石膏制品
石膏制品是一類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、線條清晰、表面光滑而細(xì)膩、裝飾性好等特點(diǎn),并具有一定的室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)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(yù)加任何外加劑的粉狀膠結(jié)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(yīng)(簡稱水化):
CaSO4 • 1/2H2O+3/2 H2O → CaSO4 • 2H2O
生成的二水石膏從過飽和溶液中不斷析出并沉淀。隨著水化的不斷進(jìn)行,生成的二水石膏不斷增多,漿體的稠度不斷增加,使?jié){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(zhuǎn)為晶體。晶體的顆粒逐漸長大,且晶體顆粒間相互塔接、交替、共生(二個以上晶粒生長在一起),產(chǎn)生強(qiáng)度,即漿體產(chǎn)生了硬化。這一過程不斷進(jìn)行,直至漿體完全干燥,強(qiáng)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)過驗(yàn)證表明工業(yè)副產(chǎn)石膏對產(chǎn)品性能和環(huán)境無害方可應(yīng)用。
國家標(biāo)準(zhǔn)GB 9776-88對建筑石膏的強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時間等做了明確要求。并按強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時間劃分為優(yōu)等品、一等品和合格品,各等級的強(qiáng)度與細(xì)度應(yīng)滿足表3-1的要求;各等級建筑石膏的初凝時間不得小于6min,終凝時間不得大于30min。
表 建筑石膏各等級的強(qiáng)度和細(xì)度數(shù)值(GB 9776-88)
| 項(xiàng)目 |
優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 |
備注 |
抗折強(qiáng)度(MPa),≮
抗壓強(qiáng)度(MPa),≮ |
2.5
4.9 |
2.1
3.9 |
1.8
2.9 |
表中的強(qiáng)度值為2h的強(qiáng)度值 |
| 細(xì)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(jié)時間短,固化快,強(qiáng)度較低。建筑石膏在加水拌合后,漿體在6~10min內(nèi)便開始失去可塑性,20~30min內(nèi)完全失去可塑性而產(chǎn)生強(qiáng)度。因初凝時間較短,為滿足施工的要求,一般均須加入建筑石膏用量0.1%~0.2%的動物膠(經(jīng)石灰處理),或摻入1%的亞硫酸酒精廢液來延緩凝結(jié)速度,也可使用硼砂或檸檬酸。但摻緩凝劑后,石膏制品的強(qiáng)度有所降低。與水泥膠凝材料相比,石膏的強(qiáng)度發(fā)展較快,2h的抗壓強(qiáng)度可達(dá)3~6 MPa,7d時可達(dá)最大抗壓強(qiáng)度值約為8~12 Mpa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于混凝土的強(qiáng)度,因此,在建筑結(jié)構(gòu)中主要用作非承重結(jié)構(gòu)和建筑裝飾。
2、凝結(jié)時體積微膨脹。石膏漿體在凝結(jié)硬化初期會產(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、裝飾性好,加之石膏制品潔白、細(xì)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,為使?jié){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(nèi)部形成大量的毛細(xì)孔隙。石膏制品的孔隙率達(dá)50%~60%,體積密度為800~1000kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)小,吸聲性較好,屬輕質(zhì)保溫材料。
4、具有一定的調(diào)溫和調(diào)濕性能。建筑石膏制品的比熱較大,因而具有一定的調(diào)節(jié)溫度的作用。它內(nèi)部的大量毛細(xì)孔隙對空氣中的水蒸氣具有較強(qiáng)的吸附能力,所以對室內(nèi)空氣的濕度有一定的調(diào)節(jié)作用。
5、防火性好、但耐火性較差。建筑石膏制品的導(dǎo)熱系數(shù)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(qiáng)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(shù)只有0.2~0.3。實(shí)驗(yàn)研究表明,加入一定量的生石灰,經(jīng)過煅燒、陳化,可以改善石膏結(jié)構(gòu)疏松、空隙率大的缺陷,制得性能穩(wěn)定、品級達(dá)到GB9776—88《建筑石膏》優(yōu)等品要求的建筑石膏。
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