【工业固废】建筑石膏相关外加剂研究及经济效益分析-第2页-北极星固废网

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俞波[13]等人发现添加适量TJ－2后，由于它易溶于水，在水化反应后，能生成活性更高、颗粒更细的二水石膏，进而增强非煅烧磷石膏砌块的早期强度。粉刷石膏也是磷石膏的一种重要的用途，通过添加缓凝剂可以使其的凝结时间延长，便于施工，缓凝剂能延缓磷石膏的溶解速度，降低溶液的过饱和度，阻滞晶核的形成和晶体的生长，来达到缓凝的效果；添加保水剂能有效地避免料浆中的水分过多地转移到基层墙体上，从而造成缝、空鼓、剥落等质量问题，在这其中，纤维素类保水剂效果最好[14-15]。对于磷石膏基建筑腻子，添加纤维素醚和胶粉后，保水率和强度都有提高，当单独掺加有机硅增水剂也可达到相同的结果[16]。

1.3天然石膏

石膏是一种历史悠久的多功能气硬性胶凝材料，与水泥和石灰统称为三大胶凝材料。它有着质轻、耐火性好等优点，但也有着凝结速度快、强度低、耐水性差等缺点。外加剂的添加会对石膏的性能产生影响。以黄姜水解提取皂素后废渣为原料配制成的木质素磺酸钠－丙烯酰胺接枝共聚物的绿色外加剂可促进石膏晶体以片状形式生长发育，使石膏的力学性能提高，以酸性盐存在的柠檬酸虽然缓凝效果很好，但对石膏的强度损失很大[17-21]。

以聚乙烯醇与硬脂酸共同乳化所得的有机乳液防水剂为基础，同时添加由明矾石、萘磺酸盐醛类缩合物组成的盐类防水剂配制成的复合防水剂，改变了石膏晶体的结构，使晶体的各个面的生长速度相近，从而生成六方短柱状晶体，从而降低吸水率，增加强度[22]。在添加木质素磺酸钙时，其分子均匀分散吸附在石膏颗粒的表面，减少了石膏的标准稠度用水量，进而减少了因水分蒸发而留在石膏内的孔隙，提高其强度[23]。粉刷石膏[24-26]是石膏很重要的用途之一，它的生产和应用，克服了传统粉刷材料的不足，以二亚乙基三胺五乙酸的五钠盐为主制成的SC缓凝剂比单一的柠檬酸、酒石酸等缓凝剂的缓凝效果好，增强其流动性，并且对石膏强度损失也比较小。

保水剂的添加可以防止浆体上墙后的垂挂，及水分大量蒸发引起的墙面开裂等问题，常用的主要有：甲基纤维素（MC）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、羟乙基甲基纤维素（HEMC）等。富含羰基和羧基的有机聚合物制配成的改性剂，能够改善粉刷石膏的凝结时间、黏结力、保水性。

2其他类型的建筑石膏

氟石膏[27-30]是工业上用萤石（CaF2）与浓硫酸反应生成氟化氢后得到的副产物，每生产1t的氟化氢大约需要排出3.6t氟石膏废渣。它的特点是强度低、凝结速度慢等，因此需要添加合适的改性剂才能使其成为可用的建筑石膏。氟石膏是没有活性的，在添加盐类激发剂后，可增大无水石膏溶解度，并进一步促成复盐生成二水石膏完成再结晶的过程，达到提高氟石膏强度的目的。激发剂的主要类型有明矾、硫酸钙等，掺量不同，效果也就不同。添加减水剂可以减少施工过程中水的用量，节约水资源，同时减少留在氟石膏中的水分子，增加其强度，在常用的苯系减水剂、氨基磺化系减水剂、磺化三聚氰胺系减水剂、多聚羧酸系减水剂等中，发现多聚羧酸系减水剂随着掺量的增加减水效果最明显。而每种减水剂在达到一定的掺量后，氟石膏的强度会随着减水剂掺量的增加而减小。

为了保证氟石膏充分水化，避免开裂等现象的发生，需要添加保水剂，无机保水剂相对有机保水剂成本较低，把有机保水剂与无机保水剂以一定的比例复配得到的保水剂效果更好，经济性也好。AK糖石膏[31]是生产乙酰磺胺酸钾的工业副产石膏，在适宜的煅烧强度下，其能转化为胶凝性能较好的β型石膏，在减水剂方面，KAl（SO4）2˙12H20、NaHSO4与LK聚羧酸减水剂复配的效果比单掺增强剂更好。

3外加剂的经济效益分析

我国不仅具有丰富的天然石膏资源，同时每年会产生大量工业副产石膏，但是，由于其性能复杂，添加外加剂是改善所有石膏制品性能的重要途径。在如今的建材市场中，大力发展新型建材，石膏类建材具有质轻、隔音性好、隔热性好等优良性能，将工业副产石膏用于建筑材料，既解决了其堆放及污染环境等问题，也符合我国目前循环经济的发展趋势。综上两点，石膏类外加剂具有巨大的市场潜力。添加减水剂，最直接的经济效益是减少水的用量，降低成本，水是大自然最宝贵的资源，添加减水剂后带来的环境效益是不可小觑的，同时，使用减水剂后，石膏制品中的水含量就会减少，这将大大减少石膏制品的拆模时间，为企业增加利润；添加缓凝剂，可以延长石膏制品的缓凝时间，方便其施工，为相关企业节约人、物等资金；添加保水剂，可避免墙面干裂、脱落等问题，为后期的质量检验及维修节约资本。

原标题：【技术探讨】建筑石膏相关外加剂研究及经济效益分析

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