半干法石膏膠凝材料是未來石膏制品發(fā)展方向資料

半干法石膏膠凝資料是未來石膏制品發(fā)展的方向安徽森科新資料有限企業(yè)張庚福一、澆注法石膏膠凝資料目前國際上和中國國內(nèi)石膏砌塊的生產(chǎn)工藝均為：以建筑石膏（α或β）為主要原料（亦可加入輕集料）、纖維加強資料、發(fā)泡劑等輔助資料，經(jīng)加水攪拌、在流體狀態(tài)下澆注成型，經(jīng)過干燥（自然晾曬和烘干）制成的塊狀、板狀的輕質(zhì)建筑石膏制品，如：石膏砌塊、石膏條板、紙面石膏板、抗靜電地板石膏基材、石膏模盒等。理論上半水石膏水化的需水量為18.62%，而實質(zhì)制作石膏制品時其需水量都大大高出它，原因是使石膏漿體擁有流動性，便于生產(chǎn)操作，使石膏漿體具有必然的流動性的需水量稱為標準稠度需水量，一般在0.7左右（α石膏在0.35-0.4左右），β石膏實質(zhì)生產(chǎn)中的水膏比遠遠大于“標稠”，即0.8-0.9，甚至達到1.0，德國石膏砌塊生產(chǎn)的水膏比在0.9左右，除去石膏水化結(jié)晶的需水量，節(jié)余的自由水（60-70%）需要干燥（人工或自然）延長出廠時間，增加生產(chǎn)成本（約8元/㎡），由于自由水據(jù)有了石膏硬化體內(nèi)大量空間，石膏硬化體密度雖輕，但硬度小，強度低，搬運破碎率高、市場認同度低，限制了石膏膠凝資料的發(fā)展。為降低水膏比，在石膏砌塊生產(chǎn)實踐中，多采用以下方法：1、手工澆注：手工生產(chǎn)，石膏漿體的流動性要求小，其水膏比可大大降低，一般在0.6左右，降低了干燥壓力，但生產(chǎn)效率低。2、高效減水劑，聽聞可降低水膏比10-20%，但生產(chǎn)中到此刻未遇到真實的減水劑，同市價格昂貴，生產(chǎn)合用價值不高。3、球磨粉碎，改變顆粒級配和面貌，增加石膏膠體流動度，降低水膏比約10%（實驗室實驗），但生產(chǎn)實踐上少見。4、增加改性劑，增加流動度，這是很好的路子，筆者經(jīng)過長遠實踐，其水膏比也僅降低10%左右，未能完好改變水膏比多的現(xiàn)狀。長遠以來，為解決高水膏比的干燥問題，業(yè)內(nèi)石膏砌塊企業(yè)從生產(chǎn)實踐中總結(jié)出如干燥下方法：芯孔水平放置法：利用風的水平方向流動的特點，把砌塊芯孔水平放置，便于通風，加快干燥速度；建干燥樓，把砌塊放到樓房上，因高度增加，風力增大，走開濕度大的地面，便于去濕。建干燥窯，經(jīng)過加熱干燥。上述干燥方法雖有必然收效，但未根本解決石膏砌塊的干燥瓶頸，且生產(chǎn)成本高，占地面積大，搬運成本高，未能形成連續(xù)大規(guī)?；a(chǎn)，再加上力學性能差，破碎率高，誠然是綠色建材，但嚴重的限制了石膏砌塊的發(fā)展。二、半干法石膏砌塊的提出應(yīng)用研究是為生產(chǎn)第一線服務(wù)的，市場的需求是應(yīng)用研究的方向，石膏砌塊澆注法節(jié)余自由水的干燥限制了其發(fā)展，能否有一種半干法石膏砌塊的生產(chǎn)工藝完好解決其發(fā)展瓶頸問題。為此，依據(jù)對石膏材性的多年研究和其工藝實踐，我們提出了半干法石膏砌塊的研究課題。半干法石膏砌塊的研究的基根源則是：1、半干法石膏砌塊的各項指標仍執(zhí)行JC/T698-2010；2、半干法石膏砌塊與澆注法相同，可是加水量大大減少，但必定百分百水化，即熟石膏（半水石膏）CaSO4.1/2H20→H20水化反應(yīng)（空氣中）→二水石膏（CaSO4.2H20）；3、半干法石膏砌塊的機械化生產(chǎn)仍是模腔成型，但工藝流程與澆注法不一樣。研究表示，半干法石膏砌塊與澆注法石膏砌塊的結(jié)晶理論基本一致，但水化過程和水化反應(yīng)速率大不一樣樣。半干法在低水膏比的時候，由于無節(jié)余自由水遲緩水化反應(yīng)，其晶核產(chǎn)生，晶體形成反應(yīng)速率快，其水化熱高于澆注法5-10℃（初終凝時間遠短于澆注法），由于無節(jié)余自由水，再加上增加是SK半干法石膏助劑，晶體結(jié)構(gòu)粗壯，致密，硬化密度大，力學性能高，由于配方中除供給結(jié)晶的需水量外，還有節(jié)余的少量的自由水，可保證完好水化反應(yīng)，可是生產(chǎn)中最好水化反應(yīng)一致，不要因水與石膏粉的界面接觸不均勻而影響同步水化，因此加入分別劑特別重要。經(jīng)過大量實驗，半干法石膏砌塊有以下技術(shù)問題需解決：1、由于水膏比低，水化反應(yīng)激烈，一般水化熱高出澆注法5-10℃，某些建筑石膏粉甚至高出10℃，由于反應(yīng)激烈，易造成硬化體產(chǎn)生細微裂縫；2、初終凝時間比澆注法縮短1-2min；3、在水膏比低的情況下如何保證水與石膏的完好結(jié)合，完好水化；4、密度大，如何降低密度以滿足標準要求；5、半干法石膏膠凝資料粘性極大，選擇好不粘的界面資料；6、半干法石膏膠凝資料對環(huán)境溫度、水溫、粉體溫度等敏感性極強，其配方如何滿足生產(chǎn)要求；7、同類石膏，但不一樣質(zhì)量，不一樣類石膏其配方均不一致，其工業(yè)化生產(chǎn)時候經(jīng)過大量的實驗以最后確定其配方；8、調(diào)整好初終凝時間與現(xiàn)有澆注法基本一致，使石膏砌塊高生產(chǎn)效力保持；在解決好上述技術(shù)問題后，與其配套的機械設(shè)備設(shè)計必定滿足以下技術(shù)要求：1、澆注法石膏砌塊是在靜態(tài)的狀態(tài)下水化、硬化，而半干法石膏砌塊是在動向的狀態(tài)下水化、硬化，其動向的應(yīng)力、速率應(yīng)不破壞其水化時晶體結(jié)構(gòu)；2、在配方中分別劑的配合下，如何保證水與石膏粉體的充分結(jié)合；3、機械工藝流程時段必定與石膏膠凝體的初終凝時間一致；4、滿足石膏砌塊標準控制尺寸時，芯孔率的最大化與石膏膠凝資料增加輕質(zhì)資料共同，滿足表觀密度的要求；5、半干法石膏砌塊的石膏漿體敏感性極強，其機械生產(chǎn)的自動控制和動力等如何適應(yīng)其要求；6、模腔布料均勻，成型砌塊硬化體力學性能一致。7、如何保證上榫口圓滑標準。8、配料精準，無廢料。三、半干法石膏砌塊工業(yè)化生產(chǎn)的成功半干法石膏砌塊提出后，獲取現(xiàn)有石膏砌塊企業(yè)和立刻上該項目的仁人志士的廣泛認同，給了我們研究的力量和動力。經(jīng)過近兩年來的研發(fā)、小試、中試、工業(yè)化生產(chǎn)終于成功，現(xiàn)將相關(guān)情況介紹以下：經(jīng)過小試、中試半干法石膏砌塊的基本配方已研制成功，即SK半干法石膏砌塊助劑，其功能包含：調(diào)晶、調(diào)凝、分別、增粘、防潮等功能，針對不一樣的石膏適當調(diào)整其組合以滿足生產(chǎn)和性能要求。工業(yè)化生產(chǎn)時的水膏比一般在0.3左右，去除水化結(jié)晶需水18.62%，規(guī)范贊同砌塊內(nèi)存在自由水不大于8%，生產(chǎn)時水化熱排水約2%，成型后節(jié)余水：30-18.62-8-2=1.38%，1至2天完好可以自然蒸發(fā)。某脫硫石膏澆注法與干法生產(chǎn)測試比較方下：國家標準GB/T9776-2008《建筑石膏》絕干強度24小時48小表觀密消融系檢驗項目時吸水吸水率度數(shù)抗折抗壓率單位MPaMPa%%Kg/m3技術(shù)要求≤1100≥檢澆注法生產(chǎn)998驗（40*40*160試塊）1086結(jié)干法生產(chǎn)（成型石膏砌塊1599果機成品取40*40*160樣塊1635注：1、如做成空心砌塊，空心率和增加輕質(zhì)資料表觀密度完好小于標準800kg/m3；2、實心砌塊密度可調(diào)至1200kg/m3。干法石膏砌塊照片1干法石膏砌塊照片2砌塊一般規(guī)格為：厚80、100、120、150、180、200mm，長500、600、666mm，高度：235、245、255mm。規(guī)格也可依據(jù)用戶要求設(shè)計。半干法與澆注法石膏砌塊指標比較項目半干法澆注法國標歐標1原料建筑石膏β＞2水膏比28-3460-903抗壓強度mpa10-253-54抗折強度KN8-122-4≧5自然干燥時間1d-3d20d-30d含水率＜8%含水率6-8%6表觀密度空心800-100空心≦800空心≦800≦1500實心110-1400實心≦1000實心≦11007消融系數(shù)＞≦＞半干法石膏砌塊工業(yè)化生產(chǎn)的試產(chǎn)成功，顛覆了傳統(tǒng)的澆注法生產(chǎn)工藝，表現(xiàn)了其眾多優(yōu)點：1、水膏比在0.3左右，遠低于澆注法，砌塊成型后1-2天即可出廠，無需干燥，節(jié)約大量堆場；2、砌塊成型速度快，澆注法8-10min，半干法僅需5-6分鐘，效率高；、砌塊的各項性能：抗折、抗壓、消融系數(shù)、隔音、硬度、吸水率優(yōu)于澆注法；、上榫口不用刮槽，壓制成型，無廢料產(chǎn)生；、無需烘干，節(jié)能；6、由于其某些性能已達到a石膏的水平，可取代部分a石膏制品；、生產(chǎn)過程無灰塵，環(huán)保；、生產(chǎn)工藝流程簡單，節(jié)約堆場，節(jié)約投資；、由于其力學性能大大提高，而某些雜質(zhì)含量高的工業(yè)副產(chǎn)石膏（如磷、鈦等）經(jīng)煅燒可提高其使用量；10、不粘模腔；11、空心砌塊芯孔為長園孔，成墻穿電線時無需開槽；12、砌塊握裹力強，可直接釘釘子。四、半干法石膏膠凝資料是未來石膏制品的發(fā)展方向技術(shù)的進步是永遠的，半干法石膏砌塊已打破了澆注法膠體的流動性、水化硬化機理，無標稠度需水量的看法。已獲“一種干法石膏砌塊生產(chǎn)線”合用新式專利授權(quán)（ZL2015.20583439.1）和獲準“石膏空心砌塊及其半干法生產(chǎn)方法”發(fā)明專利（）的申請；現(xiàn)正進行半干法石膏膠凝資料機理方面的研究，總結(jié)其規(guī)律性，擴大應(yīng)用領(lǐng)域，使Β石膏發(fā)揮更大的應(yīng)用價值。生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)干法石膏硬化體絕干抗壓可達到30mpa，達到a型高強石膏a25和a30級絕干的力學強度，這為Β石膏向高強鄰域應(yīng)用發(fā)展拓展了新的空間，且成本與價格廉價。1、抗靜電地板石膏芯材（600×600×30），其物理指標達到28-29mpa，彈性變形，完好可取代現(xiàn)有澆注法工藝，且無需昂貴的a石膏和烘干程序，其生產(chǎn)線立刻投產(chǎn)；2、紙面石膏板：現(xiàn)有紙面石膏板生產(chǎn)全部采用澆注法，水膏比0.65-0.7，如采用半干法生產(chǎn)，水膏比按0.3計算，減少水的烘干量，如按年產(chǎn)5000萬平米紙面石膏板計算，可省煤36萬噸，省花銷1.8億元，省電1600萬度，省花銷1440萬元，可大幅度降低石膏板生產(chǎn)線的烘干設(shè)備投資，如按全國年產(chǎn)

40億平米紙面石膏板計算，可省煤

288萬噸，省電

1.28億度，節(jié)約花銷

億元采用半干法生產(chǎn)的紙面石膏板，其隔音和強度會大幅度提高，完好可在建筑內(nèi)隔墻使用；3、組合式條板：此刻石膏條板規(guī)格寬600，長2800-3000，厚度90/120/2000采用澆注法，由于板長，搬運比較困難，無法烘干，只有晾曬，生產(chǎn)效率低，成本高，如采用半干法組合式條板，會大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；4、各樣石膏硬化體：由于機械成型及半干法石膏膠凝資料，使得B石