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脱硫石膏在内墙抹灰石膏中的资源综合利用

   编辑:文武  邮箱:info@mortar.cn
2018-09-05 10:18:18 保护色:默认白 牵牛紫 苹果绿 沙漠黄 玫瑰红 字体:小字 中字 大字 点击数:0

摘要: 

 

近年来,随着生态建筑和绿色建材概念日益为人们所接受,以石膏为主体的绿色建材在我国也越来越受到建筑业界的关注。我国天然石膏资源十分丰富,储量居世界首位,但随着市场的急剧拓展,资源消耗急剧增加,天然石膏资源显得日益紧张,价格也是逐年升高。与此同时,我国脱硫石膏的年排放量超过100万t,且有逐年增长的势头,这不仅占用大量土地资源,而且严重污染环境。借鉴国外综合利用成果和我国前期研究结果表明,脱硫石膏的性能可以与天然二水石膏持平,纯度高于天然石膏,可广泛用于混凝土、加气混凝土灰砌块、粉煤灰砖、烧结砖墙等墙面内层、面层的抹灰材料。

利用脱硫石膏生产抹灰石膏不仅能解决脱硫石膏堆存问题,使脱硫石膏资源得到了高值利用,且抹灰石膏由于其质轻、微膨胀、与基层黏结牢固等特点,成功地解决了抹灰工程中空鼓、开裂、脱落等质量通病,是水泥砂浆类粉刷材料理想的替代品。

1 试验

1.1 原材料

试验用主要原料有烟气脱硫石膏、高效石膏缓凝剂、减水剂、保水剂、集料、水泥等。脱硫石膏取酒钢宏晟热电厂,为灰白色粉末状,其附着水质量分数高达13%左右,石膏的化学成分见表1。

表1 石膏的化学成分/%

 

1.2 试验方法

对集料进行粒度筛分,根据GB/T 14684-2011《建筑用砂》标准对集料进行评估,对各种添加剂进行评定,分析用于抹灰石膏生产的可行性。

对烟气脱硫石膏进行化学分析,保证用于生产抹灰石膏的烟气脱硫石膏符合国家标准。

将原状烟气脱硫石膏在空气中晾晒至恒重后进行煅烧处理,采用旋管煅烧窑设备,设定温控仪表的温度750℃~950℃,炉膛温度达到750℃时,旋管窑变频转速调至22Hz~28Hz,开始投料,窑尾物料温度在140℃~160℃之间时,物料进入成品仓。

实验中将经过煅烧的烟气脱硫石膏与其他原材料混合搅拌均匀,选择室内砖面毛墙,采用人工抹灰或机械喷涂,将配制好的抹灰石膏抹在墙面上,了解可操作性,观察有无空鼓、开裂、脱层现象。

1.3 产品检测

对配制好的抹灰石膏进行随机取样检测,检测结果如表2,抹灰石膏产品保水率、抗折强度、抗压强度及拉伸黏结强度均满足国家标准(GB/T 28627—2012)中对抹灰石膏的规定数值。

表2 抹灰石膏产品性能检测结果

 

2 实验结果与讨论

2.1 脱硫石膏的晶型转化

对烟气脱硫石膏进行煅烧的目的是尽可能多的将二水硫酸钙转化成半水硫酸钙,从而提高抹灰石膏的强度。脱硫石膏的化学成分和性质与天然石膏相似,在加热的过程中也有相似的脱水转变过程。工业条件下石膏的转变过程与实验室理想条件下有所不同,在干燥的空气条件下,一般工业上常见的二水石膏脱水和晶型转变过程

2.2 抹灰石膏用于墙面抹灰的优势分析

2.2.1 性能优势

抹灰石膏由于石膏晶枝深入基面微缝,抓牢基面,抹灰层不易脱落,其附着性远远优于水泥砂浆

抹灰石膏为单相材料,成型后具有微膨胀功能,其硬化与温度变形小,墙面不空鼓、不开裂,从根本上解决了传统水泥砂浆的这一缺陷。

保温隔热。抹灰石膏的导热系数为0.18W/(m·℃),而水泥砂浆的导热系数为0.93W/(m·℃),较低的导热系数提供更好的绝热效果,5倍于水泥砂浆的绝热性能,具有良好的保温性能。

特别适合机械喷涂施工。由于石膏基抹灰比水泥基抹灰材料的湿密度更低,凝结时间更短,强度发展更快,所以石膏基抹灰产品更利于大面积机喷施工,提高施工效率。

2.2.2 成本优势

从产品单价来讲,抹灰石膏比水泥砂浆贵,但将施工效率及每平方米用量考虑在内,抹灰石膏综合造价低于水泥砂浆,具体如下:

a.提高了效率缩短了工期,比传统的水泥砂浆抹灰工艺提高功效1.5~2倍。

b.抹灰石膏料浆密度在1.1t/m3~1.4t/m3,水泥砂浆料浆密度在1.8t/m3~1.9t/m3,由于抹灰石膏密度小,抹灰厚度较水泥砂浆小,单位质量的抹灰石膏较水泥砂浆的抹灰面积大。抹灰石膏根据墙面平整度,抹灰厚度在2mm~20mm,1t抹灰石膏拌合料浆可抹72m2~180㎡;而水泥砂浆拌合料浆抹灰厚度在15mm~20mm,1t水泥砂浆拌合料浆只能抹45㎡~48㎡。

c.水泥砂浆需进行混凝土表面凿毛工艺后,抹灰二次,才可成活;而抹灰石膏不需要进行混凝土表面凿毛工艺,抹灰一次,即可成活,因此缩短了抹灰工期。

d.抹灰石膏早期强度高、硬化速度快,抹灰完成后可以很快进入下道工序,有效缩短工期。

e.抹灰石膏有较强的黏结性能,消除了空鼓,开裂,减少了返工。

f.抹灰石膏施工时落地灰少,减少了材料的浪费和清理用工。

g.抹灰石膏比水泥砂桨更适合在冬季施工,可节省大量冬季施工保温费用。

h.轻质底层抹灰石膏自重轻,可有效降低建筑负荷,适应了目前建筑层高不断增加的趋势和要求。

3 结论

a.烟气脱硫石膏在不同温度时转化形态不同,当物料温度为125℃~180℃时二水石膏转化为半水石膏。半水石膏含量越高,抹灰石膏质量越稳定。因此,在脱硫石膏煅烧过程中要根据实际情况控制煅烧温度,避免欠烧或过烧导致抹灰石膏质量不稳定。

b.抹灰石膏较传统抹灰砂浆,具有绿色环保、施工性能好、黏结力强、降低工程成本、节约工期等优点,并能解决传统抹灰砂浆易开裂、空鼓、脱落等质量问题,可作为传统抹灰砂浆的替代品。

c.抹灰石膏自重轻,可有效降低建筑负荷。适应了目前建筑层高不断增加的趋势,同时具有一定的保温隔热效果,有助于调节室内的温湿度,从而提高居住的舒适度。 

 

 

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