《石膏基建材外加剂应用研究 (2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石膏基建材外加剂应用研究 (2)（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要石膏材料是一种高质量的墙体材料，具有节能，环保，安全，舒适的优良施工性能,照目前形势来看，石膏基建材被广泛的应用在生活中，本文讲述了对石膏砂浆、石膏砌块、纸面石膏板等建筑材料的研究与应用。在石膏砂浆、石膏砌块、纸面石膏等掺和外加剂，可以改变这些建筑材料的性能，外加剂也有很多，有减水剂、缓凝剂、促凝剂等。比如缓凝减水剂让石膏具有石膏良好的浆体流变性和较高的硬化体强度等等。因为石膏建材有材质轻、节能防火、变形能力小、操作施工简单并且对人体没有害的特点，所以在现在的材料发展中，石膏材料是一种很好的节能型绿色材料。再有外加剂的添加，使石膏基建材的使用率和性能得到更好的提升。关键词：石膏基；外加剂
2、；石膏建材；石膏砂浆；纸面石膏；石膏砌块2第一章 绪论1.1石膏基建材与外加剂的概述随着社会的发展，石膏基建材也得到了很好的发展与应用, 所谓石膏基建材就是主要以石膏为主要原料的建筑材料，如石膏板干墙系统, 石膏板吊顶，纸面石膏板等。我们在这些石膏基建材上掺合外加剂来改善材料的各种性能。比如抹灰石膏因凝结时间短,为满足施工要求,外加剂也可以在抹灰石膏中掺加。在石膏建材中添加缓凝剂能更好的改善石膏的凝结时间和提高石膏的硬度等。所以，通过添加外加剂，石膏基建材的使用率更高，发展潜力更好。外加剂的不同对建筑石膏的凝结时间、抗折、抗压强度的影响和各个性能都有改变。选择更好的外加剂可以更好的提高建材的使
3、用率。1.2石膏的研究背景人类最早使用的人工材料之一也有石膏。人类在有了火的发现之后，在利用火煅烧天然矿石时，就发现有一些产物具备胶凝作用，可以将石材等材料粘结起来，也可以制做成一些制品在生活中应用，最早的石膏及石膏制品就是这样产生的。石膏也是单斜晶系矿物的一种，它是以硫酸钙为主要化学成分的水合物；是一种用在工业和建筑上的材料。它可用于水泥的缓凝剂、石膏建筑的制品、模型的制造等。石膏及其制品具有外型美观、表面润滑、轻质、吸声、保温、防火等特点8。在装饰工程中被大量使用。 1.2.1 石膏的分类与其技术性质1.按来源不同分为天然石膏，天然石膏又可分为硬石膏和二水石膏。工业副产石膏有烟气脱硫石膏、
4、磷石膏、钛石膏等。（1）按工业产品可分为建筑石膏、高强石膏、浇注石膏、改性石膏和粉刷石膏等。（2）按矿物成分可分为二水石膏、半水石膏和无水石膏。2.石膏的技术性质：第一其颜色洁白，装饰效果好；第二其可制成各种图案的装饰花饰；第三石膏的体积会有一点的膨胀，这样可以让石膏制品的表面光滑细致从而不会有裂缝的出现；第四石膏制品拥有抗火的能力，在火灾发生时，制品的表面便会形成良好的绝缘性能的无水石膏，而且还会有一层水蒸气幕的形成，能够效地阻止火势；第五石膏具有很好的吸湿性能，它可以调节室内的湿度，所以石膏制品也有室内“小空调”的称呼；第六石膏制品的耐水性能并不是很好，因为它的吸湿性会让粘结力削弱，强度也
5、会明显降低，在直接遇到水的时候，晶体会被溶解，导致制品被破坏；但是，在添加了外加剂以后，可以让石膏具有很好的耐水性，比如制成耐水纸面石膏板等。1.2.2 石膏的应用1.模型石膏：是由二水石膏煅烧而成，如果它的含杂量很少，较白粉磨很细的话称为模型石膏。它凝结时间快，强度等级高。可用在模型的制作、雕塑、装饰等。2.高强石膏：石膏在硬化后它的密实度和强度都很高。它可用于强度要求高的抹灰工程，装饰制品和石膏板。如果添加防水剂后，也可使用在湿度较高的环境中；添加有机溶液还可以配成粘结剂。3.无水石膏水泥：天然二水石膏在加热到一定的温度时时，石膏会水份会完全消失，变成不溶性硬石膏，与适量激发剂混在一起磨细
6、后便成了无水石膏水泥。它一般应用在室内,主要会制作成石膏板，也可当室内抹灰用。4.地板石膏：天然二水石膏在高温下煅烧，有部分硫酸钙分解出氧化钙，磨细后的产品就成了地板石膏。硬化后的石膏，它的强度和耐磨性均会得到提高，抗水性也会变得很好，一般用作石膏地板和室内地面装饰等。1.3 外加剂的介绍外加剂的种类有很多，比如有缓凝剂、减水剂、速凝剂、引气剂和防水剂等。它是一种可以用来改善石膏性能的物质，一般掺量非常少。它的特点是投资少、见效快，有明显的技术经济效益，是制成好石膏制品的重要物质。1.3.1 外加剂的分类与作用 1外加剂按其成分可分为两类13：（1）化学外加剂是使石膏性能产生所希望变化的化学物
7、质，其掺量一般较小。（2）矿物外加剂具有一定细度和活性，可改善新拌和硬化性能，特别是耐久性的某些矿物类物质，其掺量一般较大。2外加剂按其主要使用功能可以分13：（1） 改善混合物流变性的外加剂：减水剂和泵送剂等。（2） 用于调节凝固时间和硬化性能的外加剂：缓凝剂和促进剂等。（3） 提高耐久性的外加剂：引气剂和防水剂等。3外加剂的作用（1）减水剂:可以增大流动性，改善和易性。如普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂等。（2）早强剂:可以提高早期强度，降低石膏使用量，减少养护时间。如氯化钙、氯化钠等。（3）速凝剂:可以加速水化反应，让商品石膏迅速凝结和硬化。如铝氧熟料、水玻璃溶液和铝酸钠等。（4）缓凝
8、剂:可以使凝结时间延长，水化热得到降低。如酒石酸、石膏和酒石钾钠等。（5）引气剂:在搅拌石膏过程中有很多均匀的封闭的微型小气泡，可以改善和易性，提高抗冻性及耐久性。如松香酸钠、烷基磺酸钠、脂肪醇等。（6）防水剂:增加密实性，提高抗渗性。如粉煤灰、硅藻土、沥青乳液等13。1.3.2 外加剂与石膏在石膏中添加外加剂，可以改善石膏的性能,随着社会的不断发展,石膏基建材的应用也不断提高，从而外加剂也会被广泛的运用在建材行业当中14。1. 应用于降低成本在建材行业中，石膏建材也是工程中一个很大的成本,石膏制品想要拥有一定的强度等级就必须对胶凝材料有一定的要求。正确的利用外加剂可以减少石膏和其他辅助材料的
9、使用,按照正确的方法使用外加剂,不仅可以降低石膏和其他建筑材料的使用成本,还能够节约社会的资源,也可以为后续的加工提供更好的便利14。2. 石膏板与外加剂在建材行业中，纸面石膏板的应用已经有了很多，纸面石膏板是以石膏料浆为夹芯，两面用纸板作护面的一种轻质板材。它的主要外加剂有两种，是发泡剂和淀粉，也可添加减水剂、防水剂等等19。纸面石膏板发展至今，在保证强度的情况下，小型石膏板倍受青睐，但是发泡剂作为石膏板中最重要的外加剂，它会直接影响石膏板的质量。如果发泡剂没选择好，那么石膏板中的气孔就会很少，而且气孔大小不一，容易出现缺陷，会出现板单重很大且板很脆，还会出现泡沫集中在石膏料浆表层，影响板芯
10、和护面纸的粘结19。第二章 外加剂与石膏基2.1 石膏基建筑材料的介绍在以石膏为主要原料的建筑材料中，为了提高这些材料的性能，我们可以在石膏中合理的添加不一样的外加剂，这样在工程中也能更好的运用这些石膏基建材，使建筑更加坚固安全，同时还能节约材料。2.1.1 石膏基复合材料石膏基复合材料是一种高效节能的材料，它质轻、绝热、防火等。纯石膏的强度和软化系数都比石膏基复合材料要低很多；水泥可以提高石膏基复合材料的强度和软化系数,如果掺量过大,材料强度和软化系数会下降。加入缓凝剂虽然不会将材料的总孔隙率明显增加,但是它能够改变石膏基复合材料内部的孔径分布,增加大孔径,使总体强度降低。有研究结果表明：(
11、1) 普通硅酸盐水泥可以促进石膏基复合材料的凝结，当增加磷酸盐缓凝剂的量时，调整时间会延长，材料的凝结过程也会改变。(2) 缓凝剂改变了晶体的生长习性，最终使晶体变粗。2.1.2 石膏基自流平砂浆在脱硫石膏中掺入粉煤灰和水泥，自流平砂浆基本性能会产生一定的变化，掺入粉煤灰和水泥后，砂浆拌合物的流动度、凝结时间和早期力学性能有不同程度影响；粉煤灰和水泥使砂浆孔径得到明显的细化,而且水泥的细化效果也会更加显著。综合表现为耐水性得到显著改善1。因为低弹性模量的薄饰面材料应用越来越多，比如：PVC地板、橡胶、地板卷材等，所以停车场、工厂车间、仓库等地面铺筑材料首先考虑的就是地面自流平材料1。石膏基自流
12、平材料的发展很快，施工起来也十分简单方便，硬化后，它的体积会有很好的稳定性,并且它还有保温隔热、隔音、调湿等功能。石膏又是气硬性胶凝材料,硬度低,耐水性和耐磨性都不是很好，所以经常与外加剂联合起来使用，这样更节约材料和提高利用率。2.1.3 石膏墙体材料人们开始提倡生态建筑和绿色建材，所以以石膏为主体原料的绿色建材在建材行业中很受欢迎。通过对不同种类的建筑石膏和工业上没用的材料的研究，我们可以知道石膏做为新型石膏基墙体材料原料，它可以被大力发展为绿色建筑材料原料。我国目前的新型墙体材料还很少，在墙体材料中，占主导地位的是固体粘土砖,而石膏建筑制品所占比例不是很高8。根据对不同改性剂改性效果的比
13、较分析，可以确定添加外加剂是最佳改性剂,在石膏墙体材料中添加外加剂,可明显发现石膏墙体材料的改性效果,可以显著提高石膏空心纸板和外籍剂改性石膏砌块的软化系数，它的其他指标、国家及行业现行标准也全都满足要求,这就证明了外加剂对石膏进行改性的途径是极具很高的可行性和实用性8。2.2外加剂对石膏的影响通过对外加剂的了解，我们可以知道外加剂能够改善建筑材料的基础性能，更能使材料的使用与优化得到提升。又通过对建筑材料的分析，我们可以知道建筑材料的优点和缺点，在建筑使用中我们掺和外加剂可以大大提高材料的各个性能，这样不仅可以节约石膏材料，而且材料的发展前景和应用也会得到提高14。2.2.1 外加剂与磷石膏
14、磷石膏是磷灰石或氟磷灰石与硫酸反应的产物6。据统计，在零七年时，我国的磷石膏的产生量达到了七千五百万吨，同比降低了1.3%，磷石膏除了能代替天然石膏生产硫酸铵以及作农业肥料外，凡符合国家标准的的磷石膏也可以作为水泥的缓凝剂，在生产水泥胶结材料和石膏制品的时候也能用到磷石膏6。因为磷石膏活性较低,在水化反应过程中如掺杂物一般，对新型胶凝材料的强度基本没有作用6。所以,想要提高胶凝材料的强度,就需掺杂一定的外加剂。如果煅烧低强磷石膏来配制抹灰石膏,研究粉煤灰、石粉、缓凝剂、纤维素醚、减水剂掺量等因素对抹灰石膏性能的影响7。在填料总量不变条件下,粉煤灰、石粉掺量对抹灰石膏扩散度用水量影响较小,如果粉
15、煤灰掺量减小，石粉掺量的增加的话，抹灰石膏的凝结时间会缩短、强度会降低;如果缓凝剂掺量增加,抹灰石膏的凝结时间和初终时间会逐渐变长,强度变低;如果纤维素醚掺量增加,那抹灰石膏扩散度用水量也会慢慢变大,凝结时间与初终凝间隔时间逐变长,抗折、抗压强度逐渐变低,但拉伸粘结强度会不断提升6。2.2.2 保水剂与石膏石膏材料在装饰到墙体后，经过一段时间后，由于吸收水和蒸发水的原因，材料的水化现象会变得不稳定，最后就会导致有空鼓和开裂的现象发生11。但是，如果在石膏中材料中添加保水剂就可以很好的把这个问题解决，而且，它还会改善石膏材料的粘聚力和均匀性。保水剂是水溶性高分子化合物，它能起到保水、保土和保肥等功能，如淀粉醚、甲基纤维素、羧甲基纤维素等，无机保水剂主要有膨润土等矿物12，随着时间的增长和保水剂掺量的增加，石膏材料的保水性能也会慢慢的得到提高的，通俗的说，一种保水剂在一般情况下，它的保水效果不会达到自己想要的结果，但是添加许多不一样的保水剂，它不仅可以把使用的效率提升上去，还能够把石膏基材料的成本给降低下来12，所以说，保水剂对于石膏的使用还是非常需要的，无论是从改善性能还是节约材料方面来考虑。2.2.3 缓凝剂与石膏的性能挑选合适的缓凝剂和添加正确的掺量，
