關鍵詞　β半水膏　粉刷石膏　石膏　　

粉刷材料是重要的建筑材料，在房屋建筑工程中有著很大的用量。傳統(tǒng)的粉刷材料主要是：水泥砂漿、水泥石灰沙漿、石灰沙漿等。這些粉刷材料在實際應用中往往存在以下問題：硬化時間較長，施工進度慢，容易起鼓、開裂，尤其在加氣混凝土砌塊上易脫殼或產生龜裂；漿體堿性過高，易使涂覆于其上的有機漆膜發(fā)黃。為了克服這些弊病，目前我國許多建筑施工企業(yè)均采用這種方法進行后期施工處理，即在固化好的水泥砂漿表面再涂抹一層重鈣膩子。這種抹灰膩子主要用107膠、重鈣粉和熟膠粉，或者現(xiàn)場熬制的PVA溶膠和重鈣粉組成。但是這種材料凝結也較慢，同時，重鈣本身無任何粘結作用，其粘結作用完全靠有機粘結劑來實現(xiàn)，隨著有機粘結劑的老化、降解，這類涂層極易剝落或粉化，筆者調查了數(shù)年前使用該類材料的幾處建筑，其部分墻面涂層已經(jīng)開始剝落。此外，這些粉刷材料還存在著現(xiàn)場施工污染較大等問題，加之有的材料甲醛超標，其對室內空氣的污染更不可小視。粉刷石膏的生產和應用克服了傳統(tǒng)粉刷材料的許多不足。粉刷石膏的優(yōu)點主要有：固化時間比傳統(tǒng)材料短，大大加快了施工進度；粘結力強、硬化后體積穩(wěn)定性好；適合于在各種墻面上施工，且不易開裂、起鼓或剝落；施工和易性好，可手工涂抹，也可機械噴涂；可打磨、磨光，無需在表面再刮膩子，綜合造價低；粉刷石膏材料為多孔構造，故具“呼吸功能”，可調節(jié)室內溫度和空氣質量；屬于固體砂漿和粉刷材料，施工污染小，施工落地灰少，以至于施工現(xiàn)場衛(wèi)生條件好。正因如此，粉刷石膏屬于國家大力推廣的綠色抹墻粉刷材料。目前，在工業(yè)發(fā)達國家，粉刷石膏的用量已占到其粉刷材料用量的50%～80%，其產品種類也較多，性能十分優(yōu)良。我國近幾年粉刷石膏的用量逐年上升，但總的應用還不那么普遍，除了人們對該類產品有一個認識和接受的過程外，主要原因是，一些廠家生產產品性能不穩(wěn)定，施工中隨著氣候及施工條件的變化易產生一些操作或質量上的問題等等。為此，國內許多科研院所均進行了大量相關研究和產品開發(fā)，取得了不少成果[1～11] 。本文將結合筆者的實驗，探討粉刷石膏常用外加劑及摻材對其性能的影響。

1 　原材料

1.1 　半水石膏

實驗所用β型半水石膏為湖北省荊門某石膏廠及應城某石膏廠生產。β型半水石膏符合我國建筑石膏標準(GB9776-88)的各項性能指標。

1.2 　礦渣及水泥熟料

所用礦渣取自武漢鋼鐵公司，所用水泥熟料為湖北華新水泥廠生產，白水泥為武漢生產。

1.3 　石灰及膨潤土

所用石灰為黃石市生產，膨潤土為Na基膨潤土，是湖北鄂州生產。

1.4 　化學添加劑

所用的緩凝劑如：檸檬酸、酒石酸、酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、磷酸鹽，均為工業(yè)級； SC緩凝劑為上海建材研究院生產，CM和CMC粉均從市場購置。

2 　實驗結果

2.1 　緩凝劑對石膏凝結時間的影響

由于常用的β半水石膏粉的凝結時間太短，根本無法滿足粉刷、涂抹的施工要求，因此常常加入緩凝劑以延長或調節(jié)粉刷材料的凝結時間。常用緩凝劑有：有機酸及其鹽(如：檸檬酸、檸檬酸鈉、酒石酸、酒石酸鉀鈉等) 、磷酸鹽和硼酸鹽、變性蛋白質、蔗糖等，選擇緩凝劑要綜合考慮緩凝效果、原料成本以及對其它性能的影響。我們選擇了幾種緩凝劑，研究了它們對β粉刷石膏漿體初凝及終凝的影響。以荊門產β半水石膏為原料的結果見表1。以應城某廠生產的β半水石膏粉為原料，對比了檸檬酸對其的緩凝效果，結果見表2。

　  從以上實驗結果可以看出，檸檬酸和SC緩凝劑有著較好的緩凝效果，檸檬酸鹽的緩凝效果次之，當加入量相同時，酒石酸及其鹽的緩凝效果明顯比檸檬酸和SC要差； 蔗糖的緩凝效果比檸檬酸、酒石酸及SC均要差；磷酸鹽緩凝效果最差。同樣的緩凝劑在相同的加入量下，對不同產地不同廠家的β半水石膏粉的緩凝效果是不一樣，我們實驗當中，選擇了多家β石膏粉產品，均存在這一問題。這可能與不同產地的原料、不同廠家的生產工藝(如煅燒溫度、原料粒度) 以及儲藏運輸?shù)染兄芮新?lián)系。這一現(xiàn)象在許多學者的研究中均有結果證實[5] 。實驗中還發(fā)現(xiàn)，緩凝劑并非加入越多越好，以檸檬酸為例，隨著檸檬酸加入量的增加，石膏漿體凝結時間加長，其強度損失也加大，生產成本也加大，當不加保水劑的情況下，其試樣表面有大量的水泌出。因此，在滿足施工要求的前提下，一方面要加入適當量的緩凝劑，另一方面也要加入一定量合適的保水劑，以保證水化反應充分完成。此外，加入其它的混合材也可起增強的作用。

2.2 　礦渣及水泥等熟料粉刷石膏強度特性的影響

利用礦渣及水泥熟料等摻材以改善粉刷石膏的產品性能，國內已進行過相關的報道。我們在這方面也進行了一些實驗研究，結果見表3(所用β石膏粉為荊門粉) 。

　  在加入礦渣的同時，還可適當加入一些添加劑，提高其活性。不難看出，石灰對粉刷石膏的強度增加相應較少，礦渣在不加水泥熟料的情況下，材料強度增加也不大。礦渣的加入還可改善粉刷石膏的和易性，使施工中易于操作。然而需要注意的是，以上幾種材料的加入量不宜過多，這是因為這些材料的堿性較大，造成粉刷石膏pH 較大，這會導致涂覆于其上的有機聚合物膜變黃變質。這一點可能需要根據(jù)具體應用工程的情況加以調整。

2.3 　保水劑對粉刷石膏性能的影響

粉刷石膏為了能滿足實際應用的需要，其加入了一定的緩凝劑，正如以上所述，緩凝劑較易導致石膏水化反應變慢，石膏漿體表面便會有一定量的水滲出，這些水會蒸發(fā)，便會嚴重影響到水化反應的完全進行，從而影響材料的強度。我們對幾種保水劑(CM、CMC、鈉基膨潤土)進行了實驗，結果見表4(所用石膏粉為荊門生產) 。

從表上不難看出，3種保性劑的保性率是：MC大于CMC大于膨潤土，相對無機保水劑而言，有機保水劑除了保水效果好外，還可以提高粉刷石膏的抗折強度，實驗發(fā)現(xiàn)，有機保水劑還可提高粉刷石膏對墻體的粘結力。此外，MC和CMC還可改善粉刷石膏的表面光度。然而，3種保水劑的原料成本，膨潤土小于CMC小于CM，所以，在實際當中我們應根據(jù)具體情況選用保水率，也可混合搭配使用。

我們通過實驗設計了一組配方，其性能測試見表5 (所用β半水石膏粉為荊門石膏粉) 。

3 　結論

從以上實驗結果及討論可以得出以下結論：

(1) 常見緩凝劑的緩凝效果。檸檬酸> 檸檬酸鹽> 酒石酸> 酒石酸鹽> 蔗糖> 磷酸鹽，SC 緩凝效果也較好。相同的緩凝劑在相同用量時，對不同產地的β半水石膏粉可能有不同緩凝效果。

(2) 作為無機摻材，礦渣及水泥可以提高粉刷石膏的強度。

(3) 3種保水劑的保水效果。MC大于CMC大于鈉基膨潤土。

(4) 實際生產中，根據(jù)具體情況，通過合理設計配方，既滿足實際指標要求，又要盡量降低生產成本，以利于產品的推廣應用。

(1 武漢理工大學材料學院，武漢　430070) (2 山東工業(yè)陶瓷研究設計院，淄博　255031)