1.建筑石膏的技术性质
(1)建筑石膏的种类 建筑石膏是指以β‐半水石膏 (β‐CaSO4·1∕2H2O)为主要成分,不预加任何外加剂的粉状胶结料,主要用于制作石膏建筑材料,是一种外观为白色粉末状的水硬性胶凝材料,密度为2500-2700kg∕m3,松堆积密度为800-1100kg∕m3。国家标准GB∕T9776—2008 《建筑石膏》规定,建筑石膏按原材料种类不同分为天然建筑石膏 (N)、脱硫建筑石膏 (S)和磷建筑石膏 (P)三类。
(2)强度等级和产品标记 GB∕T9776—2008标准将建筑石膏按2h抗折强度不同分为3.0、2.0、1.6三个等级。
建筑石膏按产品名称、代号强度等级和标准号的顺序进行产品标记。例如,抗折强度为2.0MPa的天然建筑石膏表示为:建筑石膏N2.0GB∕T9776—2008。
(3)建筑石膏的组成 建筑石膏组成中β半水硫酸钙 (β‐CaSO4.1∕2H2O)的含量以质量分数计应不小于60.0%。
(4)放射性核素限量 工业副产建筑石膏的放射性核素限量应符合GB6566—2010的要求。
(5)限制成分 工业副产建筑石膏中限制成分氧化钾 (K2O)、氧化钠 (Na2O)、氧化镁(MgO)、五氧化二磷 (P2O5)和氟 (F)的含量由供需双方商定。
2.建筑石膏的应用性能特征
(1)凝结硬化快 建筑石膏与水拌和后,在常温下数分钟即可初凝,而终凝一般在30min以内。在室内自然干燥的条件下,达到完全硬化约需要一个星期。建筑石膏的凝结硬化速度非常快,其凝结时间随着煅烧温度、磨细程度和杂质含量等的不同而变化。凝结时间可按要求进行调整,若需要延缓凝结时间,可掺人缓凝剂,以降低半水石膏的溶解度和溶解速率,如亚硫酸盐酒精溶液、硼砂或者用灰活化的骨胶、皮胶和蛋白胶等;如需要加速建筑石膏的凝结,则可以掺人促凝剂,如氯化钠、氯化镁、氟硅酸钠、硫酸钠、硫酸镁等,以提高半水石膏的溶解度和溶解速度。
(2)硬化时体积膨胀 建筑石膏在凝结硬化过程中,体积略有膨胀,硬化时不会像水泥基材料那样因收缩而岀现裂缝。因而,建筑石膏可以不掺人填料而单独使用。硬化后的石膏,表面光滑、颜色洁白、质感丰满,具有非常好的装饰性。
(3)硬化后孔隙率较大,表观密度和强度较低 建筑石膏的水化在理论上其需水量只需要石膏质量的18.6%,但实际上为了使石膏浆体具有一定的可塑性,往往需要加人60%-80%的水,多余的水分在硬化过程中逐渐蒸发,使硬化后的石膏结构中留下大量的孔隙,一般孔隙率为50%-60%。因此,建筑石膏硬化后,强度较低,表观密度较小,热导率小,吸声性较好。
(4)防火性能良好石膏硬化后的结晶物CaSO4·2H2O遇到火焰的高温时,结晶水蒸发,吸收热量并在表面生成具有良好绝热性能的无水物,起到阻止火焰蔓延和温度升高的作用,所以石膏具有良好的抗火性。
(5)具有一定的调温、调湿作用 建筑石膏的热容量大,吸湿性强,故能够对环境温度和湿度起到一定的作用。
(6)耐水性、抗冻性和耐热性差 建筑石膏硬化后具有很强的吸湿性和吸水性,在潮湿的环境中,晶体间的黏结力减弱,导致强度降低。处于水中的石膏晶体还会因为溶解而引起破坏。在流动的水中破坏更快,因而石膏的软化系数只有0.2-0.3。若石膏吸水后受冻,则孔隙内的水分结冰,产生体积膨胀,使硬化后的石膏晶体破坏。因而,石膏的耐水性、抗冻性较差。此外,若在温度过高
(例如超过65℃)的环境中使用,二水石膏会脱水分解,造成强度降低。因此,建筑石膏不宜应用于潮湿环境和温度过高的环境中。
在建筑石膏中掺人一定量的水泥或者其他含有活性CaO、Al2O3和SiO2的材料,如粒化高炉矿渣、石灰、粉煤灰,或者掺人有机防水剂等,可不同程度地改善建筑石膏的耐水性。
由于建筑石膏吸水后会凝结变硬,导致结块或强度降低,甚至报废,因而在储存时应注意防水、防潮;建筑石膏的储存期为3个月,超过3个月后,强度将随着超过的时间而岀现不同程度的降低。超过储存期的石膏应重新进行强度检验,并按照实际检验强度使用。
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