项目二 建筑石膏
【知识导学】 石膏是一种传统的胶凝材料。我国石膏资源丰富。建筑石膏生产工艺简单,其制品质轻、防火性能好、装饰性强,具有广阔的发展前景。
一、建筑石膏的生产
生产建筑石膏的主要原料是天然二水石膏(CaSO4·2H2O)矿石(或称生石膏),也可以是一些富含硫酸钙的化学工业副产品,如磷石膏、氟石膏等。建筑石膏是由生石膏在非密闭状态下低温焙烧,再经磨细制成的半水石膏粉。反应式如下:
建筑石膏晶粒较细,调制浆体时需水量较大。产品中杂质含量少,颜色洁白者可作为模型石膏。建筑石膏的实际密度为2.5~2.8g/cm3,表观密度为1000~1200kg/m3。
二、建筑石膏的凝结硬化
建筑石膏加水生成二水石膏,其反应式如下:
二水石膏在水中的溶解度远小于半水石膏,故二水石膏首先从石膏饱和溶液中以胶粒形式沉淀析出,并不断转化为晶体。浆体中水分由于水化作用及蒸发而逐渐减少,浆体慢慢变稠,呈现凝结;随着二水石膏晶体的不断生成,相互交织形成空间晶体网,浆体逐渐硬化。
三、建筑石膏的技术性质
1.建筑石膏的技术指标
根据《建筑石膏》(GB/T 9776—2008)的规定,建筑石膏按原材料种类分为天然建筑石膏(N)、脱硫建筑石膏(S)和磷建筑石膏(P)三类,按2h强度(抗折)分为3.0、2.0、1.6三个等级,各项指标见表2-3。
建筑石膏的组成中β半水硫酸钙的含量应不小于60.0%。工业副产品建筑石膏的放射性核素限量应符合《建筑材料放射性核素限量》(GB 6566—2010)的要求。
表2-3 建筑石膏技术指标(GB/T 9776—2008)
石膏的标记按产品名称、代号、等级及标准编号的顺序标记,如等级为2.0的天然建筑石膏标记为“N 2.0GB/T 9776—2008”。
2.建筑石膏的特性
(1)凝结硬化快。建筑石膏浆体凝结极快,初凝一般只需几分钟,终凝也不超过半小时。在施工过程中,如需降低凝结速度,可适量加入缓凝剂,如加入0.1%~0.2%的动物胶或1%的亚硫酸酒精废液。
(2)硬化初期有微膨胀性。建筑石膏在硬化初期能产生约1%的体积膨胀,充模性能好,石膏制品不易开裂。
(3)孔隙率高。建筑石膏水化反应理论需水量约18.6%,为获得良好可塑性的石膏浆体,通常加水量达石膏质量的60%~80%。石膏硬化后多余的水分蒸发掉,使石膏制品的孔隙率高达40%~60%。因此,石膏制品具有表观密度小、隔热保温及吸声性能好的特点。同时,由于孔隙率大又使得石膏制品的强度降低,耐水性、抗渗性及抗冻性变差。
(4)防火性能好。硬化后的石膏制品遇到火灾时,在高温下,二水石膏中的结晶水蒸发,蒸发水分能在火与石膏制品之间形成蒸汽幕,降低了石膏表面的温度,从而可阻止火势蔓延。
四、建筑石膏的应用及储存
建筑石膏洁白细腻、装饰性强,常用于室内抹灰、粉刷;又由于建筑石膏质轻、多孔及具有良好的防火性能,常将建筑石膏制成各种建筑装饰制品及石膏板材,用作建筑物的室内隔断及吊顶等装饰材料。建筑石膏还是生产水泥、制作硅酸盐制品的重要原材料。
建筑石膏及其制品在运输和储存时,要注意防雨防潮。建筑石膏的储存期为3个月,过期或受潮后,强度会有一定程度的降低。