許霞，吳開勝，李龍梓（江蘇尼高科技有限公司，江蘇常州　213141）

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脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的配制技術(shù)及應(yīng)用研究

許霞，吳開勝，李龍梓
（江蘇尼高科技有限公司，江蘇常州213141）

摘要：通過試驗(yàn)分析了輕質(zhì)骨料、保水劑、觸變劑等對(duì)脫硫石膏基噴涂石膏砂漿抗壓強(qiáng)度、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度、保水率、施工性的影響，確定了脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的配比為：脫硫石膏50%，輕骨料?；⒅?%，細(xì)砂46.4%，保水劑纖維素醚0.2%，石膏緩凝劑0.25%，觸變劑淀粉醚0.05%。制備的脫硫石膏基噴涂石膏砂漿初凝、終凝時(shí)間分別為85、104min，抗折、抗壓強(qiáng)度分別為2.3、4.7 MPa，與混凝土板和加氣混凝土砌塊的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度分別為0.45、0.37MPa。并在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：脫硫石膏；石膏砂漿；噴涂；施工性

0　引言

隨著我國(guó)火力發(fā)電廠廢煙脫硫技術(shù)的廣泛應(yīng)用，脫硫石膏產(chǎn)量迅猛增加，2010年全國(guó)年產(chǎn)脫硫石膏已超過3790萬(wàn)t[1]。這些工業(yè)副產(chǎn)石膏的堆放，不僅占用大量土地，而且會(huì)污染環(huán)境。根據(jù)目前很多科研工作者對(duì)脫硫石膏的特性、煅燒工藝等問題進(jìn)行的大量研究，表明脫硫石膏具有良好的膠凝性，以其替代天然石膏配制石膏砂漿完全可行[2]。

在歐洲，石膏砂漿已占據(jù)了超過90%工裝及家裝墻面材料市場(chǎng)。在國(guó)內(nèi)，從2012年開始，石膏基砂漿取得了快速發(fā)展，尤其是底層抹灰石膏，增長(zhǎng)率超過了100%。目前，北京、上海、江蘇等地已普遍使用粉刷石膏代替水泥抹灰砂漿找平。在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，石膏砂漿的機(jī)械化施工體系較為成熟，機(jī)械化施工面積達(dá)到100萬(wàn)m2以上。

采用機(jī)械噴涂施工的石膏砂漿除了要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范技術(shù)要求外，還應(yīng)具備泵送性和噴涂性，即必須具有良好流變性、和易性、濕粘結(jié)性及合適顆粒級(jí)配、凝結(jié)時(shí)間等。本文在借鑒已有科研成果的基礎(chǔ)上，分析了輕質(zhì)骨料、保水劑、觸變劑等對(duì)脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的抗壓強(qiáng)度、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度、保水率及施工性的影響，確定了脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的配比，并在實(shí)際工程中得到應(yīng)用，產(chǎn)生較好經(jīng)濟(jì)效益。

1　試驗(yàn)

1.1原材料及設(shè)備

脫硫石膏：采用濕法脫硫廢渣原料經(jīng)煅燒生成的半水石膏[3]，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量61%，2 h抗折、抗壓強(qiáng)度分別為3.6、8.2 MPa，初凝時(shí)間12min，終凝時(shí)間15min。

輕骨料：?；⒅椋逊e密度132 kg/m3，體積吸水率39%，筒壓強(qiáng)度159 kPa，粒徑0.05～0.60mm。

細(xì)砂：采用贛江天然河砂，連續(xù)級(jí)配，控制最大粒徑小于1.0mm。

保水劑：羥乙基甲基纖維素醚，黏度為30 000mPa·s，阿克蘇諾貝爾特種化學(xué)（上海）有限公司。

觸變劑：淀粉醚，荷蘭艾維貝（AVEBE）生產(chǎn)。

石膏緩凝劑：三聚磷酸鹽與蛋白類PT按質(zhì)量比為12∶5自制的復(fù)合緩凝劑。

噴涂設(shè)備：可耐福培福德機(jī)械噴涂機(jī)PFT G5c。

1.2試驗(yàn)方法

按GB/T 28627—2012《抹灰石膏》制備拌合物，并測(cè)試砂漿的凝結(jié)時(shí)間、保水率、抗壓強(qiáng)度、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。

2　結(jié)果與討論

2.1?；⒅橛昧繉?duì)脫硫石膏基噴涂石膏砂漿 性能的影響

噴涂石膏砂漿中添加玻化微珠取代部分細(xì)砂，可降低砂漿的密度，改善施工性，并可減少砂漿對(duì)噴涂設(shè)備的磨損。固定脫硫石膏用量為總質(zhì)量的50%，纖維素醚摻量為總質(zhì)量的0.3%，調(diào)整石膏緩凝劑的用量，使噴涂石膏砂漿的初凝時(shí)間保持在（100±20）min。?；⒅橛昧繉?duì)噴涂石膏砂漿干密度及抗壓強(qiáng)度的影響見表1。

表1　?；⒅橛昧繉?duì)噴涂石膏砂漿性能的影響

由表1可知，隨著?；⒅橛昧康脑黾?，噴涂石膏砂漿的干密度及抗壓強(qiáng)度逐漸下降，玻化微珠摻量大于4.5%時(shí)，強(qiáng)度低于4.0MPa，不符合GB/T28627—2012對(duì)底層抹灰石膏抗壓強(qiáng)度的要求。另外，在工程應(yīng)用中采用不同?；⒅橛昧康膰娡渴嗌皾{進(jìn)行了設(shè)備損耗的對(duì)比試驗(yàn)，?；⒅橛昧繛?.5%、3.0%、4.5%的噴涂石膏砂漿對(duì)噴涂設(shè)備的螺桿泵、混合軸等易損件的綜合損耗成本分別為0.40、0.28、0.21元/m2，且?；⒅閾搅繛?.0%、4.5%的噴涂石膏砂漿密度小，施工省力，施工性更好。因此，綜合考慮石膏砂漿的強(qiáng)度、施工性及設(shè)備損耗成本，初步確定?；⒅橛昧繛?.0%。

2.2纖維素醚摻量對(duì)脫硫石膏基噴涂石膏砂漿 性能的影響

纖維素醚是石膏砂漿的主要外加劑，具有保水增稠、提高砂漿與墻體之間粘結(jié)力及改善砂漿施工性能的作用。固定脫硫石膏用量為總質(zhì)量的50%，?；⒅閾搅繛榭傎|(zhì)量的3.0%，調(diào)整石膏緩凝劑的用量，使噴涂石膏砂漿的初凝時(shí)間保持在（100±20）min。纖維素醚摻量對(duì)噴涂石膏砂漿保水率及拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響見表2。

表2　纖維素醚摻量對(duì)噴涂石膏砂漿性能的影響

由表2可知，隨著纖維素醚摻量的增加，噴涂石膏砂漿保水率逐漸提高，當(dāng)纖維素醚摻量為0.20%時(shí)，砂漿保水率達(dá)到90%?？紤]到噴涂石膏砂漿的實(shí)際使用條件，分別測(cè)試了噴涂石膏砂漿與混凝土板及加氣混凝土砌塊的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。纖維素醚摻量達(dá)到0.15%以上時(shí)，與混凝土板的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度較高，且隨纖維素醚摻量的增加拉伸粘結(jié)強(qiáng)度變化較??；而由于加氣混凝土砌塊吸水率高，纖維素醚摻量需要達(dá)到0.20%以上，才能達(dá)到隨纖維素醚摻量的增加拉伸粘結(jié)強(qiáng)度變化較小的效果?？紤]到隨著纖維素醚摻量的增加，砂漿用水量上升，抗折、抗壓強(qiáng)度降低，因此纖維素醚的摻量確定為0.20%。

2.3淀粉醚摻量對(duì)脫硫石膏基噴涂石膏砂漿性能的影響

機(jī)械噴涂施工不同于傳統(tǒng)抹灰施工，傳統(tǒng)抹灰施工一般采用分層施工方法，機(jī)械噴涂施工為1層成型，因此對(duì)噴涂石膏砂漿的濕粘結(jié)性、觸變性要求更高。通過摻入不同用量的淀粉醚進(jìn)行模擬噴涂試驗(yàn)得出，在配合比中摻入0.03%～0.07%的淀粉醚，可提高材料的抗下垂能力和潤(rùn)滑性，改善材料的操作性能，使操作更滑爽，滿足施工要求。

3　脫硫石膏基噴涂石膏砂漿配方確定及性能測(cè)試

通過大量試驗(yàn)研究，最終確定脫硫石膏基噴涂石膏砂漿生產(chǎn)配方為：脫硫石膏50%，輕骨料?；⒅?%，細(xì)砂46.4%，保水劑纖維素醚0.20%，石膏緩凝劑0.25%，觸變劑淀粉醚0.05%。制備的脫硫石膏基噴涂石膏砂漿性能測(cè)試結(jié)果見表3。

表3　脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的物理力學(xué)性能

4　工程應(yīng)用

脫硫石膏基噴涂石膏砂漿經(jīng)過試驗(yàn)研制，已開發(fā)出相關(guān)產(chǎn)品并制訂了企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，在常州新樂花園工程中得到應(yīng)用。

4.1脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的施工工藝

脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的施工工藝為：基層處理→施工準(zhǔn)備→設(shè)備調(diào)試與料漿調(diào)配→噴涂石膏砂漿→刮平→表面收光處理→設(shè)備清洗。

（1）基層準(zhǔn)備。將基層表面凹凸部分和洞口處理平整，清除基層表面多余的砂漿、塵土、油漬等。

（2）施工準(zhǔn)備。按照住宅分戶質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行勾方，對(duì)墻面垂直平整度用2m靠尺及拉線檢查，應(yīng)做好灰餅及沖筋，且灰餅間距為1.2m左右，施工前用石膏砂漿做好護(hù)角；不同墻材交接處應(yīng)粘貼200mm寬的玻纖網(wǎng)格布，在門窗洞口、電線盒四周對(duì)角方向處斜向粘貼400mm×200mm玻纖網(wǎng)格布。

（3）設(shè)備調(diào)試與料漿調(diào)配。根據(jù)噴涂機(jī)使用指南進(jìn)行調(diào)試，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，添加噴涂石膏砂漿，調(diào)整用水量至料漿狀態(tài)適合噴涂。

（4）噴涂石膏砂漿。均勻噴涂石膏砂漿，噴涂有2種方法：一種是由上往下呈S形巡回噴法，可使表面較平整，灰層均勻、無(wú)魚鱗狀，但易掉灰；另一種，是由下往上呈S形巡回噴法，在噴涂過程中，已噴在墻上的灰漿對(duì)正噴涂的灰漿可起截?fù)踝饔茫瑴p少掉灰。

（5）刮平。使用刮尺將石膏砂漿初步刮平。

（6）表面收光處理。待初凝后用不銹鋼抹子抹平壓光至質(zhì)量驗(yàn)收要求。

（7）設(shè)備清理。按設(shè)備使用指南清理設(shè)備。

4.2市場(chǎng)前景

全自動(dòng)噴涂工藝與傳統(tǒng)抹灰工藝相比，機(jī)械噴涂施工噴涂壓力大，附著力強(qiáng)，粘接牢固，沒有空鼓、裂縫與脫落現(xiàn)象，可改善工程質(zhì)量。另外，機(jī)械噴涂施工速度快，工效高，可減少用工，降低成本，市場(chǎng)前景廣闊。該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用可大量消耗脫硫石膏廢渣，具有良好的社會(huì)效益。

5　結(jié)論

（1）脫硫石膏基噴涂石膏砂漿摻入總質(zhì)量3.0%的玻化微珠，可降低砂漿密度，改善施工性，降低噴涂設(shè)備的損耗。纖維素醚摻量為0.20%時(shí)，噴涂石膏砂漿的保水率、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度較好。配合比中摻入0.03%～0.07%淀粉醚，可提高材料的抗下垂能力、潤(rùn)滑性，使操作更滑爽，改善材料的操作性能，滿足施工要求。

（2）通過試驗(yàn)最終確定脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的生產(chǎn)配方為：脫硫石膏50%，輕骨料?；⒅?.0%，細(xì)砂46.4%，保水劑纖維素醚0.20%，石膏緩凝劑0.25%，觸變劑淀粉醚0.05%。制備的脫硫石膏基噴涂石膏砂漿初凝、終凝時(shí)間分別為85、104min，抗折、抗壓強(qiáng)度分別為2.3、4.7MPa，與混凝土板和加氣混凝土砌塊的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度分別為0.45、0.37MPa。

（3）脫硫石膏基噴涂石膏砂漿施工工藝簡(jiǎn)單，施工效果好，且可大量消耗脫硫石膏廢渣，市場(chǎng)前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳徹平，彭家惠，瞿金東，等．新型脫硫石膏基保溫砂漿的配制及性能研究[J]．材料導(dǎo)報(bào)，2011（10）：121-124．

[2]錢紅萍，張朝暉．脫硫粉刷石膏配制技術(shù)及應(yīng)用研究[J]．新型建筑材料，2010（2）：9-11．

[3]葉蓓紅，施嘉霖，談曉青，等．用于外墻內(nèi)側(cè)分戶墻及頂棚補(bǔ)充節(jié)能的輕質(zhì)石膏砂漿[J]．新型建筑材料，2011（5）：1-5．

Study on preparation technology and application of desulfurization gypsum plaster mortar

XU Xia，WU Kaisheng，LI Longzi
（Jiangsu NIGAO Technology Co.Ltd.，Changzhou 213141，China）

Abstract：Effect of lightweight aggregate，water retention agent，thixotropic agent on the compressive strength，tensile bond strength，water retention rate and workability of desulfurization gypsum-based plaster mortar was analyzed through experimental.The proportion ratio of desulfurization gypsum-based plaster mortar was determined as follows：50%desulfurization gypsum，3%glass beads of lightweight aggregate，46.4%find sand，0.2%water retention agent of cellulose ethers，0.25%gypsum retarder，and 0.05% thixotropic agent of starch ether.The initial setting and final setting time of the prepared desulfurization gypsum-based plaster mortar were 85 min and 104 min respectively，flexural and compressive strength were 2.3 MPa and 4.7 MPa respectively，and the tensile bond strength of the concrete slab and aerated concrete block were 0.45 MPa and 0.37 MPa respectively.It has been applied in practical engineering.

Key words：desulfurization gypsum，plaster mortar，spraying，constructability

作者簡(jiǎn)介：許霞，女，1990年生，江蘇靖江人，工程師。地址：江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)鄒區(qū)鎮(zhèn)新橋村尼高路1號(hào)，E-mail：flyskywks@qq.com。

收稿日期：2015-08-07；

修訂日期：2015-09-09

中圖分類號(hào)：TU56+4.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-702X（2016）01-0004-03