21不同减水剂对脱硫石膏分散性能的影响.docVIP

不同种类减水剂对脱硫石膏制品应用性能的影响 1上海建筑外加剂工程技术研究中心 2上海三瑞高分子材料有限公司 3南京瑞固聚合物有限公司 林栋1,2，邹其1,2，邓最亮1,2，傅乐蜂1,2,3 摘 要：本文测试了木质素类、萘系、磺化三聚氰胺系和聚羧酸系减水剂这四种石膏制品常用减水剂对脱硫石膏粉的分散、凝结时间以及强度的影响。结果表明，聚羧酸减水剂具有优异的分散性能，对凝结时间及试块强度的影响较小。通过提高聚羧酸减水剂的掺量，获得高的减水率，从而降低了水膏比，可以提高了石膏制品的强度，同时可以发现减水率的提高可以缩短石膏制品达到绝干的干燥时间，起到节能降耗的作用，具有显著的经济效益。 关键词：脱硫石膏，聚羧酸减水剂，强度，水膏比，能耗 0、引言 石膏作为传统三大无机胶凝材料之一，应用非常广泛，石膏制品具有质轻、隔音、防火等优良的特点，是全世界大力发展的绿色建筑材料，而工业副产品----脱硫石膏也已经广泛应用于石膏板、石膏砌块及内墙涂料等领域中。半水石膏的理论水膏比为18.61%，但实际使用中，用水量往往达到65%~80%，这样不仅降低了石膏制品的强度，而且大大增加了制品在干燥过程中的能耗，与国家提倡的节能降耗背道而驰。针对这一问题，通常采用的方法就是向石膏中掺入一定量的减水剂，一方面能在保持流动度相同的情况下有效降低石膏拌合时的用水量，另一方面水膏比的降低则能减少干燥过程中的能耗。 因此，本文对石膏体系中常用的几种不同类型的减水剂进行了对比，从中挑选出性能最好的一种减水剂，测试了其在不同减水率下石膏的2h强度以及绝干强度，并考察减水率提高对节能减耗所带来的作用。 1、实验原材料及方法 1.1实验原材料 石膏减水剂：聚羧酸系减水剂PCE，浅红棕色液体，固含量为40%，上海三瑞高分子材料有限公司生产；木质素磺酸钙M，浅黄色粉体，市售；萘系减水剂NSF，棕色液体，固含量为35%，市售；磺化三聚氰胺系减水剂SM，白色粉体，市售。 脱硫石膏粉：） 中径 () 比表面积 cm2/g 1.15-92.09 32.11 1718 1.2实验方法 1.2 .1石膏浆料的 减水剂的减水率 文中提及的掺量均是指外加剂固体含量相对石膏粉的重量比。 1.2.2石膏凝结时间测定方法 浆体制备方法：依照流动度测试方法，制备石膏浆体。 a、初凝时间测试方法 采用刀厚2.3mm，刀高18mm的刀片测试初凝时间；初凝时间为刀锋划过石膏浆体，所形成凹槽不再闭合的时间。 b、终凝时间测定方法 利用硬度计垂直按压浆体表面，所测表面硬度为40时，则为终凝时间。 1.2.3 石膏抗压强度测试方法 按照国家标准GBT17669.3-1999“建筑石膏力学性能的测定”方法测试。 绝干强度的养护条件：试件成型后在23±2℃，RH=50±10%的环境条件下养护1d后，在置于40±0.1℃的恒温箱中烘至恒重。 2、实验结果及讨论 2.1不同减水剂对脱硫石膏分散性能的影响 测试不同减水剂在减水率达到6%时，各减水剂所需掺量对比如图1所示。 由图1可以看出，达到同一减水率时，几种不同类型减水剂掺量差异较大，其中磺化三聚氰胺SM的掺量最高，表明其对该种石膏的分散性能最低；萘系NSF的掺量为0.22%，略低于木质素磺酸钙M，说明NSF的分散性要略好于M；而聚羧酸减水剂PCE的掺量仅为0.05%。由此可知，在本实验所用脱硫石膏粉中，达到同一减水率时， PCE的掺量远低于其它几种减水剂，表明PCE具有较高的减水率和优异的分散性能。 2.2不同减水剂对脱硫石膏凝结时间的影响 凝结时间对石膏制品强度的影响至关重要。测试在减水率为6%时，掺加不同减水剂的石膏浆体凝结时间的变化，得到结果如表2所示。 表2不同减水剂对脱硫石膏凝结时间的影响 减水剂种类 水膏比 初凝时间/s 终凝时间/s 空白 0.745 303 965 SM 0.7 313 967 NSF 0.7 300 917 M 0.7 365 1085 PCE 0.7 315 996 图1不同减水剂对石膏抗折强度的影响 图2不同减水剂对石膏抗压强度的影响 由图1可以看出，掺不同减水剂的石膏在2h的抗折强度基本相当，与空白石膏相比，2h抗折强度提高不明显。绝干抗折强度明显高于2h抗折强度，且掺不同减水剂的绝干抗折强度出现了比较明显的差别，与空白石膏相比，掺减水剂的绝干抗折强度增加比较明显，其中又以掺PCE的提高程度最大，绝干抗折强度提高40%以上。 由图2可以看出，掺减水剂的2h抗压强度较空白石膏略有提高，最高约提高1MPa左右。绝干抗压强度明显高于2h抗压强度，其中掺PCE的提高最为明显，与空白石膏相比，抗压强度提高约70%，掺SM和NSF的抗压强度基本相当，掺M的抗压强度最低，略高于空白石膏2MPa左右，这可能是由于