2019-2021年抹灰石膏應(yīng)用問(wèn)題解析之一——從石膏角度切入
2022-09-07
抹灰石膏作為一種新型的內(nèi)墻抹灰材料,具有輕質(zhì)、防火、保溫隔熱、吸音、高強(qiáng)、不收縮、不易開(kāi)裂、施工方便的特點(diǎn),得到市場(chǎng)廣泛的認(rèn)可和大力推廣。
關(guān)鍵詞:抹灰石膏 輕質(zhì) 不易開(kāi)裂
近年來(lái),在綠色建材理念的倡導(dǎo)下,抹灰石膏的發(fā)展取得了很大進(jìn)步。抹灰石膏是一種建筑內(nèi)墻及頂板表面抹面的材料,是傳統(tǒng)的水泥砂漿的換代產(chǎn)品,采用建筑石膏為基料,并輔以優(yōu)化性能材料及多種外加劑和集料配制而成的氣硬性抹灰材料。抹灰石膏作為一種新型的內(nèi)墻抹灰材料,具有輕質(zhì)、防火、保溫隔熱、吸音、高強(qiáng)、不收縮、不易開(kāi)裂、施工方便的特點(diǎn),得到市場(chǎng)廣泛的認(rèn)可和大力推廣。抹灰石膏與基層粘接牢固,可避免水泥砂漿抹面出現(xiàn)的空鼓,開(kāi)裂、脫落等現(xiàn)象,特別適用于加氣混凝土墻體的抹灰。
01
抹灰石膏的優(yōu)點(diǎn)
(1)粘結(jié)力強(qiáng)
由于石膏本身的特性,幾乎與各種墻體基材都能很好的粘結(jié),對(duì)于加氣混凝土墻體效果尤其明顯,抹灰時(shí)不用刷任何界面劑。由于石膏具有微膨脹性,能有效抑制抹灰層的收縮開(kāi)裂現(xiàn)象,墻面抹灰層不會(huì)出現(xiàn)空鼓、開(kāi)裂、脫落現(xiàn)象。
(2)具有裝飾作用
抹灰石膏墻面致密光滑不起灰,無(wú)毒、無(wú)味、不破裂,有較高的強(qiáng)度而不收縮,外觀典雅,達(dá)到高級(jí)抹灰效果。
(3)阻燃性好
抹灰石膏凝結(jié)后,有大量結(jié)晶水,在發(fā)生火災(zāi)時(shí),石膏中大量結(jié)晶水釋放出來(lái),形成的蒸氣阻擋了火焰的蔓延。同時(shí)在整個(gè)脫水過(guò)程中吸收了大量的熱,從而提高了耐火性能。
(4)保溫隔熱性好
抹灰石膏硬化體是一種多孔質(zhì)材料,導(dǎo)熱系數(shù)在相同厚度下,是混凝土制品的30%、粘土磚的45%。同時(shí)粉刷石膏固化后可有效防止聲波傳遞,隔間效果良好。
(5)施工方便
抹灰石膏有良好的和易性、保水性,現(xiàn)場(chǎng)加水?dāng)嚢杈鶆蚝蠹纯芍苯由蠅δɑ遥僮髯匀,勞?dòng)強(qiáng)度低,材料消耗少。
(6)節(jié)省工期
抹灰石膏抹灰層凝結(jié)硬化快,養(yǎng)護(hù)周期短,整個(gè)硬化及強(qiáng)度達(dá)標(biāo)過(guò)程僅1-2d,施工工期比傳統(tǒng)水泥砂漿可縮短70%左右。
(7)具有良好的呼吸功能
抹灰石膏在硬化過(guò)程中,可形成微小蜂窩狀呼吸孔,當(dāng)室內(nèi)環(huán)境濕度較大時(shí),能自動(dòng)吸濕。在相反條件下,能自動(dòng)釋放儲(chǔ)備的水分,反復(fù)循環(huán),將室內(nèi)濕度控制在適宜范圍之內(nèi),為居住者創(chuàng)造良好舒適的生活環(huán)境
(8)有利冬季施工
抹灰石膏具有早強(qiáng)、快凝的特性,施工不受季節(jié)限制,尤其在冬季(-5℃以上)仍可施工,其水化速度不因氣溫低而明顯減慢,只要拌合水不結(jié)冰即可抹灰,是冬季室內(nèi)抹灰施工的好材料。
02
抹灰石膏的問(wèn)題探討
工業(yè)副產(chǎn)石膏煅燒的建筑石膏應(yīng)用于抹灰石膏,理論上應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題,可是在實(shí)際應(yīng)用中卻出現(xiàn)了難盡人意的結(jié)果。目前出現(xiàn)的問(wèn)題:一是初凝時(shí)間短,二是二水相偏高,而且特性不穩(wěn)定,很難調(diào)整到抹灰石膏所要求的指標(biāo)。
當(dāng)然有些是工業(yè)副產(chǎn)石膏本身具有的缺陷,有些是煅燒工藝的問(wèn)題,有些是工藝參數(shù)調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)脑,在?yīng)用中出現(xiàn)了凝結(jié)時(shí)間短,凝結(jié)時(shí)間不穩(wěn)定,強(qiáng)度低等等問(wèn)題,引起了施工中的種種困難,這也是現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用困難的原因之一。根據(jù)我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),試對(duì)工業(yè)副產(chǎn)石膏加工中出現(xiàn)的上述問(wèn)題進(jìn)行探討,以期與石膏行業(yè)的同行進(jìn)行交流。
(1)初凝時(shí)間短,較難配制粉刷石膏
建筑石膏中往往含有三個(gè)相組成,即無(wú)水相,半水相,二水相,根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),各相的組成比例為:半水相>80%,無(wú)水相<15%,二水相<5%。但是根據(jù)目前的煅燒系統(tǒng),不同的工藝系統(tǒng)相組份的比例各不相同,同一種工藝系統(tǒng)相同,在各個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的相組份也不相同,就是一個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的建筑石膏相組成也會(huì)發(fā)生差異。生產(chǎn)廠家遇到問(wèn)題,主要是建筑石膏中的二水相偏高,二水相偏高,帶來(lái)的問(wèn)題是,初凝時(shí)間短,就是再增加緩凝劑,也無(wú)法達(dá)到抹灰石膏要求的凝結(jié)時(shí)間,同時(shí)增加緩凝劑,增加成本,降低強(qiáng)度,無(wú)法配制合格的建筑石膏,這就是石膏加工的難點(diǎn),也是推廣應(yīng)用抹灰石膏的難點(diǎn)。
(2)二水相含量不穩(wěn)定
建筑石膏中的二水相含量不穩(wěn)定,前面說(shuō)了二水相的重要性,目前還有一個(gè)問(wèn)題是二水相的不穩(wěn)定,這也是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題,在生產(chǎn)中遇到過(guò)此類(lèi)問(wèn)題,有2個(gè)樣品,未加緩凝劑前,初凝時(shí)間在16min左右,強(qiáng)度在3.0MPa左右,應(yīng)該適合于做粉刷石膏,問(wèn)題在于加了緩凝劑后,一個(gè)樣品的初凝時(shí)間達(dá)到了160min,另一個(gè)樣品只有26min,二個(gè)樣品相差5倍之多,有一家施工單位用了這個(gè)石膏產(chǎn)品作輕質(zhì)抹灰石膏砂漿,現(xiàn)場(chǎng)工人無(wú)法操作,只能調(diào)換其它的優(yōu)質(zhì)石膏。從中可見(jiàn)半水石膏中的二水相的重要性,所以這個(gè)問(wèn)題要引起各個(gè)建筑石膏生產(chǎn)廠家和重視。
(3)采用建筑石膏強(qiáng)度高的原料
抹灰石膏中半水石膏是用作膠凝材料的,除了石膏以外還大量摻入砂子(;⒅椋┗蛘咂渌畛淞希嗟膹(qiáng)度起關(guān)鍵性作用,石膏的強(qiáng)度低,一是容易表面粉化,二是摻入的砂子比例低,如果建筑石膏強(qiáng)度達(dá)到3.5MPa以上,加工后的抹灰石膏可以GB/T28627中各類(lèi)石膏產(chǎn)品的強(qiáng)度,而且還可以增加砂子比例,。建議生產(chǎn)抹灰石膏的廠家,盡可能采購(gòu)強(qiáng)度高的石膏作為原料,這樣才能提供合格的產(chǎn)品,可以得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。
03
生產(chǎn)抹灰石膏對(duì)建筑石膏的要求
抹灰石膏對(duì)建筑石膏的要求,主要的參數(shù)就是二個(gè):其一是初凝時(shí)間最好大于10分鐘,其二是建筑石膏中的二水相低于4%。一般而言,高溫快速煅燒的建筑石膏初凝時(shí)間快,低溫慢速煅燒的建筑石膏初凝時(shí)間慢。關(guān)鍵是低溫煅燒后建筑石膏中的二水相的高低,成為抹灰石膏質(zhì)量好壞的關(guān)鍵,我們可以參考《輕質(zhì)抹灰用?型半水石膏》(T/CBCA004-2020)。建議建筑石膏生產(chǎn)廠家根據(jù)客戶對(duì)產(chǎn)品的要求和反應(yīng),對(duì)工藝參數(shù)調(diào)整,制定產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn),制定了質(zhì)量控制體系,生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量初凝時(shí)間長(zhǎng),相組成比例合理,以滿足應(yīng)用需求。
下面我們對(duì)建筑石膏的大生產(chǎn)談幾點(diǎn)體會(huì):
(1)采用合適的工藝技術(shù)設(shè)備是降低二水相的基礎(chǔ)
采用合適的工藝技術(shù)設(shè)備是降低二水相的基礎(chǔ),現(xiàn)在的工業(yè)副產(chǎn)石膏加工工藝不少,主要有能耗、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度等方面的不同,生產(chǎn)企業(yè)和客戶各有所需,各有所求,都有它的合理性,不能武斷哪一種工藝技術(shù)好與壞。從石膏加工企業(yè)來(lái)說(shuō),最重要的工作是,先要了解企業(yè)周邊的市場(chǎng),再來(lái)選擇適合市場(chǎng)要求的石膏產(chǎn)品及工藝設(shè)備,而這一點(diǎn)往往是目前的石膏加工企業(yè)所忽略的,有的企業(yè)周邊石膏板材市場(chǎng)大,可是生產(chǎn)的半水石膏由于初凝慢,不適合于人工操作的時(shí)間要求。有的石膏加工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品初凝快,不適應(yīng)抹灰石膏對(duì)初凝慢的要求,面對(duì)周邊的石膏市場(chǎng)只能是無(wú)奈。其實(shí)對(duì)抹灰石膏的原料要求可以說(shuō)比其它的石膏原料要求高,現(xiàn)在很多的石膏加工企業(yè),最難做到的它的二水相標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到建筑石膏產(chǎn)品的要求。
根據(jù)石膏行業(yè)資深專(zhuān)家實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建筑石膏中的二水相比例控制在4%以下,才能適應(yīng)抹灰石膏要求,而目前石膏加工企業(yè)生產(chǎn)的半水石膏中的二水相一般在5%以上,如果要達(dá)到抹灰石膏要求,只能依靠增加外加劑調(diào)整,增加了成本,又降低了石膏強(qiáng)度,而且有些二水相高的石膏,再增加緩凝劑調(diào)整也無(wú)濟(jì)于事。所以選擇合適的工藝和設(shè)備至為關(guān)鍵。
(2)選擇合理的煅燒參數(shù)是穩(wěn)定二水相的關(guān)鍵
選擇了合適的設(shè)備后,還要根據(jù)工藝設(shè)備和原料調(diào)整最佳的煅燒參數(shù),F(xiàn)在的脫硫石膏出料大致控制在140℃到190℃之間,這是根據(jù)產(chǎn)品要求和工藝設(shè)備選擇的,至于選擇那個(gè)是合適的出料溫度則要根據(jù)加工企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定,不能一概而論。目前生產(chǎn)的建筑石膏除了二水相居高不下的情況,還有一個(gè)原因是二水相的不穩(wěn)定,有些石膏加工企業(yè)的建筑石膏,有時(shí)其二水相低于4%,甚至達(dá)到2%以下,如果能穩(wěn)定控制在此基礎(chǔ)上,那是質(zhì)量相當(dāng)好的產(chǎn)品,問(wèn)題就在于時(shí)高時(shí)低,特別是加了緩凝劑以后,其凝結(jié)時(shí)間波動(dòng)太大,工地施工無(wú)法操作。
通過(guò)幾種加工工藝的研究,不同的工藝設(shè)備,生產(chǎn)的產(chǎn)品參數(shù)肯定不同,就是同樣采用沸騰爐的工藝設(shè)備,其最終產(chǎn)品的差異性也很大,其中有除塵系統(tǒng)的不同,烘干系統(tǒng)的不同,煅燒參數(shù)的不同,就是同一種工藝設(shè)備,經(jīng)過(guò)石膏加工企業(yè)的的技術(shù)改造,最終成品質(zhì)量也各不相同,建筑石膏產(chǎn)品各有特色就不足為怪。工業(yè)副產(chǎn)石膏由于其內(nèi)在的特點(diǎn),與天然石膏加工有很大的差異性,這也是目前石膏行業(yè)眾所周知的問(wèn)題。
根據(jù)初步研究,其原因大致如下,一是工藝設(shè)備的原因,目前有些投資人對(duì)石膏加工工藝和要求不熟悉,特別對(duì)工業(yè)副產(chǎn)石膏的問(wèn)題沒(méi)有深入研究,盲目選擇工藝設(shè)備,如果選擇不當(dāng),無(wú)天不足,投產(chǎn)后再怎么調(diào)整也是無(wú)濟(jì)于事。二是煅燒過(guò)程參數(shù)的控制,工業(yè)副產(chǎn)石膏有很多特殊性,參數(shù)的調(diào)整是個(gè)難點(diǎn),煅燒設(shè)備內(nèi)的熱量和物料的熱交換,如何保持均勻熱交換是個(gè)難點(diǎn),特別是脫硫石膏,顆粒細(xì)小,含水率高,如何保證加熱過(guò)程中的均勻熱交換是個(gè)急待解決的難題,而目前的石膏加工行業(yè)的從業(yè)者專(zhuān)業(yè)水平偏低,只會(huì)做一般的簡(jiǎn)單操作,不知設(shè)備里面發(fā)生的熱交換原理和過(guò)程,這也是一個(gè)重要的原因。
(3)選擇優(yōu)質(zhì)原料是穩(wěn)定二水相的重點(diǎn)
工業(yè)副產(chǎn)石膏加工最大的難點(diǎn)在于內(nèi)部結(jié)晶水保持在一個(gè)穩(wěn)定的水平上,石膏質(zhì)量才是穩(wěn)定的,如果加工后的石膏,有的結(jié)晶水>10,有的結(jié)晶水<2,雖然經(jīng)過(guò)陳化,可以改變相組分,由于抹灰石膏對(duì)半水相的穩(wěn)定性要求高,也是很難適應(yīng)抹灰石膏要求的。就脫硫石膏原料的要求來(lái)說(shuō),一是要求原料供應(yīng)穩(wěn)定,最好選用一家電廠的原料,相對(duì)而言,一家電廠的脫硫劑供貨固定,一旦控制參數(shù)調(diào)整以后,石膏各項(xiàng)指標(biāo)比較穩(wěn)定,質(zhì)量不會(huì)出現(xiàn)大的波動(dòng),就能保證脫硫石膏的質(zhì)量。其二對(duì)電廠來(lái)說(shuō),首先最好選擇質(zhì)量好的石灰石原料,并且保持石灰石質(zhì)量的穩(wěn)定,不要隨便變換石灰石供應(yīng)單位。其次調(diào)整脫硫運(yùn)行參數(shù),特別是PH值和石膏時(shí)排漿的密度一定要控制好,確保石膏的二水硫酸鈣含量在90%以上。第三電廠一定要投用沖洗水設(shè)備,降低氯離子含量,爭(zhēng)取達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。只要有穩(wěn)定的原料供應(yīng),同時(shí)配備合適的工藝設(shè)備,調(diào)整好參數(shù),就有了石膏產(chǎn)品的質(zhì)量保證。
其實(shí)在現(xiàn)實(shí)中,上述的要求是比較難實(shí)現(xiàn)的,比如電廠自己投資的石膏生產(chǎn)線,由于電廠管理的重點(diǎn)是發(fā)電,生產(chǎn)和多經(jīng)部門(mén)考核指標(biāo)重點(diǎn)不同,往往會(huì)出現(xiàn)協(xié)調(diào)上的困難,從而影響石膏品質(zhì)。目前各地的石膏加工企業(yè),往往用的是多家電廠的脫硫石膏,各家電廠的石膏品質(zhì)不同,質(zhì)量差異很大,在同一條生產(chǎn)線生產(chǎn)的半水石膏,也會(huì)因各種石膏適應(yīng)不同的煅燒溫度,而造成建筑石膏質(zhì)量上的差異,這也是目前脫硫建筑石膏質(zhì)量不穩(wěn)定的一個(gè)重要的因素。所以煅燒不斷同電廠的脫硫石膏,需要加工企業(yè)具備一定的技術(shù)人員,經(jīng)過(guò)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),通過(guò)檢測(cè)手段,確定各種石膏合適的煅燒溫度,才能煅燒出合格的建筑石膏。就其它工業(yè)副產(chǎn)石膏如磷石膏、鈦石膏等又當(dāng)別論。
(4)配備合格工人是穩(wěn)定二水相的重要環(huán)節(jié)
目前的石膏加工企業(yè)位置大都在郊外,由于環(huán)境的原因,生產(chǎn)條件不如其它行業(yè)企業(yè),石膏加工企業(yè)利潤(rùn)不高,不可能給工人以高工資,所以企業(yè)吸引加不大,招工困難,基本上就是在企業(yè)周邊招收當(dāng)?shù)氐拇迕,普遍存在文化程度不高,技術(shù)素質(zhì)差,而石膏加工其實(shí)其技術(shù)要求并不低,這就存在一個(gè)差異,也是造成目前石膏生產(chǎn)的品質(zhì)不高的原因之一。建筑石膏加工,其實(shí)是一個(gè)熱交換過(guò)程,熱量的分布,熱交換的均勻性如何,煅燒溫度的穩(wěn)定,不出現(xiàn)大起大落,這些是生產(chǎn)合格半水石膏所必須具備的基本條件。
在實(shí)踐中,首先要保持全天煅燒溫度的穩(wěn)定,影響的因素很多,燃料的因素,蒸氣壓力穩(wěn)定性因素等;石膏投料的因素,投料不均勻就會(huì)造成熱交換的不均勻;設(shè)備的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性,整套設(shè)備運(yùn)動(dòng)中任何一樣設(shè)備故障就會(huì)造成系統(tǒng)的停運(yùn),從而影響在系統(tǒng)中的石膏熱交換。而以上這些控制因素。都要依靠生產(chǎn)工人來(lái)運(yùn)行和控制。生產(chǎn)過(guò)程中只要有一個(gè)班發(fā)生故障,就會(huì)生產(chǎn)出不合格的石膏產(chǎn)品,就會(huì)影響整個(gè)成品庫(kù)的產(chǎn)品質(zhì)量。
抹灰石膏的生產(chǎn)離不開(kāi)穩(wěn)定的建筑石膏,也需要合理的生產(chǎn)工藝,希望石膏行業(yè)從業(yè)者共同努力、不斷交流,為抹灰石膏產(chǎn)業(yè)又好又快對(duì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
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