揭秘玻化微珠用量：如何提升脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的性能？

發(fā)布日期：2023-11-18 作者：點擊：

引言

隨著我國火力發(fā)電廠廢煙脫硫技術(shù)的廣泛應(yīng)用，脫硫石膏產(chǎn)量迅猛增加，2010年全國年產(chǎn)脫硫石膏已超過3790萬t。這些工業(yè)副產(chǎn)石膏的堆放，不僅占用大量土地，而且會污染環(huán)境。根據(jù)目前很多科研工作者對脫硫石膏的特性、煅燒工藝等問題進行的大量研究，表明脫硫石膏具有良好的膠凝性，以其替代天然石膏配制石膏砂漿完全可行。

在歐洲，石膏砂漿已占據(jù)了超過90%工裝及家裝墻面材料市場。在國內(nèi)，從2012年開始，石膏基砂漿取得了快速發(fā)展，尤其是底層抹灰石膏，增長率超過了100%。目前，北京、上海、江蘇等地已普遍使用粉刷石膏代替水泥抹灰砂漿找平。在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，石膏砂漿的機械化施工體系較為成熟，機械化施工面積達到100萬m2以上。

采用機械噴涂施工的石膏砂漿除了要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范技術(shù)要求外，還應(yīng)具備泵送性和噴涂性，即必須具有良好流變性、和易性、濕粘結(jié)性及合適顆粒級配、凝結(jié)時間等。本文在借鑒已有科研成果的基礎(chǔ)上，分析了輕質(zhì)骨料、保水劑、觸變劑等對脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的抗壓強度、拉伸粘結(jié)強度、保水率及施工性的影響，確定了脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的配比，并在實際工程中得到應(yīng)用，產(chǎn)生較好經(jīng)濟效益。

試驗

原材料及設(shè)備

脫硫石膏：采用濕法脫硫廢渣原料經(jīng)煅燒生成的半水石膏，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量61%，2h抗折、抗壓強度分別為3.6、8.2MPa，初凝時間12min，終凝時間15min。輕骨料：玻化微珠，堆積密度132kg/m3，體積吸水率39%，筒壓強度159kPa，粒徑0.05～0.60mm。細(xì)砂：采用贛江天然河砂，連續(xù)級配，控制最大粒徑小于1.0mm。保水劑：羥乙基甲基纖維素醚，黏度為30000mPa·s，觸變劑：淀粉醚，荷蘭艾維貝（AVEBE）生產(chǎn)。石膏緩凝劑：三聚磷酸鹽與蛋白類PT按質(zhì)量比為12∶5自制的復(fù)合緩凝劑。噴涂設(shè)備：可耐福培福德機械噴涂機PFT G5c。1.2 試驗方法按GB/T 28627—2012《抹灰石膏》制備拌合物，并測試砂漿的凝結(jié)時間、保水率、抗壓強度、拉伸粘結(jié)強度。

結(jié)果與討論

玻化微珠用量對脫硫石膏基噴涂石膏砂漿性能的影響,噴涂石膏砂漿中添加玻化微珠取代部分細(xì)砂，可降低砂漿的密度，改善施工性，并可減少砂漿對噴涂設(shè)備的磨損。固定脫硫石膏用量為總質(zhì)量的50%，纖維素醚摻量為總質(zhì)量的0.3％，調(diào)整石膏緩凝劑的用量，使噴涂石膏砂漿的初凝時間保持在（100±20）min。玻化微珠用量對噴涂石膏砂漿干密度及抗壓強度的影響見表1。

由表1可知，隨著玻化微珠用量的增加，噴涂石膏砂漿的干密度及抗壓強度逐漸下降，玻化微珠摻量大于4.5%時，強度低于4.0MPa，不符合GB/T 28627—2012對底層抹灰石膏抗壓強度的要求。另外，在工程應(yīng)用中采用不同玻化微珠用量的噴涂石膏砂漿進行了設(shè)備損耗的對比試驗，玻化微珠用量為1.5%、3.0%、4.5%的噴涂石膏砂漿對噴涂設(shè)備的螺桿泵、混合軸等易損件的綜合損耗成本分別為0.40、0.28、0.21元/m2，且玻化微珠摻量為3.0%、4.5%的噴涂石膏砂漿密度小，施工省力，施工性更好。因此，綜合考慮石膏砂漿的強度、施工性及設(shè)備損耗成本，初步確定玻化微珠用量為3.0%。

纖維素醚摻量對脫硫石膏基噴涂石膏砂漿性能的影響纖維素醚是石膏砂漿的主要外加劑，具有保水增稠、提高砂漿與墻體之間粘結(jié)力及改善砂漿施工性能的作用。固定脫硫石膏用量為總質(zhì)量的50%，玻化微珠摻量為總質(zhì)量的3.0％，調(diào)整石膏緩凝劑的用量，使噴涂石膏砂漿的初凝時間保持在（100±20）min。纖維素醚摻量對噴涂石膏砂漿保水率及拉伸粘結(jié)強度的影響見表2

由表2可知，隨著纖維素醚摻量的增加，噴涂石膏砂漿保水率逐漸提高，當(dāng)纖維素醚摻量為0.20％時，砂漿保水率達到90%。考慮到噴涂石膏砂漿的實際使用條件，分別測試了噴涂石膏砂漿與混凝土板及加氣混凝土砌塊的拉伸粘結(jié)強度。纖維素醚摻量達到0.15％以上時，與混凝土板的拉伸粘結(jié)強度較高，且隨纖維素醚摻量的增加拉伸粘結(jié)強度變化較小；而由于加氣混凝土砌塊吸水率高，纖維素醚摻量需要達到0.20％以上，才能達到隨纖維素醚摻量的增加拉伸粘結(jié)強度變化較小的效果。

考慮到隨著纖維素醚摻量的增加，砂漿用水量上升，抗折、抗壓強度降低，因此纖維素醚的摻量確定為0.20%。2.3 淀粉醚摻量對脫硫石膏基噴涂石膏砂漿性能的影響機械噴涂施工不同于傳統(tǒng)抹灰施工，傳統(tǒng)抹灰施工一般采用分層施工方法，機械噴涂施工為1層成型，因此對噴涂石膏砂漿的濕粘結(jié)性、觸變性要求更高。通過摻入不同用量的淀粉醚進行模擬噴涂試驗得出，在配合比中摻入0.03%～0.07%的淀粉醚，可提高材料的抗下垂能力和潤滑性，改善材料的操作性能，使操作更滑爽，滿足施工要求。

脫硫石膏基噴涂石膏砂漿配方確定及性能測試

通過大量試驗研究，最終確定脫硫石膏基噴涂石膏砂漿生產(chǎn)配方為：脫硫石膏50%，輕骨料玻化微珠3%，細(xì)砂46.4%，保水劑纖維素醚0.20%，石膏緩凝劑0.25%，觸變劑淀粉醚0.05%。制備的脫硫石膏基噴涂石膏砂漿性能測試結(jié)果見表3。

工程應(yīng)用

脫硫石膏基噴涂石膏砂漿經(jīng)過試驗研制，已開發(fā)出相關(guān)產(chǎn)品并制訂了企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，在常州新樂花園工程中得到應(yīng)用。

脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的施工工藝脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的施工工藝為：基層處理→施工準(zhǔn)備→設(shè)備調(diào)試與料漿調(diào)配→噴涂石膏砂漿→刮平→表面收光處理→設(shè)備清洗。

（1）基層準(zhǔn)備。將基層表面凹凸部分和洞口處理平整，清除基層表面多余的砂漿、塵土、油漬等。

（2）施工準(zhǔn)備。按照住宅分戶質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)等進行勾方，對墻面垂直平整度用2m靠尺及拉線檢查，應(yīng)做好灰餅及沖筋，且灰餅間距為1.2m左右，施工前用石膏砂漿做好護角；不同墻材交接處應(yīng)粘貼200mm寬的玻纖網(wǎng)格布，在門窗洞口、電線盒四周對角方向處斜向粘貼400mm×200mm玻纖網(wǎng)格布。

（3）設(shè)備調(diào)試與料漿調(diào)配。根據(jù)噴涂機使用指南進行調(diào)試，機器運轉(zhuǎn)正常，添加噴涂石膏砂漿，調(diào)整用水量至料漿狀態(tài)適合噴涂。

（4）噴涂石膏砂漿。均勻噴涂石膏砂漿，噴涂有2種方法：一種是由上往下呈S形巡回噴法，可使表面較平整，灰層均勻、無魚鱗狀，但易掉灰；另一種，是由下往上呈S形巡回噴法，在噴涂過程中，已噴在墻上的灰漿對正噴涂的灰漿可起截?fù)踝饔茫瑴p少掉灰。

（5）刮平。使用刮尺將石膏砂漿初步刮平。

（6）表面收光處理。待初凝后用不銹鋼抹子抹平壓光至質(zhì)量驗收要求。

（7）設(shè)備清理。按設(shè)備使用指南清理設(shè)備。

市場前景

全自動噴涂工藝與傳統(tǒng)抹灰工藝相比，機械噴涂施工噴涂壓力大，附著力強，粘接牢固，沒有空鼓、裂縫與脫落現(xiàn)象，可改善工程質(zhì)量。另外，機械噴涂施工速度快，工效高，可減少用工，降低成本，市場前景廣闊。該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用可大量消耗脫硫石膏廢渣，具有良好的社會效益。

結(jié)論

脫硫石膏基噴涂石膏砂漿摻入總質(zhì)量3.0%的玻化微珠，可降低砂漿密度，改善施工性，降低噴涂設(shè)備的損耗。纖維素醚摻量為0.20％時，噴涂石膏砂漿的保水率、拉伸粘結(jié)強度較好。配合比中摻入0.03%～0.07%淀粉醚，可提高材料的抗下垂能力、潤滑性，使操作更滑爽，改善材料的操作性能，滿足施工要求。