脫硫石膏在建材中的實(shí)踐應(yīng)用技術(shù)

　　1、脫硫建筑石膏質(zhì)量控制
　　
　　脫硫建筑石膏的質(zhì)量要從源頭抓起:
　　
　?。?）脫硫劑—石灰石粉要選擇含鈣量大于52%, 細(xì)度采用280目至325目之間較為理想；
　　
　?。?）對(duì)脫硫吸收塔處理能量設(shè)計(jì)要考慮煤質(zhì)含硫量的變化；
　　
　?。?）對(duì)脫硫漿液的PH值控制一般應(yīng)在4.6～5.9范圍內(nèi)；
　　
　?。?）氧化空氣必須分布均勻地滿足脫硫要求。
　　
　　2、脫硫熟石膏煅燒設(shè)備與工藝
　　
　　2.1設(shè)備
　　
　　2.1.1含水率大于10%的脫硫石膏不宜采用斗式提升機(jī)輸送。
　　
　　2.1.2煅燒設(shè)備要具有相當(dāng)?shù)拿芊庑阅堋?br /> 　　
　　2.1.3如用一步法工藝生產(chǎn)建筑石膏，應(yīng)在煅燒爐的進(jìn)料口裝有物料打散裝置。
　　
　　2.1.4熟石膏的料倉(cāng)要分均化倉(cāng)和陳化倉(cāng)。
　　
　　2.1.5在均化倉(cāng)的上方要設(shè)有熱濕氣體的排放裝置。
　　
　　2.1.6熟石膏的包裝一定要采用防潮袋包裝。
　　
　　2.1.7分析有效陳化時(shí)間的長(zhǎng)短來確定陳化時(shí)間。
　　
　　2.1.8冷卻方式也要依據(jù)三相組份在陳化過程中相變情況來決定。
　　
　　2.1.9增加改性磨可以改變脫硫熟石膏的顆粒級(jí)配。
　　
　　2.1.10對(duì)煅燒設(shè)備各運(yùn)行部位的溫度控制檢測(cè)點(diǎn)要完善并精確靈敏。
　　
　　2.2工藝
　　
　　2.2.1建議采用兩步法煅燒脫硫石膏。
　　
　　2.2.2要處理好石膏的脫水就必須先了解熟石膏相變關(guān)系及相分析。
　　
　　2.2.3熟石膏中有殘留較多二水石膏的存在，應(yīng)采用慢速冷卻并長(zhǎng)時(shí)間均化為宜。
　　
　　2.2.4陳化過程中要注重時(shí)效分析
　　
　　陳化時(shí)間對(duì)熟石膏性能的影響實(shí)際上是一種常溫時(shí)效過程。相比之下，均化則是熟石膏粉的高溫時(shí)效過程。當(dāng)均化時(shí)間達(dá)到合理時(shí)，物料中各相組成比例會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度達(dá)到大值。均化效應(yīng)對(duì)熟石膏強(qiáng)度的影響可能有兩個(gè)方面的貢獻(xiàn)。第一，脫水物料中殘余二水相及Ⅱ1型無水相向半水相的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致強(qiáng)度提高；第二，制品孔隙率下降，密度提高，因而強(qiáng)度也提高。
　　
　　3、建筑石膏
　　
　　3.1半水石膏、熟石膏、建筑石膏是三個(gè)不同的概念。
　　
　　3.2建筑石膏使用條件對(duì)其物理性能的影響。
　　
　　3.2.1建筑石膏水化用水量影響石膏制品的強(qiáng)度。
　　
　　3.2.2對(duì)建筑石膏受攪拌方法和攪拌速度不同的影響，對(duì)石膏制品的質(zhì)量也有影響。
　　
　　3.2.3環(huán)境溫度和拌和水溫度影響建筑石膏的凝結(jié)速度。
　　
　　3.2.4影響建筑石膏的使用因素是諸多條件相互制約的。
　　
　　4、無機(jī)摻合對(duì)建筑石膏的影響
　　
　　無機(jī)材料與建筑石膏的復(fù)合，對(duì)降低石膏復(fù)合膠凝材料成本，改善石膏復(fù)合膠凝材料的性能具有很好的作用。
　　
　　4.1在建筑石膏中，加入生石灰可提高石膏制品的強(qiáng)度。
　　
　　4.2水泥
　　
　　加入部分水泥來提高石膏制品硬化體的干濕強(qiáng)度及軟化系數(shù)，降低石膏表面溶蝕均有顯著效果。由于各種水泥的不同，摻量的不同，水化環(huán)境養(yǎng)護(hù)條件的不同，對(duì)石膏制品的體積穩(wěn)定性影響也不同。
　　
　　4.3磨細(xì)礦渣
　　
　　用適當(dāng)比例的磨細(xì)礦渣作建筑石膏的改性摻合料，并以少量生石灰粉或磨細(xì)的水泥熟料作礦渣激發(fā)劑，是改善建筑石膏耐水性，降低溶蝕率，提高強(qiáng)度的有效途徑之一。
　　
　　4.4粉煤灰
　　
　　以粉煤灰與脫硫石膏為主要原料并摻入合適的激發(fā)劑，能夠改善單一脫硫建筑石膏的耐水性和物理力學(xué)性能。這樣即保持了建筑石膏早凝快硬的基本性能，又改善了石膏硬化體耐水性及其它性能。粉煤灰的活性激發(fā)對(duì)石膏粉煤灰復(fù)合膠料的水化硬化及強(qiáng)度發(fā)展起著關(guān)鍵作用。
　　
　　4.5膨潤(rùn)土是脫硫石膏復(fù)合膠凝材料中廉價(jià)的保水增稠材料。
　　
　　4.6無機(jī)礦物纖維
　　
　　無機(jī)礦物纖維與脫硫建筑石膏復(fù)合，不但進(jìn)一步提高石膏制品的抗折、抗壓強(qiáng)度，而且對(duì)石膏裝飾材料無論板材還是粉體建材應(yīng)用中的抗裂性都有較大的提高。
　　
　　4.7天然沸石
　　
　　價(jià)格低廉的天然沸石、在脫硫建筑石膏復(fù)合膠凝材料中可有顯著的增粘、增強(qiáng)功能，并可基本克服返霜現(xiàn)象。
　　
　　4.8硅藻土
　　
　　在脫硫石膏中加入硅澡土及硅澡土與其它無機(jī)材料復(fù)合的摻和料，對(duì)用脫硫石膏研究制造生態(tài)建材可起到一定作用,石膏復(fù)合材料中的使用量可在5%-15%左右。
　　
　　4.9纖維
　　
　　采用各種纖維作為石膏制品的增強(qiáng)材料，以改善其物理力學(xué)性能。不同長(zhǎng)度的玻璃纖維對(duì)石膏基體都有較明顯的增強(qiáng)效果。將強(qiáng)度性能和實(shí)際的工藝操作綜合考慮，玻璃纖維增強(qiáng)石膏制品的佳玻纖長(zhǎng)度為15mm，摻入量為石膏質(zhì)量的1.5%。纖維的分布對(duì)纖維增強(qiáng)石膏板的力學(xué)性能影響很大。物體在外力的作用下，在各個(gè)不同部位所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力的大小、方向是不同的，盡量采用高度分散均勻的長(zhǎng)玻纖。
　　
　　5、外加劑對(duì)建筑石膏的影響
　　
　　5.1緩凝劑是延遲熟石膏早期水化反應(yīng)的外加劑。
　　
　　5.1.1 在不同PH值條件下，緩凝效果不相同。
　　
　　5.1.2 建筑石膏顆粒越細(xì)，對(duì)緩凝劑的緩凝效果越差。
　　
　　5.1.3 建筑石膏的凝結(jié)時(shí)間越短，緩凝劑的作用越小。
　　
　　5.1.4 緩凝劑的性能不僅要比較緩凝時(shí)間，同時(shí)還要注意在相同緩凝時(shí)間下石膏硬化體強(qiáng)度的損失值。
　　
　　5.1.5 過多添加緩凝劑，會(huì)使石膏制品強(qiáng)度下降，泌水現(xiàn)象增大。
　　
　　5.1.6 隨著環(huán)境溫度的變化，緩凝劑的摻量也要適當(dāng)增減。
　　
　　5.1.7 緩凝劑吸潮性較強(qiáng)在貯運(yùn)過程中要注意防濕、防潮、防熱、并要密封保存。
　　
　　5.1.8 使用鈉、鎂、鐵、鹽類的緩凝劑會(huì)使石膏凝結(jié)后的顏色發(fā)花，使用酸性鹽類的緩凝劑會(huì)使石膏硬化體膨脹。
　　
　　5.2 促凝劑
　　
　　二水石膏粉磨的越細(xì)、越干燥，其促凝作用越高，二水石膏的加入會(huì)使石膏硬化體強(qiáng)度下降、凝結(jié)時(shí)間縮短。有機(jī)促凝劑有硫酸銅、硫酸鉀、碳酸鈉等。
　　
　　5.3 保水劑
　　
　　提高石膏建材的保水率是保證石膏漿體中所含的水份能夠保持較長(zhǎng)時(shí)間的存在，獲得良好的水化硬化效果，改善石膏粉體建材的施工性，提高粘結(jié)性能、避免強(qiáng)度下降、減少和防止石膏料漿的離析與泌水現(xiàn)象。
　　
　　5.3.1 保水劑均能不同程度的延緩石膏的水化速度
　　
　　5.3.2 保水劑一般是在PH值偏堿性的情況下，可加快溶解速度。
　　
　　5.3.3 較高的料漿溫度和環(huán)境溫度會(huì)降低保水能力。
　　
　　5.3.4 保水劑的細(xì)度關(guān)系到產(chǎn)品配方的溶解速度。
　　
　　5.3.5 保水劑可以改善石膏料漿稠度，影響施工性能。
　　
　　5.3.6 通過長(zhǎng)時(shí)間保持水份的存在，可對(duì)石膏料漿的粘結(jié)性提供良好的輔助作用。
　　
　　5.3.7 良好的保水性可改善石膏料漿的開放時(shí)間，解決表面結(jié)皮現(xiàn)象。
　　
　　5.3.8 經(jīng)過表面處理過的纖維素醚在冷水中的分散性較好，但直接加到堿溶液中將導(dǎo)致表面處理失效。
　　
　　5.3.9 纖維素的粘度增加，其保水率上升。
　　
　　5.3.10 保水率隨著添加量的增加而增加。
　　
　　5.3.11 建筑石膏的細(xì)度越細(xì)，保水劑的用量也越大。
　　
　　理想的保水劑要具備良好的分散與溶解性，避免溶解時(shí)產(chǎn)生結(jié)塊;具有較細(xì)的粒度，以滿足機(jī)械施工時(shí)需要的溶解速度;要有理想的熱穩(wěn)定性，防止因建筑石膏和環(huán)境溫度在45℃以上時(shí)影響保水性。
　　
　　增稠性并不等于保水性，纖維素醚是性能優(yōu)良的保水劑，增稠和保水是兩種概念，在產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)上一定要區(qū)分開來。
　　
　　5．4 粘結(jié)劑
　　
　　常用的粘結(jié)劑一般為冷水速溶型聚乙烯醇(PVA)、可再分散乳膠粉、瓜爾膠及羧甲基纖維素、改性淀粉等。
　　
　　5.4.1 冷水速溶型聚乙烯醇膠粉，加入建筑石膏中不但增加石膏的粘結(jié)力，還具有一定的保水、增強(qiáng)作用。
　　
　　5.4.2 可再分散乳膠粉，主要功效是可增加脫硫建筑石膏的粘結(jié)性能和改善其柔性，提高施工性。
　　
　　5.4.3 瓜爾膠
　　
　　瓜爾膠主要特點(diǎn)如下：
　　
　　（1）瓜爾膠可溶于冷水中；
　　
　?。?）PH值在6-8范圍時(shí)瓜爾膠黏度高；
　　
　?。?）瓜爾膠在偏酸性的條件下水化速度很快；
　　
　　（4） 瓜爾膠與陰離子聚合物和陰離子表面活性劑配合使用有增加黏度的協(xié)同作用；
　　
　?。?） 石膏料漿溫度在45℃以上的環(huán)境中，瓜爾膠的黏度明顯下降。
　　
　　5.4.4羧甲基纖維素（CMC）和改性淀粉
　　
　　羧甲基纖維素（CMC）和改性淀粉在石膏料漿中主要起增稠和粘結(jié)作用，保水效果并不明顯。它們的特點(diǎn)分述如下：
　　
　?。ǎ保〤MC一般PH值在2～10之間黏度穩(wěn)定；
　　
　?。ǎ玻〤MC取代度愈高黏度受溫度影響愈?。?br /> 　　
　?。ǎ常〤MC在石膏料漿中隨溫度的升高黏度有所下降，當(dāng)料漿溫度大于60℃以上，將發(fā)生永久性的黏度下降；
　　
　　（４）CMC對(duì)建筑石膏有緩凝作用，CMC與甲基纖維素類MC、HPMC復(fù)合使用，既提高石膏保水性能，又提高石膏稠度、粘結(jié)性、強(qiáng)度，改善適合的凝結(jié)時(shí)間等綜合性能；
　　
　　（５）改性淀粉是提高紙面石膏板護(hù)面紙與石膏硬化體的粘結(jié)力，在潮濕環(huán)境中，淀粉含量超過一定值后，制品會(huì)產(chǎn)生霉變現(xiàn)象，直接影響制品質(zhì)量；
　　
　　（６）改性淀粉通常和甲基纖維素醚配合作用，兩者有較好的協(xié)同效應(yīng)。
　　
　　5.5 引氣劑
　　
　　引氣劑在石膏產(chǎn)品的應(yīng)用中減輕制品重量,提高防凍性和導(dǎo)熱系數(shù)。在粉刷石膏中可改善料漿的和易性,減少石膏砂漿的泌水現(xiàn)象發(fā)生。
　　
　　5.6 消泡劑主要功能是在石膏料漿中消泡、抑泡、減少石膏制品表面氣孔,提高強(qiáng)度。
　　
　　5.7 減水劑是改善石膏基產(chǎn)品性能的重要外加劑之一。
　　
　　減水劑的摻入可明顯改善石膏硬化體的強(qiáng)度。
　　
　　減水劑的摻入可顯著提高石膏漿料的流動(dòng)性。
　　
　　減水劑的摻入能在脫硫石膏進(jìn)入改性磨時(shí)進(jìn)行。
　　
　　5.8 防水劑
　　
　　石膏防水劑主要通過兩方面進(jìn)行防水作用。一是通過降低石膏晶體的溶解度、提高石膏制品的軟化系數(shù)，二是通過降低石膏制品的吸水率達(dá)到防水效果。提高軟化系數(shù)是從二方面進(jìn)行，一是提高石膏硬化體的密度、減少孔隙率的方法來提高石膏制品的耐水性，另一方面是提高石膏制品孔隙表面的增水效果來降低吸水率，從而提高石膏的耐水性。
　　
　　5.9 激發(fā)劑
　　
　　石膏激發(fā)劑是對(duì)煅燒脫硫無水石膏（AII）以及天然和化學(xué)無水石膏進(jìn)行活化處理，才能使其具有膠結(jié)性能和強(qiáng)度適用于石膏制品的生產(chǎn)。活性激發(fā)的方法有三種，即化學(xué)活化處理、物理活化處理、化學(xué)與物理復(fù)合活化處理。
　　
　　5.10 轉(zhuǎn)晶劑
　　
　　轉(zhuǎn)晶劑是二水石膏在飽和蒸氣介質(zhì)或水溶液中加入適當(dāng)、適量的轉(zhuǎn)晶劑。誘導(dǎo)二水石膏脫水時(shí)形成理想的結(jié)晶形態(tài)，當(dāng)半水石膏形成粗大的短柱狀晶體或立方晶體時(shí)，標(biāo)稠需水量減小、石膏制品密實(shí)度和強(qiáng)度提高、吸水量減少。
　　
　　5.11另外還有模具石膏中使用的低膨脹劑、自流平石膏中使用的觸變潤(rùn)滑劑。
　　
　　觸變潤(rùn)滑劑對(duì)石膏砂漿能夠減少流動(dòng)阻力，獲得良好的潤(rùn)滑性及施工性、提高觸變性、抗垂性和減少粘連性、延長(zhǎng)開放時(shí)間、推遲凝固時(shí)間，在自流平砂漿中還可防止產(chǎn)品分層和沉降，使自流平系統(tǒng)結(jié)構(gòu)均勻，同時(shí)還可增加其表面強(qiáng)度。
　　
　　6、脫硫石膏在建材中的應(yīng)用
　　
　　脫硫石膏通過不同手段，結(jié)合具體應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行處理，能夠代替絕大部分天然石膏來生產(chǎn)石膏制品。應(yīng)用實(shí)踐證明脫硫石膏是一種品位很高的寶貴資源，經(jīng)合理的調(diào)整后脫硫石膏在某些方面比天然石膏還要好。
　　
　　6.1 水泥緩凝劑
　　
　　脫硫石膏和天然二水石膏作為水泥緩凝劑比較 ，其水泥抗壓強(qiáng)度基本一致。
　　
　　6.1.1 附著水含量較高（10%-20%）的脫硫石膏直接用于磨制水泥，會(huì)造成水泥的抗壓強(qiáng)度有所降低。
　　
　　6.1.2 脫硫石膏的附著水含量為0%-3%時(shí),水泥的抗壓強(qiáng)度和使用天然石膏時(shí)基本一致。
　　
　　6.1.3 經(jīng)高溫烘干的脫硫石膏用作水泥緩凝劑，會(huì)造成水泥細(xì)度明顯增大，但是水泥28d強(qiáng)度沒有影響，3d強(qiáng)度還略有提高。
　　
　　6.1.4 脫硫石膏做為緩凝劑不會(huì)對(duì)鋼筋銹蝕造成影響。
　　
　　6.1.5 以脫硫石膏緩凝劑水泥配制成混凝土的用水量較低，新拌混凝土的特點(diǎn)是和易性好、坍落度經(jīng)時(shí)損失略大，但是不致于影響施工。
　　
　　6.2 紙面石膏板
　　
　　紙面石膏板是國(guó)內(nèi)外主要的石膏建材產(chǎn)品,也是用量越大、產(chǎn)量多、應(yīng)用好的石膏建材產(chǎn)品。利用脫硫石膏生產(chǎn)紙面石膏板時(shí)，必須解決好改性技術(shù)的問題，同時(shí)對(duì)配料和干燥進(jìn)行調(diào)整。即可生產(chǎn)出合格的脫硫石膏紙面板。
　　
　　6.2.1 用脫硫石膏生產(chǎn)紙面石膏板時(shí)改性淀粉的用量要比利用天然建筑石膏時(shí)稍大些，但不能用量過多，否則在潮濕的環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)返霜現(xiàn)象，直接影響板芯和護(hù)面紙的