摘 要：文章以磷石膏為基材研制附加值較高的磷石膏基建筑抹面材料，開辟磷石膏資源化的新途徑。該抹面材料主要由膠凝材料、填料、細(xì)分散有機聚合物及化學(xué)添加劑等組成。通過對磷石膏的多級改性制得一種施工方便，生產(chǎn)效率高及節(jié)能環(huán)保的新型干粉抹面砂漿。
關(guān)鍵詞：磷石膏；建筑石膏；抹面材料；干粉砂漿
1 抹面砂漿的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前，由于新型干粉砂漿的應(yīng)用能提高建筑工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、減輕勞動強度、節(jié)省材料、便于機械化施工等優(yōu)點，所以在國外的應(yīng)用越來越廣泛，生產(chǎn)品種日益增加，產(chǎn)量規(guī)模越來越大，市場越來越廣闊。目前，在歐、美、日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)干粉砂漿技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，已基本取代了傳統(tǒng)技術(shù)。
抹面砂漿發(fā)展較快，而磷石膏抹面砂漿的發(fā)展還基本上是空白，因此磷石膏抹面砂漿的研究有很廣闊的前景。
磷石膏是一種嚴(yán)重污染環(huán)境的物質(zhì)，而且給磷肥企業(yè)造成很大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，它的開發(fā)及利用是人們所一直關(guān)注的問題，磷石膏的資源化已經(jīng)是我國磷肥企業(yè)能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。降低處理費用，提高磷石膏處理產(chǎn)品質(zhì)量等等，在當(dāng)今建筑石膏價格迅速上漲的情況下，磷石膏越來越顯示出其資源優(yōu)勢，具有良好的開發(fā)前景和顯著的社會效益及經(jīng)濟效益。因此如何以經(jīng)濟手段來促進(jìn)磷石膏的利用，并提高磷石膏處理的經(jīng)濟效益，將是解決問題的關(guān)鍵。綜上所述，磷石膏的應(yīng)用有廣闊的前景，是利國利民之舉，變污染環(huán)境的化工廢渣磷石膏為建材工業(yè)的材料資源，這對資源環(huán)境的良性循環(huán)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。在我國，隨著建筑業(yè)的大力發(fā)展以及對施工質(zhì)量和施工條件的要求提高，磷石膏建筑抹面砂漿必將有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。
2 磷石膏抹面砂漿實驗結(jié)果分析
磷石膏抹面砂漿實驗中，主要是確定抹面砂漿組分中各部分的配比，水灰比主要影響抹面砂漿的稠度和流動性，影響抹面砂漿凝結(jié)時間的確定。磷石膏和沙子的組成中，如果配比不當(dāng)，會使抹面砂漿出現(xiàn)縮水現(xiàn)象，影響初終凝時間的確定和強度。使砂漿出現(xiàn)不和規(guī)格的現(xiàn)象，緩凝劑不僅會使砂漿緩凝還會使抹面砂漿的強度降低，而細(xì)分散有機聚合物也會影響稠度和出現(xiàn)縮水現(xiàn)象。
3 確定最佳方案的幾個主要性能指標(biāo)
3.1 磷石膏抹面砂漿的初終凝時間。磷石膏的初凝時間一般非常短，而建筑石膏的初凝時間則一般較長，這也是阻礙磷石膏應(yīng)用的一個重要方面。因此，在用磷石膏制作抹面砂漿的時候，抹面砂漿的初終凝時間是一個必須要控制的問題。磷石膏抹面紗將由于建筑上的原因一般要求出凝時間在2小時以上并不超過2小時太長時間，因此，在做磷石膏抹面的過程中一定要注意控制抹面砂漿得初凝時間。
3.2 磷石膏抹面砂漿的抗折強度。做本試驗的目的就是利用磷石膏代替普通建筑石膏做抹面砂漿，因此本試驗的最佳方案，應(yīng)當(dāng)在抗折強度這一指標(biāo)上達(dá)到或超過石膏抹面砂漿的國家標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 磷石膏抹面砂漿的抗壓強度。做本試驗的目的就是利用磷石膏代替普通建筑石膏做抹面砂漿，因此本試驗的最佳方案，應(yīng)當(dāng)在抗壓強度這一指標(biāo)上達(dá)到或超過石膏抹面砂漿的國家標(biāo)準(zhǔn)。
3.4 磷石膏抹面砂漿的流動性和稠度也是很重要的性能指標(biāo)。
4 最佳方案的確定
水灰比優(yōu)先考慮對抗壓強度的影響，取1：4。
苯丙乳液對砂漿稠度的影響略大于其對抗壓強度的影響，當(dāng)苯丙乳液為3.0%時，稠度最好，而此時抗壓強度也可以，對這兩個指標(biāo)綜合考慮。
檸檬酸鉀對稠度的影響是最明顯的，稠度最好時，這時的抗壓強度為中等，考慮到檸檬酸鉀對抗壓強度的影響是所有因素中最小的，還考慮到檸檬酸鉀對抹面砂漿初凝時間的影響，應(yīng)取檸檬酸鉀的量為0.24%。
砂含量對抹面材料抗壓的影響較稠度的影響較小，當(dāng)取沙含量為70%時抗壓強度最好，同時稠度也大，因此綜合考慮取砂含量為70%。
在進(jìn)行磷石膏預(yù)處理過程中加入氧化鈣不僅可以改變磷石膏的酸堿性，而且還可以提高后來制作磷石膏抹面砂漿的強度，根據(jù)文獻(xiàn)資料和實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)氧化鈣的計入量在1.0%到1.5%之間是抹面砂漿的酸堿性和強度以符合抹面砂漿強度的國家標(biāo)準(zhǔn)，所以選擇加入氧化鈣的加入量為1.0%。
通過各因素對各指標(biāo)影響的綜合分析，得出較好的實驗方案：
該方案的抹面砂漿的初凝時間為2小時07分，終凝時間為2小時23分鐘，磷石膏抹面砂漿抗壓強度為21.5Mpa，抗折強度為7.5Mpa，符合抹面砂漿M15國家標(biāo)準(zhǔn)。
5 結(jié)語
（1）磷石膏的主要成分為CaSO4•2H2O，約占90%，并含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、P2O5、F和有機物等雜質(zhì)。其中P2O5、氟化物和有機物對制品的性能影響較大。通過水洗等預(yù)處理手段，再經(jīng)煅燒處理后，其技術(shù)指標(biāo)可到達(dá)建筑石膏一等品標(biāo)準(zhǔn)。
（2）當(dāng)磷石膏的脫水溫度控制在170～190℃之間時，其各項性能指標(biāo)最佳，且抗折抗壓強度均可達(dá)到GB9776-88一級品的要求。
（3）檸檬酸鉀對磷石膏的緩凝效果顯著，但使其強度大幅降低。
（4）砂漿中加入苯丙乳液，一方面對空氣有誘導(dǎo)效應(yīng)，賦予砂漿可壓縮性；另一方面它的潤滑效應(yīng)，使砂漿的組分能夠單獨流動，因此可以改善砂漿的施工和易性。但是摻量增加，硬化砂漿的強度損失增加，適宜摻量為3%。
（5）得出磷石膏抹面砂漿配比的最佳方案：水灰比，25%；苯丙乳液，3.0%；檸檬酸鉀，0.24%；砂含量，70%；氧化鈣，1.0%；上述最佳方案可達(dá)到抹面砂漿M15的標(biāo)準(zhǔn)。
實驗證明，磷石膏建筑抹面材料是一種性價比優(yōu)良的新型綠色材料，該抹面材料的研制及開發(fā)，將會有力的促進(jìn)建筑抹面材料的技術(shù)進(jìn)步。
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