石膏制品
石膏制品是一類(lèi)重要的建筑裝飾裝修材料。其特點(diǎn)是制品具有輕質(zhì)、保溫、防火、吸聲、形體飽滿(mǎn)、線(xiàn)條清晰、表面光滑而細膩、裝飾性好等特點(diǎn),并具有一定的室內濕度調節能力。
建筑石膏(gypsum plaster for building purposes)是以β型半水石膏為主要成分的,不預加任何外加劑的粉狀膠結料,主要用于制作石膏建筑制品。生產(chǎn)建筑石膏是在120℃~180℃的非飽和蒸汽介質(zhì)中脫水而成,可用于制備石膏砌塊、石膏板、以及石膏砂漿、粉刷石膏、抹灰石膏以及各種裝飾部件等。
建筑石膏加水拌合后,與水發(fā)生化學(xué)反應(簡(jiǎn)稱(chēng)水化):
CaSO4 • 1/2H2O+3/2 H2O → CaSO4 • 2H2O
生成的二水石膏從過(guò)飽和溶液中不斷析出并沉淀。隨著(zhù)水化的不斷進(jìn)行,生成的二水石膏不斷增多,漿體的稠度不斷增加,使漿體逐漸失去可塑性。隨水化的不斷進(jìn)行,二水石膏膠體微粒凝聚并轉為晶體。晶體的顆粒逐漸長(cháng)大,且晶體顆粒間相互塔接、交替、共生(二個(gè)以上晶粒生長(cháng)在一起),產(chǎn)生強度,即漿體產(chǎn)生了硬化。這一過(guò)程不斷進(jìn)行,直至漿體完全干燥,強度不再增加。由此,漿體逐漸硬化成人造石材。
建筑石膏一般用二水石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)。由二水石膏生產(chǎn)熟石膏的工藝主要包括原料的破碎、均化、粉磨和煅燒以及陳化等工序。其中煅燒和陳化對石膏性能具有重要的影響。利用工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)建筑石膏需要經(jīng)過(guò)驗證表明工業(yè)副產(chǎn)石膏對產(chǎn)品性能和環(huán)境無(wú)害方可應用。
國家標準GB 9776-88對建筑石膏的強度、細度和凝結時(shí)間等做了明確要求。并按強度、細度和凝結時(shí)間劃分為優(yōu)等品、一等品和合格品,各等級的強度與細度應滿(mǎn)足表3-1的要求;各等級建筑石膏的初凝時(shí)間不得小于6min,終凝時(shí)間不得大于30min。
表 建筑石膏各等級的強度和細度數值(GB 9776-88)
項目 |
優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 |
備注 |
抗折強度(MPa),≮
抗壓強度(MPa),≮ |
2.5
4.9 |
2.1
3.9 |
1.8
2.9 |
表中的強度值為2h的強度值 |
細度0.2mm方孔篩篩余(%),≯ |
5.0 |
10.0 |
15.0 |
建筑石膏的性質(zhì)特點(diǎn)有:
1、凝結時(shí)間短,固化快,強度較低。建筑石膏在加水拌合后,漿體在6~10min內便開(kāi)始失去可塑性,20~30min內完全失去可塑性而產(chǎn)生強度。因初凝時(shí)間較短,為滿(mǎn)足施工的要求,一般均須加入建筑石膏用量0.1%~0.2%的動(dòng)物膠(經(jīng)石灰處理),或摻入1%的亞硫酸酒精廢液來(lái)延緩凝結速度,也可使用硼砂或檸檬酸。但摻緩凝劑后,石膏制品的強度有所降低。與水泥膠凝材料相比,石膏的強度發(fā)展較快,2h的抗壓強度可達3~6 MPa,7d時(shí)可達最大抗壓強度值約為8~12 Mpa,遠遠低于混凝土的強度,因此,在建筑結構中主要用作非承重結構和建筑裝飾。
2、凝結時(shí)體積微膨脹。石膏漿體在凝結硬化初期會(huì )產(chǎn)生微膨脹,膨脹率為0.5%~1.0%。這一特性使石膏制品的表面光滑、尺寸精確、形體飽滿(mǎn)、裝飾性好,加之石膏制品潔白、細膩,特別適合制作建筑裝飾制品。
3、產(chǎn)品孔隙率大、保溫性好、吸聲性較好。建筑石膏在拌合時(shí),為使漿體具有施工要求的可塑性,須加入建筑石膏用量60%~80%的用水量,而建筑石膏水化的理論需水量為18.6%,所以大量的自由水在蒸發(fā)后,在建筑石膏制品內部形成大量的毛細孔隙。石膏制品的孔隙率達50%~60%,體積密度為800~1000kg/m3,導熱系數小,吸聲性較好,屬輕質(zhì)保溫材料。
4、具有一定的調溫和調濕性能。建筑石膏制品的比熱較大,因而具有一定的調節溫度的作用。它內部的大量毛細孔隙對空氣中的水蒸氣具有較強的吸附能力,所以對室內空氣的濕度有一定的調節作用。
5、防火性好、但耐火性較差。建筑石膏制品的導熱系數小,傳熱慢,且二水石膏受熱脫水產(chǎn)生的水蒸氣能阻礙火勢的蔓延。是一種重要的建筑防火材料。但二水石膏脫水后,強度下降,因而耐火性較差。
6、耐水性差。石膏制品的孔隙率大,且二水石膏可微溶于水,故石膏制品的耐水性差。石膏的軟化系數只有0.2~0.3。實(shí)驗研究表明,加入一定量的生石灰,經(jīng)過(guò)煅燒、陳化,可以改善石膏結構疏松、空隙率大的缺陷,制得性能穩定、品級達到GB9776—88《建筑石膏》優(yōu)等品要求的建筑石膏。
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