左李萍,張帥,蒙海寧,許彥明,敖林,朱祥
(1. 鎮(zhèn)江建科建設科技有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212004;2. 江蘇鎮(zhèn)江建筑科學研究院集團股份有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212004)
作為一種歷史十分悠久的膠凝材料,石膏與水泥、石灰共稱為三大無機膠凝材料[1-2]。石膏可分為天然石膏和工業(yè)的副產(chǎn)品,即化學石膏,主要包括磷石膏、鈦石膏、脫硫石膏等。根據(jù)相關報道,在電廠吸收處理煙氣的副產(chǎn)品——脫硫石膏排放量非常巨大[3]。石膏是主要的無機膠凝材料之一,在國民經(jīng)濟中占有重要的地位,廣泛用于建筑、建材、工業(yè)模具和醫(yī)藥美容等眾多應用領域,是一種重要的工業(yè)原材料[4-5]。
水泥:復合硅酸鹽水泥 P·O42.5 級,產(chǎn)于江蘇鶴林水泥有限公司。細骨料:河砂,細度模數(shù) 2.4。?;⒅椋?40~70 目,產(chǎn)于河南信陽。脫硫石膏:密度 2.16g/cm3,基本性能見表1。重鈣粉,粒徑在400 目左右,產(chǎn)于江蘇鎮(zhèn)江。石膏混凝劑 200P,為氨基酰類緩凝劑,產(chǎn)于西卡(中國)有限公司。纖維素醚(HPMC),黏度為10萬mPa·s。淀粉醚,黏度為400~800mPa·s。引氣劑主要活性組分為乙氧基脂肪醇,來自于上海尚南貿(mào)易有限公司。
表1 脫硫石膏基本性能
主要試驗儀器設備見表2。
表2 試驗儀器
稱取石膏粉 1000g,標準稠度水膏比為 0.55,按表3 配比進行緩凝時間試驗。
表3 緩凝劑試驗配比
表4 和圖1為不同緩凝劑摻量對凝結(jié)時間的影響,從標準 GB/T 28627—2012《抹灰石膏》中對凝結(jié)時間的要求和成本經(jīng)濟性角度選擇 A3 這組緩凝劑配比。A1、A2 凝結(jié)時間太短,施工可操作時間不夠,A4、A5 凝結(jié)時間太長,不經(jīng)濟。
表4 不同緩凝劑摻量對凝結(jié)時間的影響
圖1 不同緩凝劑摻量對凝結(jié)時間的影響
表5 為不同石膏砂漿配比的試驗研究。
表5 石膏砂漿配比 g
表6 和圖2為不同石膏砂漿配比試驗結(jié)果,從標準GB/T 28627—2012《抹灰石膏》中對輕質(zhì)底層抹灰石膏抗折/抗壓強度的要求和成本經(jīng)濟性角度選擇 B3 組,B1、B2 這兩組強度較低,達不到標準要求,B4 組成本較高,不經(jīng)濟,因此選擇 B3 組最為合適。
表6 不同石膏砂漿配比試驗結(jié)果
圖2 不同石膏砂漿配比試驗結(jié)果
上述 B3 組試驗結(jié)果,體積密度為 1120kg/m3,而在標準 GB/T 28627—2012《抹灰石膏》中輕質(zhì)底層石膏砂漿的體積密度要求不大于1000kg/m3,所以按照表7 摻入不同量的?;⒅閬斫档推潴w積密度。從表8的試驗結(jié)果可知,C1 體積密度不滿足標準要求,而 C4 強度不滿足標準要求,再綜合經(jīng)濟成本的要求,選擇 C2組最為合適。
表9 為在上述最優(yōu)配比下配制的輕質(zhì)底層石膏砂漿的性能指標,其保水率、凝結(jié)時間、抗折和抗壓強度,粘結(jié)強度、體積密度等均符合標準要求。
表7 不同?;⒅閾饺肓康氖嗌皾{ g
表8 不同?;⒅閾搅繉κ嗌皾{的性能影響
表9 最優(yōu)配比的石膏砂漿性能指標
(1)隨著緩凝劑的加入量逐漸增多,石膏的緩凝時間也逐漸增加,結(jié)合標準要求和成本經(jīng)濟考慮,選擇緩凝劑的加入量為石膏粉摻量的 0.03%。
(2)隨著?;⒅榈募尤肓恐饾u增多,石膏砂漿的體積密度呈逐漸下降趨勢,結(jié)合標準要求和成本經(jīng)濟考慮,選擇 C2 組最為合適。
(3)在最優(yōu)配比下配制的輕質(zhì)底層石膏砂漿的性能優(yōu)異,其保水率、凝結(jié)時間、抗折/抗壓強度,粘結(jié)強度、體積密度等均符合標準要求。