磷石膏在建筑抹面材料中的应用研究

 摘 要：文章以磷石膏为基材研制附加值较高的磷石膏基建筑抹面材料，开辟磷石膏资源化的新途径。该抹面材料主要由胶凝材料、填料、细分散有机聚合物及化学添加剂等组成。通过对磷石膏的多级改性制得一种施工方便，生产效率高及节能环保的新型干粉抹面砂浆。

关键词：磷石膏；建筑石膏；抹面材料；干粉砂浆

1 抹面砂浆的应用现状

目前，由于新型干粉砂浆的应用能提高建筑工程质量、加快施工进度、减轻劳动强度、节省材料、便于机械化施工等优点，所以在国外的应用越来越广泛，生产品种日益增加，产量规模越来越大，市场越来越广阔。目前，在欧、美、日等发达国家和地区干粉砂浆技术得到广泛应用，已基本取代了传统技术。

抹面砂浆发展较快，而磷石膏抹面砂浆的发展还基本上是空白，因此磷石膏抹面砂浆的研究有很广阔的前景。

磷石膏是一种严重污染环境的物质，而且给磷肥企业造成很大的经济负担，它的开发及利用是人们所一直关注的问题，磷石膏的资源化已经是我国磷肥企业能否实现可持续发展的关键。降低处理费用，提高磷石膏处理产品质量等等，在当今建筑石膏价格迅速上涨的情况下，磷石膏越来越显示出其资源优势，具有良好的开发前景和显著的社会效益及经济效益。因此如何以经济手段来促进磷石膏的利用，并提高磷石膏处理的经济效益，将是解决问题的关键。综上所述，磷石膏的应用有广阔的前景，是利国利民之举，变污染环境的化工废渣磷石膏为建材工业的材料资源，这对资源环境的良性循环协调发展具有重要意义。在我国，随着建筑业的大力发展以及对施工质量和施工条件的要求提高，磷石膏建筑抹面砂浆必将有广阔的开发应用前景。

2 磷石膏抹面砂浆实验结果分析

磷石膏抹面砂浆实验中，主要是确定抹面砂浆组分中各部分的配比，水灰比主要影响抹面砂浆的稠度和流动性，影响抹面砂浆凝结时间的确定。磷石膏和沙子的组成中，如果配比不当，会使抹面砂浆出现缩水现象，影响初终凝时间的确定和强度。使砂浆出现不和规格的现象，缓凝剂不仅会使砂浆缓凝还会使抹面砂浆的强度降低，而细分散有机聚合物也会影响稠度和出现缩水现象。

3 确定最佳方案的几个主要性能指标

3.1 磷石膏抹面砂浆的初终凝时间。磷石膏的初凝时间一般非常短，而建筑石膏的初凝时间则一般较长，这也是阻碍磷石膏应用的一个重要方面。因此，在用磷石膏制作抹面砂浆的时候，抹面砂浆的初终凝时间是一个必须要控制的问题。磷石膏抹面纱将由于建筑上的原因一般要求出凝时间在2小时以上并不超过2小时太长时间，因此，在做磷石膏抹面的过程中一定要注意控制抹面砂浆得初凝时间。

3.2 磷石膏抹面砂浆的抗折强度。做本试验的目的就是利用磷石膏代替普通建筑石膏做抹面砂浆，因此本试验的最佳方案，应当在抗折强度这一指标上达到或超过石膏抹面砂浆的国家标准。

3.3 磷石膏抹面砂浆的抗压强度。做本试验的目的就是利用磷石膏代替普通建筑石膏做抹面砂浆，因此本试验的最佳方案，应当在抗压强度这一指标上达到或超过石膏抹面砂浆的国家标准。

3.4 磷石膏抹面砂浆的流动性和稠度也是很重要的性能指标。

4 最佳方案的确定

水灰比优先考虑对抗压强度的影响，取1：4。

苯丙乳液对砂浆稠度的影响略大于其对抗压强度的影响，当苯丙乳液为3.0%时，稠度最好，而此时抗压强度也可以，对这两个指标综合考虑。

柠檬酸钾对稠度的影响是最明显的，稠度最好时，这时的抗压强度为中等，考虑到柠檬酸钾对抗压强度的影响是所有因素中最小的，还考虑到柠檬酸钾对抹面砂浆初凝时间的影响，应取柠檬酸钾的量为0.24%。

砂含量对抹面材料抗压的影响较稠度的影响较小，当取沙含量为70%时抗压强度最好，同时稠度也大，因此综合考虑取砂含量为70%。

在进行磷石膏预处理过程中加入氧化钙不仅可以改变磷石膏的酸碱性，而且还可以提高后来制作磷石膏抹面砂浆的强度，根据文献资料和实验结果发现当氧化钙的计入量在1.0%到1.5%之间是抹面砂浆的酸碱性和强度以符合抹面砂浆强度的国家标准，所以选择加入氧化钙的加入量为1.0%。

通过各因素对各指标影响的综合分析，得出较好的实验方案：

该方案的抹面砂浆的初凝时间为2小时07分，终凝时间为2小时23分钟，磷石膏抹面砂浆抗压强度为21.5Mpa，抗折强度为7.5Mpa，符合抹面砂浆M15国家标准。

5 结语

（1）磷石膏的主要成分为CaSO4•2H2O，约占90%，并含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、P2O5、F和有机物等杂质。其中P2O5、氟化物和有机物对制品的性能影响较大。通过水洗等预处理手段，再经煅烧处理后，其技术指标可到达建筑石膏一等品标准。

（2）当磷石膏的脱水温度控制在170～190℃之间时，其各项性能指标最佳，且抗折抗压强度均可达到GB9776-88一级品的要求。

（3）柠檬酸钾对磷石膏的缓凝效果显著，但使其强度大幅降低。

（4）砂浆中加入苯丙乳液，一方面对空气有诱导效应，赋予砂浆可压缩性；另一方面它的润滑效应，使砂浆的组分能够单独流动，因此可以改善砂浆的施工和易性。但是掺量增加，硬化砂浆的强度损失增加，适宜掺量为3%。

（5）得出磷石膏抹面砂浆配比的最佳方案：水灰比，25%；苯丙乳液，3.0%；柠檬酸钾，0.24%；砂含量，70%；氧化钙，1.0%；上述最佳方案可达到抹面砂浆M15的标准。

实验证明，磷石膏建筑抹面材料是一种性价比优良的新型绿色材料，该抹面材料的研制及开发，将会有力的促进建筑抹面材料的技术进步。

参考文献

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