摘要:本文主要論述了粉刷石膏砂漿的組分、性能以及各組分對(duì)性能的影響和作用機(jī)理。
一、前言:
粉刷石膏砂漿是以半水石膏為膠凝材料的預(yù)拌砂漿,主要用于室內(nèi)墻體和頂棚的粉刷和找平。它與傳統(tǒng)的水泥砂漿相比,具有粘結(jié)力強(qiáng)、不易空鼓開(kāi)裂;導(dǎo)熱系數(shù)小,防火的性能,而且有良好的呼吸功能的特點(diǎn),是一種適合人居環(huán)境的綠色墻體材料。
二、粉刷石膏砂漿的組成及作用
粉刷石膏砂漿主要由以下幾種成分組成:
膠凝材料
膠凝材料主要為半水石膏,常用的有α—半水石膏和β—半水石膏。從來(lái)源分,可以用天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏。主要為砂漿提供強(qiáng)度和骨架。
砂
一般采用河砂和石英砂,但都需要經(jīng)過(guò)烘干、篩分處理,將水分、大砂粒和細(xì)灰除去后,才能作為使用。砂子主要提高砂漿的強(qiáng)度和耐久性。
保水增稠劑
一般為具有吸附水特性的有機(jī)或無(wú)機(jī)材料,使砂漿具有良好的保水性和和易性,以及提供濕砂漿適當(dāng)?shù)恼扯?,涂抹厚時(shí)不產(chǎn)生流掛的現(xiàn)象。
緩凝劑
延緩石膏的水化速度,使砂漿具有適當(dāng)?shù)牟僮鲿r(shí)間。一般采用的石膏緩凝劑主要有檸檬酸、酒石酸和一些分子量大的蛋白質(zhì)等。
膠粉
主要為可再分散乳膠分,為砂漿提供良好的柔韌性和耐水性,同時(shí)提高砂漿的施工性。
三、粉刷石膏的性能標(biāo)準(zhǔn)
按照J(rèn)C/T517—2004的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行
四、各組分對(duì)石膏砂漿的性能影響
各地的石膏的不同,當(dāng)然會(huì)對(duì)石膏砂漿產(chǎn)生不同的影響,這里我們只對(duì)外加劑部分進(jìn)行討論。下面通過(guò)試驗(yàn)來(lái)說(shuō)明外加劑的影響。
1. 試驗(yàn)材料
半水石膏:產(chǎn)地山東,α—半水石膏,主要性能如下表,按照GB9776建筑石膏標(biāo)準(zhǔn)
砂:采用江砂,細(xì)度模數(shù)2.3—3.0,中砂
保水增稠劑:德國(guó)拜耳纖維素醚,黏度為15000和45000
緩凝劑:檸檬酸
2.試驗(yàn)?zāi)康?
分別對(duì)保水劑、緩凝劑的種類、摻量的不同對(duì)粉刷石膏砂漿的凝結(jié)時(shí)間、施工性、強(qiáng)度的影響,進(jìn)行試驗(yàn),從而為生產(chǎn)提供合適的外加劑的摻量和種類。
3. 實(shí)驗(yàn)方案
以石膏:砂=1:3的配合比砂漿,實(shí)驗(yàn)方法按照J(rèn)C/T517—2004進(jìn)行試驗(yàn),比較凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度隨緩凝劑和保水劑種類和用量的變化。
3.1緩凝劑的種類和摻量不同的影響
以一水檸檬酸、多聚磷酸鈉、SC緩凝劑三種常用的石膏緩凝劑來(lái)比較。如下表所示一水檸檬酸為緩凝劑
圖表分析:
結(jié)果與分析:
從圖1和圖2中可以得出:
1. 初凝時(shí)間隨緩凝劑的摻量變化順序?yàn)椋簷幟仕嶙畲螅琒C緩凝劑最小。
2. 抗壓強(qiáng)度隨緩凝劑的摻量的提高而降低,以檸檬酸降低的趨勢(shì)最大,SC緩凝劑最小。
由此,我們得出在這三類石膏緩凝劑中,檸檬酸在相同摻量下,緩凝效果最明顯,但石膏砂漿的強(qiáng)度損失最大。緩凝劑降低強(qiáng)度的原因一般認(rèn)為,從電子顯微鏡下觀察,在石膏水化時(shí),由于緩凝劑的吸附作用,改變了晶體的形狀和成型速度,由針狀變?yōu)橹鶢?,相互的搭接減少,空隙增加,因此強(qiáng)度降低。
在實(shí)際生產(chǎn)中,由于檸檬酸的價(jià)格相對(duì)較低,摻量較少,所以成本較經(jīng)濟(jì),還在廣泛用于石膏緩凝劑使用。我們從以上數(shù)據(jù)得出檸檬酸的用量最好控制在0.1%—0.2%,超出此范圍砂漿的強(qiáng)度將嚴(yán)重下降。
3. 2保水劑的種類和摻量不同的影響
以常用的中、高粘度的纖維素醚做比較,本試驗(yàn)采用德國(guó)拜耳MKX15000PP20和MKX45000做對(duì)比實(shí)驗(yàn),其中石膏:砂=1:3,緩凝劑為一水檸檬酸,用量0.15%。
結(jié)果與分析:
從數(shù)據(jù)可以得出,抗壓強(qiáng)度隨保水劑的用量加大而降低,操作時(shí)間延長(zhǎng);黏度高的保水劑的強(qiáng)度降低的程度大,而操作時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)。
這主要是由于保水劑會(huì)使砂漿的含氣量增加,砂漿的密實(shí)度降低,同時(shí)摻量的提高還會(huì)使加水量增加,因此砂漿的強(qiáng)度降低。在操作時(shí)間方面,保水劑用量增加,黏度變大,保水率提高,因此砂漿隨時(shí)間變化水分流失的少,施工性得以延長(zhǎng)。保水劑的黏度高保水率高,操作時(shí)間也會(huì)較長(zhǎng)。在夏季施工時(shí),由于氣溫較高,砂漿的保水率降低,在同摻量的情況下,選擇高粘度的保水劑會(huì)使保水率提高,操作時(shí)間提高。為保證良好的保水性和施工性,同時(shí)兼顧強(qiáng)度損失,選擇黏度中等的保水劑,用量0.1%—0.3%為最佳。
五、結(jié)論
通過(guò)上面的試驗(yàn),可以得出:
1.緩凝劑的增加會(huì)導(dǎo)致石膏砂漿的強(qiáng)度降低,這主要是由于緩凝劑改變了石膏晶體的形狀造成的。綜合考慮各種因素,檸檬酸的緩凝效果明顯,用量低,一般在0.1%—0.2%為宜。
2.保水劑的增加會(huì)導(dǎo)致石膏砂漿的強(qiáng)度降低,這主要是保水劑會(huì)增加砂漿的含氣量,降低密實(shí)度,加水量亦增加的原因。保水劑的用量一般控制在0.1%—0.3%,砂漿的強(qiáng)度降低小,保水率和施工性較好,而且成本也合算。選擇中等粘度的保水劑強(qiáng)度降低少,但高粘度的保水率高,特別是在夏季施工時(shí),石膏砂漿的操作時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)。