緩凝劑對不同種類石膏的性能影響 廣東龍湖科技股份有限公司；張伶俐，羅慧，夏偉軍
摘要：本文研究了國內外的不同石膏緩凝劑對石膏的作用效果。通過作用于脫硫建筑石膏、天然建筑石膏的凝結時間、強度等對比，對幾種石膏緩凝劑進行性能評估。并選擇合適的石膏緩凝劑應用于石膏基產品。
關鍵詞：石膏緩凝劑、脫硫建筑石膏、天然建筑石膏、凝結時間、強度
一、前言
石膏由于其自身的水化特性和物理結構，是一種非常好的建筑材料，常常廣泛應用于國內外的裝飾裝修市場。但由于石膏凝結硬化非常迅速，工作時間通常在3~30分鐘，容易限制石膏的使用，因此，我們一般會在石膏中添加石膏緩凝劑。同時，大部分文獻資料表明【1~2】，緩凝劑在改變石膏緩凝時間的同時，對強度也產生了極大的破壞。因此，我們收集到一些國內外知名品牌的石膏緩凝劑，通過緩凝時間，抗折抗壓強的測試，來比較石膏緩凝劑對不同種類石膏脫硫建筑石膏和天然建筑石膏的性能，研究其中的規律，并應用到產品中去。
二、實驗 2.1 實驗原料
① 脫硫建筑石膏（以下簡稱脫硫石膏） 湖北武漢 ② 天然建筑石膏（以下簡稱天然石膏） 湖北應城 ③ 緩凝劑 PE 意大利SICIT2000公司、 P粉 德國SIKA公司、 國產A、國產B、國產C、國產D
2.2 實驗方法 執行《建筑石膏》 GB/T 9776-2008及GB/T17669.1-1999~ GB/T17669.5-1999中一系列實驗方法。主要針對石膏凝結時間和抗折抗壓強度的測試。
三、結論與分析 3.1 原材料物理性能
表1 脫硫石膏和天然石膏物理性能
從表1可以看出，脫硫石膏的凝結時間比天然石膏凝結時間短，2h強度和絕干強度比天然石膏高。
3.2 緩凝劑對脫硫石膏凝結時間的影響
表2 不同摻量緩凝劑對脫硫石膏凝結時間的影響
從表2可以看出：
①PE對脫硫石膏的凝結時間影響最大，當摻量0.2‰時，初凝時間35min，終凝時間55min，摻量0.8‰時，初凝時間134min，終凝時間149min。
②緩凝劑國產B對脫硫石膏的凝結時間影響最小，當摻量1.0‰時，初凝時間14min，終凝時間45min，摻量5.0‰時，初凝時間70min，終凝時間170min。
③不同緩凝劑有相對最高摻量，超過最高摻量，則石膏終凝時間過長，不符合施工要求，且對強度破壞嚴重。例如：國產A 3.0‰、國產D 3.0‰。
④從相同摻量的緩凝劑緩凝效果對比來看，PE優于P粉，而國產A、D、C三者緩凝時間相差不大，可視為同等效果。
⑤從初終凝相差時間來看，呈無規律性變化。
3.3緩凝劑對天然石膏凝結時間的影響
表3 不同摻量緩凝劑對天然石膏凝結時間的影響 從表3可以看出：
①PE對天然石膏的凝結時間影響最大，當摻量0.2‰時，初凝時間27min，終凝時間42min，摻量0.8‰時，初凝時間104min，終凝時間115min。
②緩凝劑國產C對天然石膏的凝結時間影響最小，當摻量2.5‰時，初凝時間34min，終凝時間67min，摻量3.5‰時，初凝時間76min，終凝時間99min。
③從相同摻量的緩凝劑緩凝效果對比來看，PE優于P粉，而國產A、B、D三者緩凝時間相差不大，可視為同等效果。 ④從初終凝相差時間來看，初終凝間隔時間相差在10~37min左右。
⑤結合表2和表3的初終凝間隔時間來看，天然石膏的初終凝間隔時間整體較短，說明緩凝劑對不同種類石膏的初終凝間隔時間影響不一致。
3.4 緩凝劑對脫硫石膏強度的影響
表4 不同摻量緩凝劑對脫硫石膏強度的影響 根據表4數據，得表5如下： 從表5中可以看出：
① 摻加PE石膏緩凝劑的絕干強度明顯高于其他緩凝劑的強度。
② 考慮到強度和緩凝時間呈正比的關系，在表1中找出緩凝時間相差不大的點，例如：初凝時間70~80min左右時，PE 0.4‰，P粉1.0‰，國產A 2.5‰，國產C 2.0‰，國產D 2.0‰，其強度從高到低，順序如下：PE＞P粉＞國產C,D＞國產A。
③ 綜上所述，PE對脫硫石膏強度的影響最小，其次為P粉，國產對脫硫石膏強度影響最大。
3.5 緩凝劑對天然石膏強度的影響
表6 不同摻量緩凝劑對天然石膏強度的影響 根據表6數據，得圖表7如下：
從表7中可以看出： ①摻加P粉石膏緩凝劑的絕干強度明顯高于其他緩凝劑的強度。
②考慮到強度和緩凝時間呈正比的關系，在表2中找出緩凝時間相差不大的點，例如： 初凝時間50~60min左右時，PE 0.4‰，P粉0.4‰，國產A 2.5‰，國產B 3.0‰，國產D 2.5‰，其強度從高到低，順序如下：P粉＞PE＞國產D＞國產A＞國產B。
③綜上所述，P粉對天然石膏強度的影響最小，其次為PE，國產B對天然石膏強度影響最大。
3.6 綜論
①不同緩凝劑對脫硫石膏和天然石膏的適應性不同。例如國產B更適合天然石膏，而國產C更適合脫硫石膏。
②不同緩凝劑對脫硫石膏和天然石膏的初終凝時間間隔表現不同。例如：天然石膏的初終凝間隔時間普遍較短，而脫硫石膏的初終凝時間間隔有長有短，呈無規則變化。
③不同緩凝劑對脫硫石膏、天然石膏強度的影響大小不同。例如：PE對脫硫石膏的強度影響最小，P粉次之，而P粉對天然石膏的強度影響最小，PE次之；而其他國產緩凝劑A、B、C、D在不同石膏，優異性也表現不同。
四、緩凝劑在石膏中的應用
由于不同緩凝劑對應不同種類的石膏應用有所不同，因此，我們以粘結石膏為例進行實驗。
表8 粘結石膏（G型）配方
執行《粘結石膏》JC/1025-2007標準，測細度，凝結時間，抗折抗壓強度，拉伸粘結強度等項。
表9 粘結石膏（G型）實驗結果 從表7可以看出，兩組配方實驗結果滿足粘結石膏(G型）指標要求，說明我們的配方設計是合理的，可行的。
五、總結
綜上，我們在生產實踐中，由于不同石膏化學特性的不同，所使用的緩凝劑也應經過慎重的選擇。我們在設計配方的時候要綜合性能、生產成本等多方面因素，經過反復試驗，找出綜合性價比優越的配方進行生產，從而提高產品競爭力。
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