石膏基干混砂浆的研制及应用

郑欣

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石膏存在于世界各地,是以天然沉积矿物形式存在,通常石膏也即二水石膏是被作为含硫酸钙产品的原材料。根据较早的晶体成型条件,人们发现了硫酸钙的天然矿物——硬石膏。硬石膏可用来生产含硫酸钙的建筑产品或作为水泥缓凝剂,这种矿物质大多数存在于露天矿中,有时在矿井中也有。
新型石膏基干混砂浆主要由半水石膏或半水石膏/硬石膏辅以相应的填充材料及化学外加剂,经均匀混合而成的一类产品。石膏砂浆的优点在于,一次涂抹能够达到20mm厚,并能很快干燥,之后可以立即涂刷涂料和贴墙纸,也可以直接作为装饰面。不仅如此,石膏砂浆还具有很好的透气功能,并能储存大量的水,在需要时(也即干燥时)又可提供给室内空间水分。另外,石膏砂浆的一个优点在于它的不可燃性,这是由于石膏内含二个结晶水成分,当温度达到一定程度时,这种石膏会释放出结晶水,能够起到很好的灭火功效。
作为石膏建筑材料的胶凝材料,大多数是半水石膏(CaSO4·1/2H2O)亦称作建筑石膏(灰泥石膏)。建筑石膏可通过加热石膏到150℃脱水而成,在此形成的建筑石膏通过热机械应力显示出很强的织物组织状微晶。建筑石膏的工业化生产需要有1000t/a生产能力的转炉或所谓的石膏炉。在凝结反应时,人们使用有较高溶解性的建筑石膏代替普通石膏。与一般石膏相反,由过饱和的水溶液可以结晶出二水石膏,这些长的、针状的晶体互相缠绕在一起,这就是宏观上看建筑材料强度形成的微观原理。
通过热机械方法完全脱水后形成硬石膏(CaSO4),根据生产方式的不同,也有称为地面砂浆石膏或热硬石膏。地面砂浆石膏大多用转动炉蓖煅烧获得,热硬石膏与之相反,是基于干燥,细分散的化学反应-石膏在循环螺旋层中得到的。除了胶凝材料外,石灰石,石英和珍珠岩为基础的轻骨料也被掺入到干混砂浆中,同时还掺入纤维素醚及聚丙烯酸脂胶粉等来调节干混砂浆的保水性能及相应的施工性能。