北極星固廢網訊:石膏有著多種用途，將其用作建築材料也有一些歷史了，但一直都用的是性質穩定的天然石膏。隨著我國工業經濟的飛速發展，產生了越來越多的工業副產物，如生產磷化肥的副產物之一磷石膏、對含硫材料燃燒後處理的副產物之一脫硫石膏等。近年來，我國一直在強調循環經濟的發展模式，這些副產石膏產量大、汙染重，將其作為建築材料來使用，正符合循環經濟的發展之道。但是，這些副產石膏與天然石膏性質不同，它們都含有較多有機雜質，性質不穩定，並且力學性能較差。而適合的外加劑則能改善各種副產石膏的性能。本文基於相關文獻，總結概括了相關石膏外加劑的研究現狀，並對其經濟效益進行了分析。
1主要建築石膏
1.1脫硫石膏
脫硫石膏是對對含硫材料燃燒後產生的煙氣進行脫硫淨化處理後得到的一種工業副產石膏。脫硫石膏目前在建築方面有多種用途，如脫硫建築石膏砌塊、脫硫石膏粉刷抹面、脫硫石膏基材料等。
在提高脫硫石膏性能的時候，可以通過添加複合外加劑的方式。廖琳[1]等人將含量為1.74%的包含緩凝組分、保水組分、減水組分的自配添加劑，同時添加含有氧化矽、氧化鋁、氧化鈣等成分的無機材料，配製成PW－G型脫硫石膏專用外加劑，使其水化產物晶體緊密，形狀良好，晶體結構變為非常規則的幾何形狀。因此使其強度、保水性等性能得到了提升。劉民榮[2]等人將自配的聚乙烯醇乳液與檸檬酸、三聚氰胺化學試劑通過正交試驗後得出複合外加劑的最佳配比為檸檬酸摻量為0.06%，三聚氰胺摻量為1.0%，聚乙烯醇乳液摻量為5.0%。同時講述了檸檬酸通過與溶液中的Ca+離子生成檸檬酸鈣不容沉澱物，來延緩晶體生長的緩凝機理；作為陰離子表面活性劑的三聚氰胺在脫硫石膏顆粒表面產生吸附，使固體顆粒在液相中的分散性能和硬化體的孔結構得到改善的提高強度和防水性能機理；作為有機高分子物質的聚乙烯醇乳在脫硫石膏製品中能形成具有阻水作用的不規則網膜，填充石膏晶體間的孔隙之中，降低孔隙率，從而提高其強度和防水性能機理。脫硫石膏砌塊是目前應用較多的一種建築製品，砌塊的最主要功能是承重，則如何提高脫硫石膏砌塊的強度就是重點。
當添加明礬、Na2SO4或Na2CO3為0.5%時，可使砌塊的抗壓強度得到明顯的提升，其機理在於鹽類外加劑可以在脫硫石膏顆粒表面不斷生成二水石膏，二水石膏又不斷的結晶，並填充砌塊中的孔隙，使其孔隙率降低，進而提升砌塊的強度[3]。通過微觀分析，可以看到，脫硫粉刷石膏初期主水化反應比較緩慢，其主體為短柱狀的二水石膏，並摻雜著少量的絮狀沸石、纖維狀及網絡狀水化矽酸鈣及片狀的Ca（OH）2，同時還存在著少量的針狀的Aft。當摻加相應的礦物原料及外加劑時，脫硫粉刷石膏的水化反應加劇，晶體形狀及結構變得緊密，由短柱狀變為圓柱狀，使得其能成功製成脫硫粉刷石膏[4]。趙煥起[5-6]等人在研究脫硫石膏抹面材料的外加劑時發現，在綜合了緩凝效果及力學性能後，在硼砂、六偏磷酸鈉和檸檬酸這三種緩凝劑中，綜合性能最好的是摻量為0.18%的六偏磷酸鈉。在摻加主要由有機矽防水劑和有機乳液等按照一定比例複合配製而成的複合防水劑0.32%後，脫硫石膏主要水化產物為較細的棒狀長方體和針狀體的二水石膏，並且使脫硫石膏晶體之間的間隙變小，同時防水劑微粒可有效填充脫硫石膏晶體的孔隙，使脫硫石膏
力學強度得到提高，吸水率下降，使滿足脫硫石膏抹面材料對防水性能的要求。
在通過對Retardan、檸檬酸、檸檬酸鈉和六偏磷酸鈉這四種緩凝劑對脫硫石膏的緩凝機理進行研究之後，並進行一系列的實驗驗證後，曹青[7]等人發現在緩凝效果方面，Retardan＞檸檬酸＞檸檬酸鈉＞偏磷酸鈉，再結合添加緩凝劑後試塊的強度，確定Retardan為最佳緩凝劑。位建強[8]等人在進行脫硫石膏－粉煤灰－礦粉複合膠結材改性研究時發現，0.8%的陰離子型FDN萘系減水劑的減水效果最明顯，同時，乳膠粉使脫硫石膏的泌水和泛霜現象得到了明顯改善，而作為早強劑的矽酸鈉不僅能提高脫硫石膏的強度，而且也能使其泛霜現象得到改善。粉刷石膏也是脫硫石膏的一種重要的用途，通過添加緩凝劑可以使其的凝結時間延長，便於施工，並且有機酸類緩凝效果比蛋白類緩凝劑效果強；添加保水劑能有效地避免料漿中的水分過多地轉移到基層牆體上，從而造成縫、空鼓、剝落等質量問題，在這其中，纖維素類保水劑效果最好。
1.2磷石膏
磷石膏是在生產產溼法磷酸時排放出的副產物，具有刺鼻的氣味，長期堆積在地面，會造成周圍環境汙染，同時有毒物質滲入土壤後，會引起附近的地下水變質，植被死亡。並且我國每年都會排放大量的磷石膏，而將磷石膏製備成建築石膏，將其變廢為寶。磷石膏與天然石膏雖都是石膏，卻不盡相同，天然石膏內部晶體結構呈不規則的球狀、粒狀、鱗片狀等多樣化，顆粒粒徑主要分布在20～80μm，所佔比例為82.4%，級配穩定又合理，而磷石膏的內部晶體結構則為粗大的板狀、菱狀結晶，同時顆粒粒徑在60μm以下所佔比例為92.5%，級配不合理，平均粒徑偏小，並且含有磷、氟、有機物等雜質，這些因素都會影響磷石膏的性能，使其與天然石膏有很大的差距[9-11]。因此，就需要通過添加外加劑來改善磷石膏的性能，使得磷建築石膏製品能夠達到規範要求。楊家寬[12]等人在製備以石硝為骨料的磷石膏蒸壓磚時發現，添加自配的複合外加劑後，磷石膏的水化反應加快，而水化反應生成的高強託勃莫來石包裹著磷石膏和石硝，進而緻密的結構，提高其強度。
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