，石膏砂漿是一種低能耗優(yōu)良材料。用量很大，每平方米約在23 公斤，是高層建筑內(nèi)各種墻體材料最合適的抹灰材料,并且石膏砂漿表面手感細(xì)膩、光滑，由于其中性的酸堿度，所以對(duì)人體沒有任何負(fù)面影響，也就是 說，廣泛用于室內(nèi)裝飾裝修的石膏砂漿能給我們營(yíng)造一個(gè)舒適溫馨的居住環(huán) 境。一種普通石膏基建筑抹灰砂漿的技術(shù)數(shù)據(jù) 1：松散比重：大約1000 kg/m3顆粒粒徑：到 1.2 mm 容重： 100 kg =約等于 100 升砂漿用量：約1.0 kg/mm時(shí)鋼球強(qiáng)度：12.0 N/mm2抗折強(qiáng)度：1.8 N/mm2抗壓強(qiáng)度：3.5N/mm2水蒸氣擴(kuò)散阻力系數(shù)卩：大約8熱

10、導(dǎo)系數(shù)尢0.35w/mk 砂漿厚度：約 10mm 與水泥基建筑材料相比，石膏砂漿的孔結(jié)構(gòu)由二水石膏析晶成針狀晶體交叉組成，故在針狀晶體結(jié)構(gòu)中存在著大量的自由空間，也即空隙率很 高，所以當(dāng)空氣中濕度過高時(shí)，石膏砂漿可以通過毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)吸收空氣中的水 份，也就是說在石膏基砂漿其內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)里可以儲(chǔ)存大量的水分，并且當(dāng)外部 環(huán)境逐漸干燥時(shí)，這些儲(chǔ)存的水分可以沿毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)逐步蒸發(fā)到室內(nèi)空氣中 去，從而進(jìn)一步降低空氣濕度，以此來調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣濕度，也就是說，石膏 基建筑材料具有一定的 “呼吸 ”功能，能很好地調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣濕度（見示意圖 3）。圖 3.石膏砂漿的 “呼吸 ”功能示意圖 3與普通的水泥 /石灰

11、砂漿（儲(chǔ)水率 6- 9g/m2，表2）相比，石膏砂漿具有很高的儲(chǔ)水率，能達(dá)到 7-17g/m2,也即石膏 砂漿比水泥砂漿能儲(chǔ)存近一倍以上的水份，但相應(yīng)的水蒸汽擴(kuò)散阻力系數(shù)卻比 水泥砂漿低的多，也就是說，石膏砂漿孔結(jié)構(gòu)中的水更容易蒸發(fā)到空氣中去。表 2：水泥砂漿和石膏砂漿等的儲(chǔ)水率及水蒸氣擴(kuò)散阻力系數(shù)：5儲(chǔ)水率g/m2水蒸氣擴(kuò)散阻力數(shù)水泥/石灰砂漿石膏砂漿混凝土加氣混 凝土木材（未處理） 6-740 特別值得一提的是，石膏基砂漿在火災(zāi)中的優(yōu)良性 能，這主要是因?yàn)槎啵–aSO42H2O）化學(xué)上含二個(gè)結(jié)晶水，也就是含大 約 21%結(jié)晶水（所謂的 “滅火水 ”），在高溫時(shí)，能放出結(jié)構(gòu)中的結(jié)晶水，

12、這些 水份能迅速擴(kuò)散到墻體表面的空氣中，進(jìn)而在墻體材料表面形成一層 “水氣 膜”，該“水氣膜 ”即可降低墻體材料表面的溫度，又能取到隔離氧氣的作用，以 此來阻止和延緩墻體材料 /建筑物的進(jìn)一步的燃燒。高溫 CaSO4?2H2O>CaS04 + 2 H2O 21% （重量）石膏基砂漿的性能：-不會(huì)出現(xiàn)例如表面收縮裂縫、空鼓、脫落等水泥砂漿的質(zhì)量通病-無毒,無味 ,對(duì)皮膚無損害 -和易性好，施工方便，適合機(jī)械施工 -干燥快，強(qiáng)度高， 耐磨性好 -能一次性進(jìn)行墻面找平 -有優(yōu)良的隔熱保溫效果 -防火性好 -具有一 定的 “呼吸 ”功能，能很好地調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣濕度 -易于粘結(jié)墻紙和瓷磚 -可做成

13、 多種表面裝飾結(jié)構(gòu)石膏砂漿的施工為了使石膏砂漿更好地粘附在基面上，必須 事先在基面上涂刷一層界面劑，一種好的界面劑通常用聚合物乳液制成，并可 直接使用，該類界面劑可以涂刷，也可以滾刷，但當(dāng)今大都用機(jī)噴的方法，如 用空氣噴霧機(jī)等來施工。圖 4?；炷?/界面劑/石膏砂漿相的顯微相片當(dāng)溫度低 于5C時(shí)，不允許進(jìn)行砂漿的抹面工作，這也適合于界面劑的施工，因?yàn)榫酆衔?的分散不能很好的成膜。石膏砂漿被機(jī)噴到工作面上后馬上刮平，這種工序重 復(fù)幾次，最后整體刮平，整個(gè)施工時(shí)間在 1 50-2 50分鐘左右，并可以通過合適 的添加劑來調(diào)節(jié)施工時(shí)間，以適合加工者的要求，石膏砂漿的優(yōu)點(diǎn)在于：一層可以抹到 20mm

14、 厚，并能很快干燥，表層是所謂 “涂抹完畢的 ”，這樣 就可以立即涂刷涂料和貼墻紙，并也可以直接作為裝飾面。石膏砂漿的施工按 工地的實(shí)際情況又可分為：-人工攪拌，用于小面積的室內(nèi)墻面抹平工作，見圖 5 1 -機(jī)械施工，采 用機(jī)械攪拌及輸送管道，主要用于大面積墻面的抹灰處理。相應(yīng)的施工情況祥 見圖 6， 71 。圖 5.石膏砂漿的施工（手工）圖 6.石膏砂漿的施工（機(jī)噴）圖 7. 石膏砂漿的抹面工作圖 8.石膏砂漿的表面裝飾結(jié)構(gòu)石膏砂漿也可作為一種室內(nèi) 用的表面裝飾砂漿，見圖 81 。石膏基自流平砂漿是由石膏材料、特種骨料及 各種建筑化學(xué)添加劑在工廠精心配置 ,混合均勻而制得的一種專門用于地面找

15、平 的干粉砂漿，該砂漿具有很好的流動(dòng)性能，能自動(dòng)找平，可用于室內(nèi)建筑物地 面的找平，如用于填充地面的凹凸不平，微細(xì)空洞及裂縫等?？蓮V泛應(yīng)用于室 內(nèi)鋪設(shè)地毯、PVC地板、木地板等地面的找平處理，特別適用于地板加熱系統(tǒng) （水暖 /電暖）。石膏基自流平砂漿的性能 1,6：石膏基自流平砂漿流動(dòng)性好 ,且內(nèi)應(yīng)力低，不易形成裂縫 可一次性施工 從1mm-60mm （具體厚度與石膏基自流平砂漿的配方有關(guān)！）一可用于薄層地板加熱系統(tǒng)（電加熱及水加熱系統(tǒng)）一可施工時(shí)間約30min.可用機(jī)械設(shè)備進(jìn) 行輔助施工，能進(jìn)一步提高施工效率及工程質(zhì)量 石膏基自流平砂漿凝結(jié)速度 快，可上人時(shí)間約424h砂漿抗壓強(qiáng)度約15-3

16、0N/mm2 （28天）砂漿抗折強(qiáng) 度約 5-10N/mm2（ 28 天） 砂漿用量約1.6kg/m2.mm （具體用量與基底的表面孔結(jié)構(gòu)/毛糙程度及砂漿的稠度等有 關(guān)）一石膏基自流平砂漿符合德國(guó)危險(xiǎn)物條例規(guī)定（GefStoff V）,不含危險(xiǎn)物 參照的檢測(cè)依據(jù)EN13813 CA-C20-F防火等級(jí)A1 （參照）一推薦施工溫度為 5C25C以上數(shù)據(jù)皆在實(shí)驗(yàn)室條件下，室溫為 20C, 65%相對(duì)空氣濕度測(cè)得 石膏基自流平砂漿的施工為了使石膏基自流平砂漿與基面有更好的粘結(jié)力,建 議事先對(duì)基面進(jìn)行界面處理，當(dāng)溫度低于 5C時(shí)，不允許進(jìn)行石膏基自流平砂漿 的施工工作。石膏基自流平砂漿既可人工攪拌,又

17、可用機(jī)械進(jìn)行施工。當(dāng)石膏 基自流平砂漿自動(dòng)找平后,應(yīng)用硬質(zhì)的掃把或帶針的毛滾筒來回振搗砂漿面, 以趕走砂漿中的氣泡。石膏基自流平砂漿的施工時(shí)間可以通過合適的添加劑來 調(diào)節(jié),以適合施工者的要求。石膏基自流平砂漿的優(yōu)點(diǎn)在于：可一次性施工從1mm到約60mm （具體厚度與石膏基自流平砂漿的配方有 關(guān)！），并且干燥快，在其表層可直接鋪設(shè)地毯、 PVC地板、木地板等地面材 料。按工地的實(shí)際情況又可分為：-人工攪拌，用于小面積的室內(nèi)地面找平工作 ,相應(yīng)的施工情況見圖 9 -機(jī) 械施工 ,用料倉供貨，聯(lián)接有氣力輸送設(shè)備，同時(shí)采用機(jī)械攪拌及輸送管道，主 要用于大面積地面的找平處理。相應(yīng)的施工情況圖 10和圖 11。圖 9.石膏基自流 平砂漿的施工（手工） 61 、把粉料倒入裝有清水的桶內(nèi)2、 用攪拌槍對(duì)桶內(nèi)粉料進(jìn)行充分的攪拌，攪拌5分鐘后靜置 3 分鐘，再對(duì) 其進(jìn)行充分的攪拌3、把拌制好的漿料倒在地面上4、用抹刀將砂漿抹平5、用硬質(zhì)的掃把或帶針的毛滾筒來回振搗砂漿面，以趕走砂漿中的氣泡6、完工后的自流平地面圖 10.裝有石膏抹面砂漿 / 石膏基自流平砂漿的料倉 及氣力輸送設(shè)備（PFT-Silomat）1圖11.石