磷石膏在建筑抹面材料中的應用研究

趙彥鵬

摘 要：文章以磷石膏為基材研制附加值較高的磷石膏基建筑抹面材料，開辟磷石膏資源化的新途徑。該抹面材料主要由膠凝材料、填料、細分散有機聚合物及化學添加劑等組成。通過對磷石膏的多級改性制得一種施工方便，生產(chǎn)效率高及節(jié)能環(huán)保的新型干粉抹面砂漿。

關鍵詞：磷石膏；建筑石膏；抹面材料；干粉砂漿

1 抹面砂漿的應用現(xiàn)狀

目前，由于新型干粉砂漿的應用能提高建筑工程質(zhì)量、加快施工進度、減輕勞動強度、節(jié)省材料、便于機械化施工等優(yōu)點，所以在國外的應用越來越廣泛，生產(chǎn)品種日益增加，產(chǎn)量規(guī)模越來越大，市場越來越廣闊。目前，在歐、美、日等發(fā)達國家和地區(qū)干粉砂漿技術(shù)得到廣泛應用，已基本取代了傳統(tǒng)技術(shù)。

抹面砂漿發(fā)展較快，而磷石膏抹面砂漿的發(fā)展還基本上是空白，因此磷石膏抹面砂漿的研究有很廣闊的前景。

磷石膏是一種嚴重污染環(huán)境的物質(zhì)，而且給磷肥企業(yè)造成很大的經(jīng)濟負擔，它的開發(fā)及利用是人們所一直關注的問題，磷石膏的資源化已經(jīng)是我國磷肥企業(yè)能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。降低處理費用，提高磷石膏處理產(chǎn)品質(zhì)量等等，在當今建筑石膏價格迅速上漲的情況下，磷石膏越來越顯示出其資源優(yōu)勢，具有良好的開發(fā)前景和顯著的社會效益及經(jīng)濟效益。因此如何以經(jīng)濟手段來促進磷石膏的利用，并提高磷石膏處理的經(jīng)濟效益，將是解決問題的關鍵。綜上所述，磷石膏的應用有廣闊的前景，是利國利民之舉，變污染環(huán)境的化工廢渣磷石膏為建材工業(yè)的材料資源，這對資源環(huán)境的良性循環(huán)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。在我國，隨著建筑業(yè)的大力發(fā)展以及對施工質(zhì)量和施工條件的要求提高，磷石膏建筑抹面砂漿必將有廣闊的開發(fā)應用前景。

2 磷石膏抹面砂漿實驗結(jié)果分析

磷石膏抹面砂漿實驗中，主要是確定抹面砂漿組分中各部分的配比，水灰比主要影響抹面砂漿的稠度和流動性，影響抹面砂漿凝結(jié)時間的確定。磷石膏和沙子的組成中，如果配比不當，會使抹面砂漿出現(xiàn)縮水現(xiàn)象，影響初終凝時間的確定和強度。使砂漿出現(xiàn)不和規(guī)格的現(xiàn)象，緩凝劑不僅會使砂漿緩凝還會使抹面砂漿的強度降低，而細分散有機聚合物也會影響稠度和出現(xiàn)縮水現(xiàn)象。

3 確定最佳方案的幾個主要性能指標

3.1 磷石膏抹面砂漿的初終凝時間。磷石膏的初凝時間一般非常短，而建筑石膏的初凝時間則一般較長，這也是阻礙磷石膏應用的一個重要方面。因此，在用磷石膏制作抹面砂漿的時候，抹面砂漿的初終凝時間是一個必須要控制的問題。磷石膏抹面紗將由于建筑上的原因一般要求出凝時間在2小時以上并不超過2小時太長時間，因此，在做磷石膏抹面的過程中一定要注意控制抹面砂漿得初凝時間。

3.2 磷石膏抹面砂漿的抗折強度。做本試驗的目的就是利用磷石膏代替普通建筑石膏做抹面砂漿，因此本試驗的最佳方案，應當在抗折強度這一指標上達到或超過石膏抹面砂漿的國家標準。

3.3 磷石膏抹面砂漿的抗壓強度。做本試驗的目的就是利用磷石膏代替普通建筑石膏做抹面砂漿，因此本試驗的最佳方案，應當在抗壓強度這一指標上達到或超過石膏抹面砂漿的國家標準。

3.4 磷石膏抹面砂漿的流動性和稠度也是很重要的性能指標。

4 最佳方案的確定

水灰比優(yōu)先考慮對抗壓強度的影響，取1：4。

苯丙乳液對砂漿稠度的影響略大于其對抗壓強度的影響，當苯丙乳液為3.0%時，稠度最好，而此時抗壓強度也可以，對這兩個指標綜合考慮。

檸檬酸鉀對稠度的影響是最明顯的，稠度最好時，這時的抗壓強度為中等，考慮到檸檬酸鉀對抗壓強度的影響是所有因素中最小的，還考慮到檸檬酸鉀對抹面砂漿初凝時間的影響，應取檸檬酸鉀的量為0.24%。

砂含量對抹面材料抗壓的影響較稠度的影響較小，當取沙含量為70%時抗壓強度最好，同時稠度也大，因此綜合考慮取砂含量為70%。

在進行磷石膏預處理過程中加入氧化鈣不僅可以改變磷石膏的酸堿性，而且還可以提高后來制作磷石膏抹面砂漿的強度，根據(jù)文獻資料和實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)當氧化鈣的計入量在1.0%到1.5%之間是抹面砂漿的酸堿性和強度以符合抹面砂漿強度的國家標準，所以選擇加入氧化鈣的加入量為1.0%。

通過各因素對各指標影響的綜合分析，得出較好的實驗方案：

該方案的抹面砂漿的初凝時間為2小時07分，終凝時間為2小時23分鐘，磷石膏抹面砂漿抗壓強度為21.5Mpa，抗折強度為7.5Mpa，符合抹面砂漿M15國家標準。

5 結(jié)語

（1）磷石膏的主要成分為CaSO4·2H2O，約占90%，并含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、P2O5、F和有機物等雜質(zhì)。其中P2O5、氟化物和有機物對制品的性能影響較大。通過水洗等預處理手段，再經(jīng)煅燒處理后，其技術(shù)指標可到達建筑石膏一等品標準。

（2）當磷石膏的脫水溫度控制在170～190℃之間時，其各項性能指標最佳，且抗折抗壓強度均可達到GB9776-88一級品的要求。

（3）檸檬酸鉀對磷石膏的緩凝效果顯著，但使其強度大幅降低。

（4）砂漿中加入苯丙乳液，一方面對空氣有誘導效應，賦予砂漿可壓縮性；另一方面它的潤滑效應，使砂漿的組分能夠單獨流動，因此可以改善砂漿的施工和易性。但是摻量增加，硬化砂漿的強度損失增加，適宜摻量為3%。

（5）得出磷石膏抹面砂漿配比的最佳方案：水灰比，25%；苯丙乳液，3.0%；檸檬酸鉀，0.24%；砂含量，70%；氧化鈣，1.0%；上述最佳方案可達到抹面砂漿M15的標準。

實驗證明，磷石膏建筑抹面材料是一種性價比優(yōu)良的新型綠色材料，該抹面材料的研制及開發(fā)，將會有力的促進建筑抹面材料的技術(shù)進步。

參考文獻

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