底層抹灰石膏與水泥基面層膩?zhàn)悠ヅ湫缘膽?yīng)用研究

引言隨著石膏產(chǎn)品在市場上的應(yīng)用推廣，我國近5年來，無論是石膏產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)，還是石膏產(chǎn)品的市場認(rèn)可度，都得了較好的增長，應(yīng)用領(lǐng)域也得到不斷擴(kuò)大，尤其是在國家政策導(dǎo)向下，“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)要求下，“降耗增效、持續(xù)發(fā)展”已成為建筑行業(yè)的主旋律[1]。工業(yè)副產(chǎn)石膏資源化利用良性發(fā)展就是一個(gè)綠色低碳、減碳的重要行為。隨著石膏行業(yè)發(fā)展，利用脫硫石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏代替天然石膏,大大降低成本，相關(guān)技術(shù)也更加成熟。隨著國家大力推動(dòng)工業(yè)固廢綜合利用，底層抹灰石膏、石膏基自流平砂漿等石膏基產(chǎn)品迅猛發(fā)展，石膏利用總量突破1.4億噸，如圖1所示，工業(yè)副產(chǎn)石膏約占80%的比重，產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值2018年在400億元左右，2020年約為477億元[2]，穩(wěn)健增長，石膏粉產(chǎn)量每年以超過10%~15%速度增長。從圖1可看出石膏市場容量十分巨大。膩?zhàn)幼鳛橐环N找平材料，按膠凝材料來分，可分為有機(jī)膠凝材料和無機(jī)膠凝材料；有機(jī)膠凝材料包括中性膩?zhàn)?，無機(jī)膠凝材料包括水泥基膩?zhàn)印⒒意}基膩?zhàn)蛹笆嗷佔(zhàn)拥?。圖1

不同加水量下石膏基自流平砂漿的24h強(qiáng)度傳統(tǒng)理論一般認(rèn)為，底層抹灰石膏基材料與覆面水泥基材料交界面易發(fā)生脫層。原因如下：底層抹灰石膏亦稱粉刷石膏，是以半水石膏和Ⅱ型無水硫酸鈣單獨(dú)或兩者混合后成為主要膠凝材料的找平材料。本身性能具有溶解性，表面硬度相對(duì)較低，其表面有可能發(fā)生礦物反應(yīng)[3]等特性，因而底層抹灰石膏與面層膩?zhàn)拥钠ヅ湫詰?yīng)用研究就顯得十分有意義。通過測試驗(yàn)證，規(guī)避了底層抹灰石膏與N型水泥基耐水膩?zhàn)悠ヅ鋾r(shí)出現(xiàn)開裂、脫層等層間附著問題，還提高了整個(gè)涂裝體系的防潮性，而與底層抹灰石膏配套的常見面層膩?zhàn)佑校篊MC體系中性Y型膩?zhàn)?、HPMC體系灰鈣基膩?zhàn)印PMC體系Y型膩?zhàn)?、HPMC體系N型水泥基膩?zhàn)?、石膏基膩?zhàn)?，下文針?duì)這幾類常見膩?zhàn)诱归_試驗(yàn)探究。1、試驗(yàn)部分

1.1主要原材料表1

試驗(yàn)樣品信息1.2試驗(yàn)方法

環(huán)境溫度：室內(nèi)T=23℃、室外T=15~24℃；

環(huán)境相對(duì)濕度：室內(nèi)RH=50%~60%、室外RH=55%~65%；在上述施工條件下，抹灰墻上每個(gè)測試樣施工3m2，施工完后持續(xù)觀察6個(gè)月，拉拔強(qiáng)度參照GB/T28627—2012《抹灰石膏》進(jìn)行測試。

1.3試驗(yàn)方案

首先在抹灰墻上做底層抹灰石膏粗找平（1遍），其次在底層抹灰石膏面上做界面處理（1遍）（分有做界面處理和無做界面處理），再次做各種常見膩?zhàn)泳移剑?遍），最后做試件在不同環(huán)境條件下的拉拔強(qiáng)度及持續(xù)觀察其匹配性。2、結(jié)果與討論

2.1底層粉刷石膏與水泥基面層膩?zhàn)悠ヅ湫詼y試

由表2可知，底層粉刷石膏與方案1水泥基耐水面層膩?zhàn)悠ヅ鋾r(shí)在無界面劑的情況下，水泥基面層膩?zhàn)优?mm厚度時(shí)有開裂、脫層的情況，原因分析：底層粉刷石膏是以石膏為膠凝材料的氣硬性材料，其具有溶解性，表面硬度較低，石膏材料干燥后再施工水泥基材料，特別是水泥基材料施工過厚，由于石膏材料大量吸水，導(dǎo)致水泥材料保水性能嚴(yán)重下降，缺水養(yǎng)護(hù)，水泥水化不充分，強(qiáng)度不能正常發(fā)展，尤其在與石膏材料的交界面部位石膏要微膨脹，最終導(dǎo)致兩者不粘，甚至脫層；而與方案2、3、4里水泥基面層膩?zhàn)悠ヅ錈o異常，原因是面層膩?zhàn)邮┕ぽ^薄水泥水化充分或做了界面劑有效避免以上的情況發(fā)生，試驗(yàn)證明通過做界面處理，解決了底層抹灰石膏與N型水泥基耐水膩?zhàn)拥膶娱g附著問題，還提高了整個(gè)涂裝體系的防潮性。表2

底層粉刷石膏與水泥基面層膩?zhàn)悠ヅ湫苑桨负徒Y(jié)果2.2底層粉刷石膏與灰鈣基面層膩?zhàn)悠ヅ湫詼y試

由表3可知，底層粉刷石膏與灰鈣基面層膩?zhàn)悠ヅ涑掷m(xù)觀察6個(gè)月后無異常，試驗(yàn)驗(yàn)證了底層粉刷石膏與灰鈣基面層膩?zhàn)悠ヅ湫暂^好，其原因是：灰鈣基面層膩?zhàn)邮且曰意}為膠凝材料的氣硬性材料，和底層粉刷石膏硬化相近，層間不會(huì)發(fā)生不良反應(yīng)，故底層粉刷石膏與灰鈣基面層膩?zhàn)悠ヅ湫暂^好。表3

底層粉刷石膏與灰鈣基面層膩?zhàn)悠ヅ湫苑桨负徒Y(jié)果2.3底層粉刷石膏與中性面層膩?zhàn)悠ヅ湫詼y試

由表4可知，底層粉刷石膏與中性面層膩?zhàn)悠ヅ涑掷m(xù)觀察6個(gè)月后無異常，試驗(yàn)驗(yàn)證了底層粉刷石膏與中性面層膩?zhàn)悠ヅ湫暂^好，其原因是：中性面層膩?zhàn)邮且杂袡C(jī)膠粉為膠凝材料的膩?zhàn)?，和底層粉刷石膏硬化相近，層間不會(huì)發(fā)生不良反應(yīng)，故底層粉刷石膏與中性面層膩?zhàn)悠ヅ湫暂^好。表4

底層粉刷石膏與中性面層膩?zhàn)悠ヅ湫苑桨负徒Y(jié)果2.4輕質(zhì)抹灰石膏與水泥基面層匹配性測試由表5可知，底層輕質(zhì)抹灰石膏與方案13水泥基耐水面層膩?zhàn)悠ヅ鋾r(shí)在無界面劑的情況下水泥基面層膩?zhàn)优?mm厚有開裂，而與方案14、15、16里面層膩?zhàn)悠ヅ錈o異常，原因分析與2.1相同，試驗(yàn)驗(yàn)證了底層輕質(zhì)抹灰石膏與水泥基耐水面層膩?zhàn)悠ヅ鋾r(shí)做界面處理可降低開裂、脫層的風(fēng)險(xiǎn)，還提高了整個(gè)涂裝體系的防潮性。表5

輕質(zhì)抹灰石膏與水泥基面層匹配性方案和結(jié)果2.5輕質(zhì)抹灰石膏與灰鈣基面層膩?zhàn)悠ヅ湫詼y試

由表6可知，底層輕質(zhì)抹灰石膏與灰鈣基面層膩?zhàn)悠ヅ涑掷m(xù)觀察6個(gè)月后無異常，試驗(yàn)驗(yàn)證了輕質(zhì)抹灰石膏與灰鈣基面層膩?zhàn)悠ヅ湫暂^好，原因分析與2.2相同。表6

輕質(zhì)抹灰石膏與灰鈣基面層膩?zhàn)悠ヅ湫苑桨负徒Y(jié)果2.6輕質(zhì)抹灰石膏與中性面層膩?zhàn)悠ヅ湫詼y試

由表7可知，底層輕質(zhì)抹灰石膏與中性面層膩?zhàn)悠ヅ涑掷m(xù)觀察6個(gè)月后無異常，試驗(yàn)驗(yàn)證了輕質(zhì)抹灰石膏與中性面層膩?zhàn)悠ヅ湫暂^好，原因分析與2.3相同。表7

輕質(zhì)抹灰石膏與中性面層膩?zhàn)悠ヅ湫苑桨负徒Y(jié)果2.7底層抹灰石膏與水泥基膩?zhàn)?實(shí)驗(yàn)室潮濕養(yǎng)護(hù)測試

由表8可知，在潮濕環(huán)境下底層抹灰石膏與方案1水泥基耐水面層膩?zhàn)悠ヅ鋾r(shí)在無界面劑的情況下，水泥基面層膩?zhàn)优?mm厚度時(shí)有脫層的情況，而與方案2、3、4里水泥基面層膩?zhàn)悠ヅ錈o異常，原因分析與2.1相同，試驗(yàn)驗(yàn)證底層抹灰石膏與水泥基耐水面層膩?zhàn)悠ヅ湓诔睗癍h(huán)境下做界面處理可降低開裂、脫層的風(fēng)險(xiǎn)，還提高了整個(gè)涂裝體系的防潮性。表8

底層抹灰石膏與水泥基膩?zhàn)?實(shí)驗(yàn)室潮濕養(yǎng)護(hù)方案和結(jié)果2.8底層抹灰石膏與水泥基膩?zhàn)?實(shí)驗(yàn)室潮濕養(yǎng)護(hù)測試?yán)螐?qiáng)度(切割拉拔)

由表9可知，在潮濕環(huán)境下切割拉拔數(shù)據(jù)都較低，底層抹灰石膏與水泥基耐水面層膩?zhàn)悠ヅ鋾r(shí)，無做界面處理的情況下，拉拔數(shù)據(jù)均低于有做界面處理的，且無做界面處理的有界面斷裂的情況，原因分析與2.1相同，試驗(yàn)驗(yàn)證了底層抹灰石膏與水泥基耐水面層膩?zhàn)悠ヅ鋾r(shí)做界面處理可提高層間附著力，還提高了整個(gè)涂裝體系的防潮性。表9

底層抹灰石膏與水泥基膩?zhàn)?實(shí)驗(yàn)室潮濕養(yǎng)護(hù)拉拔強(qiáng)度(切割拉拔)測試方案和結(jié)果2.9小結(jié)與思考

由以上測試可知，底層抹灰石膏與水泥基耐水面層膩?zhàn)悠ヅ鋾r(shí)，在無界面劑進(jìn)行界面處理的情況下，水泥基面層膩?zhàn)优?mm厚度時(shí)有開裂、脫層現(xiàn)象，而與其余方案里面層膩?zhàn)悠ヅ鋾r(shí)無異常。因此，在底層抹灰石膏上施工水泥基材料時(shí)，無做界面劑進(jìn)行界面處理時(shí)有開裂、脫層風(fēng)險(xiǎn)，其原因是：（1）底層抹灰石膏與水泥基材料匹配時(shí)，已經(jīng)硬化的二水石膏是水泥的緩凝劑，和石膏材料接觸部位的水泥材料就會(huì)被緩凝，強(qiáng)度降低，粘結(jié)強(qiáng)度也降低；（2）石膏材料干燥后再施工水泥基材料，由于石膏材料大量吸水，導(dǎo)致水泥材料保水性能嚴(yán)重下降，缺水養(yǎng)護(hù)，水泥水化不充分，強(qiáng)度不能正常發(fā)展，特別是在與石膏材料的交界面部位石膏要微膨脹，最終導(dǎo)致兩者不粘，甚至脫層；（3）石膏材料是偏柔性材料，水泥基材料是剛性材料，剛性的水泥基材料限制了基層和石膏層釋放應(yīng)力而導(dǎo)致水泥層開裂、脫落。3結(jié)