2019-2021年抹灰石膏应用问题解析之一——从石膏角度切入

抹灰石膏作为一种新型的内墙抹灰材料，具有轻质、防火、保温隔热、吸音、高强、不收缩、不易开裂、施工方便的特点，得到市场广泛的认可和大力推广。

关键词：抹灰石膏   轻质   不易开裂

近年来，在绿色建材理念的倡导下，抹灰石膏的发展取得了很大进步。抹灰石膏是一种建筑内墙及顶板表面抹面的材料，是传统的水泥砂浆的换代产品，采用建筑石膏为基料，并辅以优化性能材料及多种外加剂和集料配制而成的气硬性抹灰材料。抹灰石膏作为一种新型的内墙抹灰材料，具有轻质、防火、保温隔热、吸音、高强、不收缩、不易开裂、施工方便的特点，得到市场广泛的认可和大力推广。抹灰石膏与基层粘接牢固，可避免水泥砂浆抹面出现的空鼓，开裂、脱落等现象，特别适用于加气混凝土墙体的抹灰。

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抹灰石膏的优点

（1）粘结力强

由于石膏本身的特性，几乎与各种墙体基材都能很好的粘结，对于加气混凝土墙体效果尤其明显，抹灰时不用刷任何界面剂。由于石膏具有微膨胀性，能有效抑制抹灰层的收缩开裂现象，墙面抹灰层不会出现空鼓、开裂、脱落现象。

（2）具有装饰作用

抹灰石膏墙面致密光滑不起灰，无毒、无味、不破裂，有较高的强度而不收缩，外观典雅，达到高级抹灰效果。

（3）阻燃性好

抹灰石膏凝结后，有大量结晶水，在发生火灾时，石膏中大量结晶水释放出来，形成的蒸气阻挡了火焰的蔓延。同时在整个脱水过程中吸收了大量的热，从而提高了耐火性能。

（4）保温隔热性好

抹灰石膏硬化体是一种多孔质材料，导热系数在相同厚度下，是混凝土制品的30%、粘土砖的45%。同时粉刷石膏固化后可有效防止声波传递，隔间效果良好。

（5）施工方便

抹灰石膏有良好的和易性、保水性，现场加水搅拌均匀后即可直接上墙抹灰，操作自如，劳动强度低，材料消耗少。

（6）节省工期

抹灰石膏抹灰层凝结硬化快，养护周期短，整个硬化及强度达标过程仅1-2d，施工工期比传统水泥砂浆可缩短70%左右。

（7）具有良好的呼吸功能

抹灰石膏在硬化过程中，可形成微小蜂窝状呼吸孔，当室内环境湿度较大时，能自动吸湿。在相反条件下，能自动释放储备的水分，反复循环，将室内湿度控制在适宜范围之内，为居住者创造良好舒适的生活环境

（8）有利冬季施工

抹灰石膏具有早强、快凝的特性，施工不受季节限制，尤其在冬季（-5℃以上）仍可施工，其水化速度不因气温低而明显减慢，只要拌合水不结冰即可抹灰，是冬季室内抹灰施工的好材料。

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抹灰石膏的问题探讨

工业副产石膏煅烧的建筑石膏应用于抹灰石膏，理论上应该没有问题，可是在实际应用中却出现了难尽人意的结果。目前出现的问题：一是初凝时间短，二是二水相偏高，而且特性不稳定，很难调整到抹灰石膏所要求的指标。

当然有些是工业副产石膏本身具有的缺陷，有些是煅烧工艺的问题，有些是工艺参数调节不当的原因，在应用中出现了凝结时间短，凝结时间不稳定，强度低等等问题，引起了施工中的种种困难，这也是现实中应用困难的原因之一。根据我们的实践经验，试对工业副产石膏加工中出现的上述问题进行探讨，以期与石膏行业的同行进行交流。

（1）初凝时间短，较难配制粉刷石膏

建筑石膏中往往含有三个相组成，即无水相，半水相，二水相，根据行业标准，各相的组成比例为：半水相＞80%，无水相＜15%，二水相＜5%。但是根据目前的煅烧系统，不同的工艺系统相组份的比例各不相同，同一种工艺系统相同，在各个生产厂家生产的相组份也不相同，就是一个生产厂家生产的建筑石膏相组成也会发生差异。生产厂家遇到问题，主要是建筑石膏中的二水相偏高，二水相偏高，带来的问题是，初凝时间短，就是再增加缓凝剂，也无法达到抹灰石膏要求的凝结时间，同时增加缓凝剂，增加成本，降低强度，无法配制合格的建筑石膏，这就是石膏加工的难点，也是推广应用抹灰石膏的难点。

（2）二水相含量不稳定

建筑石膏中的二水相含量不稳定，前面说了二水相的重要性，目前还有一个问题是二水相的不稳定，这也是一个关键的问题，在生产中遇到过此类问题，有2个样品，未加缓凝剂前，初凝时间在16min左右，强度在3.0MPa左右，应该适合于做粉刷石膏，问题在于加了缓凝剂后，一个样品的初凝时间达到了160min，另一个样品只有26min，二个样品相差5倍之多，有一家施工单位用了这个石膏产品作轻质抹灰石膏砂浆，现场工人无法操作，只能调换其它的优质石膏。从中可见半水石膏中的二水相的重要性，所以这个问题要引起各个建筑石膏生产厂家和重视。

（3）采用建筑石膏强度高的原料

抹灰石膏中半水石膏是用作胶凝材料的，除了石膏以外还大量掺入砂子（玻化微珠）或者其它填充料，石膏的强度起关键性作用，石膏的强度低，一是容易表面粉化，二是掺入的砂子比例低，如果建筑石膏强度达到3.5MPa以上,加工后的抹灰石膏可以GB/T28627中各类石膏产品的强度,而且还可以增加砂子比例,。建议生产抹灰石膏的厂家，尽可能采购强度高的石膏作为原料，这样才能提供合格的产品，可以得到质量稳定的产品。

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生产抹灰石膏对建筑石膏的要求

抹灰石膏对建筑石膏的要求，主要的参数就是二个：其一是初凝时间最好大于10分钟，其二是建筑石膏中的二水相低于4%。一般而言，高温快速煅烧的建筑石膏初凝时间快，低温慢速煅烧的建筑石膏初凝时间慢。关键是低温煅烧后建筑石膏中的二水相的高低，成为抹灰石膏质量好坏的关键，我们可以参考《轻质抹灰用?型半水石膏》（T/CBCA004-2020）。建议建筑石膏生产厂家根据客户对产品的要求和反应，对工艺参数调整，制定产品技术参数标准，制定了质量控制体系，生产的产品质量初凝时间长，相组成比例合理，以满足应用需求。

下面我们对建筑石膏的大生产谈几点体会：

（1）采用合适的工艺技术设备是降低二水相的基础

采用合适的工艺技术设备是降低二水相的基础，现在的工业副产石膏加工工艺不少，主要有能耗、凝结时间、强度等方面的不同，生产企业和客户各有所需，各有所求，都有它的合理性，不能武断哪一种工艺技术好与坏。从石膏加工企业来说，最重要的工作是，先要了解企业周边的市场，再来选择适合市场要求的石膏产品及工艺设备，而这一点往往是目前的石膏加工企业所忽略的，有的企业周边石膏板材市场大，可是生产的半水石膏由于初凝慢，不适合于人工操作的时间要求。有的石膏加工企业生产的产品初凝快，不适应抹灰石膏对初凝慢的要求，面对周边的石膏市场只能是无奈。其实对抹灰石膏的原料要求可以说比其它的石膏原料要求高，现在很多的石膏加工企业，最难做到的它的二水相标准达不到建筑石膏产品的要求。

根据石膏行业资深专家实践经验，建筑石膏中的二水相比例控制在4%以下，才能适应抹灰石膏要求，而目前石膏加工企业生产的半水石膏中的二水相一般在5%以上，如果要达到抹灰石膏要求，只能依靠增加外加剂调整，增加了成本，又降低了石膏强度，而且有些二水相高的石膏，再增加缓凝剂调整也无济于事。所以选择合适的工艺和设备至为关键。

（2）选择合理的煅烧参数是稳定二水相的关键

选择了合适的设备后，还要根据工艺设备和原料调整最佳的煅烧参数。现在的脱硫石膏出料大致控制在140℃到190℃之间，这是根据产品要求和工艺设备选择的，至于选择那个是合适的出料温度则要根据加工企业的经验来决定，不能一概而论。目前生产的建筑石膏除了二水相居高不下的情况，还有一个原因是二水相的不稳定，有些石膏加工企业的建筑石膏，有时其二水相低于4%，甚至达到2%以下，如果能稳定控制在此基础上，那是质量相当好的产品，问题就在于时高时低，特别是加了缓凝剂以后，其凝结时间波动太大，工地施工无法操作。

通过几种加工工艺的研究，不同的工艺设备，生产的产品参数肯定不同，就是同样采用沸腾炉的工艺设备，其最终产品的差异性也很大，其中有除尘系统的不同，烘干系统的不同，煅烧参数的不同，就是同一种工艺设备，经过石膏加工企业的的技术改造，最终成品质量也各不相同，建筑石膏产品各有特色就不足为怪。工业副产石膏由于其内在的特点，与天然石膏加工有很大的差异性，这也是目前石膏行业众所周知的问题。

根据初步研究，其原因大致如下，一是工艺设备的原因，目前有些投资人对石膏加工工艺和要求不熟悉，特别对工业副产石膏的问题没有深入研究，盲目选择工艺设备，如果选择不当，无天不足，投产后再怎么调整也是无济于事。二是煅烧过程参数的控制，工业副产石膏有很多特殊性，参数的调整是个难点，煅烧设备内的热量和物料的热交换，如何保持均匀热交换是个难点，特别是脱硫石膏，颗粒细小,含水率高,如何保证加热过程中的均匀热交换是个急待解决的难题，而目前的石膏加工行业的从业者专业水平偏低，只会做一般的简单操作，不知设备里面发生的热交换原理和过程，这也是一个重要的原因。

（3）选择优质原料是稳定二水相的重点

工业副产石膏加工最大的难点在于内部结晶水保持在一个稳定的水平上，石膏质量才是稳定的，如果加工后的石膏，有的结晶水>10,有的结晶水<2，虽然经过陈化，可以改变相组分，由于抹灰石膏对半水相的稳定性要求高，也是很难适应抹灰石膏要求的。就脱硫石膏原料的要求来说，一是要求原料供应稳定，最好选用一家电厂的原料，相对而言，一家电厂的脱硫剂供货固定，一旦控制参数调整以后，石膏各项指标比较稳定，质量不会出现大的波动，就能保证脱硫石膏的质量。其二对电厂来说，首先最好选择质量好的石灰石原料，并且保持石灰石质量的稳定，不要随便变换石灰石供应单位。其次调整脱硫运行参数，特别是PH值和石膏时排浆的密度一定要控制好，确保石膏的二水硫酸钙含量在90%以上。第三电厂一定要投用冲洗水设备，降低氯离子含量，争取达到国家标准。只要有稳定的原料供应，同时配备合适的工艺设备，调整好参数，就有了石膏产品的质量保证。

其实在现实中，上述的要求是比较难实现的，比如电厂自己投资的石膏生产线，由于电厂管理的重点是发电，生产和多经部门考核指标重点不同，往往会出现协调上的困难，从而影响石膏品质。目前各地的石膏加工企业，往往用的是多家电厂的脱硫石膏，各家电厂的石膏品质不同，质量差异很大，在同一条生产线生产的半水石膏，也会因各种石膏适应不同的煅烧温度，而造成建筑石膏质量上的差异，这也是目前脱硫建筑石膏质量不稳定的一个重要的因素。所以煅烧不断同电厂的脱硫石膏，需要加工企业具备一定的技术人员，经过实际经验，通过检测手段，确定各种石膏合适的煅烧温度，才能煅烧出合格的建筑石膏。就其它工业副产石膏如磷石膏、钛石膏等又当别论。

（4）配备合格工人是稳定二水相的重要环节

目前的石膏加工企业位置大都在郊外，由于环境的原因，生产条件不如其它行业企业，石膏加工企业利润不高，不可能给工人以高工资，所以企业吸引加不大，招工困难，基本上就是在企业周边招收当地的村民，普遍存在文化程度不高，技术素质差，而石膏加工其实其技术要求并不低，这就存在一个差异，也是造成目前石膏生产的品质不高的原因之一。建筑石膏加工，其实是一个热交换过程，热量的分布，热交换的均匀性如何，煅烧温度的稳定，不出现大起大落，这些是生产合格半水石膏所必须具备的基本条件。

在实践中，首先要保持全天煅烧温度的稳定，影响的因素很多，燃料的因素，蒸气压力稳定性因素等；石膏投料的因素，投料不均匀就会造成热交换的不均匀；设备的运动稳定性，整套设备运动中任何一样设备故障就会造成系统的停运，从而影响在系统中的石膏热交换。而以上这些控制因素。都要依靠生产工人来运行和控制。生产过程中只要有一个班发生故障，就会生产出不合格的石膏产品，就会影响整个成品库的产品质量。

抹灰石膏的生产离不开稳定的建筑石膏，也需要合理的生产工艺，希望石膏行业从业者共同努力、不断交流，为抹灰石膏产业又好又快对发展做出贡献。