在粉刷石膏中加入石粉取代部分石膏和天然砂，不仅可以缓解天然砂供应不足的问题，而且可以降低成本，提高粉刷石膏工厂的经济效益。本文通过比较研究石粉掺入粉刷石膏中取代部分石膏和天然砂对粉刷石膏性能的影响，得出了石粉用于粉刷石膏可行的结论，给出了掺入石粉后粉刷石膏的理想配比，并且将此配比进行大批量的生产，用于了实际工程，在满足施工要求的前提下取得了良好的经济效益。
一、原材料的选择
1.1脱硫石膏
根据脱硫石膏的特性及工程使用需求，在选择用于配制粉刷石膏的脱硫石膏时应注意以下两点：
(1)控制有害杂质的含量。Cl-、Na+、K+属有害成分，含量过高不但会使石膏的脱水性下降，还会造成粉刷石膏表面返霜，影响材料的粘结强度，易出现空鼓开裂。一般控制Cl-含量小于0.01％，Na20、K20的含量宜小于0.06％。
(2)保证良好的颗粒级配。脱硫石膏比表面积相对较小，颗粒大小较为均匀，粒径分布较窄，主要集中在40-60μm，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉，不利于施工，同时对强度也有一定的影响。
为保证脱硫石膏良好的颗粒级配，应对脱硫石膏进行粉磨加工后方可应用。根据以上原则，本文确定选用河北某电厂烟气脱硫石膏，初凝时间17min，终凝时间21min，2h抗折强度3.88Mpa，抗压强度9.92Mpa，pH值7.0，碱含量0.02％，化学成分见表1.1。
表 1.1 烟气脱硫石膏化学成分％
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
结晶水
1.86
0.96
31.98
0.20
43.95
20.13
1.2骨料
骨料在粉刷石膏中起到骨架及调整粉刷石膏颗粒级配以改善和易性的作用。本文试验用砂将天然砂根据级配细分成俩种，分别是40-70目的天然砂和70-90目的天然砂，产地均为河北。
1.3石粉
原状石粉，不经过磨细，本试验采用河北某石厂生产筛余下小于75μm的颗粒。
1.4缓凝剂
粉刷石膏手工抹灰的操作时间一般要求在2-3h，而半水石膏因遇水后的凝结时间较短，可操作时间只有十几分钟或几分钟，不能满足粉刷的施工操作需要。因此，必须选择合适的缓凝剂来调节凝结时间，以满足不同施工工艺的要求。目前，可用于调节石膏凝结时间的材料较多，如碱性磷酸盐、磷酸钙、有机酸及其可溶性盐、柠檬酸及柠檬酸钠、酒石酸等。但这些缓凝剂的加入在调节石膏凝结时间的同时又明显降低石膏硬化体的强度。因此，应寻求一种既可有效调凝，又对强度影响较小的缓凝剂[1]。
在实际生产中，由于柠檬酸等一些颗粒比较大的缓凝剂在大批量生产时会由于混合不均匀而导致成品质量严重不稳定，因此，本试验采用蛋白粉状缓凝剂作为粉刷石膏缓凝剂。
1.5保水剂
为了确保粉刷石膏抹到基材上能有足够的水化时间和防止因过快失水而开裂或粉化，必须加入一定量的保水剂。保水剂一般选择纤维素醚类材料，其保水效果较好，且目前市场上此类产品种类丰富，采购方便。本文选用黏度6x104mPas的羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)进行了保水率试验，结果见表1.2。
表1.2 保水剂掺量对粉刷石膏(底料)保水率的影响
HPMC掺量/%
0.6
0.9
1.2
1.5
保水率/%
92.4
99
99
99
试验中发现，保水剂掺量为0.6％时保水效果差，砂浆粘聚力低，施工时易掉落，干燥过快，收光时间难以控制；保水剂掺量为0.9％时保水效果一般，砂浆粘聚力有所改善，表面收光时间仍较短，难以控制；保水剂掺量为1.2％时保水效果好，粘聚力适中，易于施工，收光时间易掌握，不影响施工进度；保水剂掺量为1.5％时保水率高，但砂浆过粘，施工时粘刀费力，表面收光时间难以掌握。结合表1.2数据可知，应根据保水率和施工的和易性要求确定保水剂的用量。
二、试验方法
根据原材料的性能确定没有掺加石粉的底层、面层粉刷石膏基准配比，然后将石粉掺入底层、面层粉刷石膏中取代部分石膏和细砂，分别做不同配比的底、面层粉刷石膏的性能试验，对比后得出相关结论[2]。底层、面层粉刷石膏配比见表2.1。
表2.1 粉刷石膏配比（Kg/T）
编号
项目
脱硫石膏
石粉
40-70砂子
70-90砂子
缓凝剂
HPMC
1
面层
400
0
200
400
1.0
1.5
2
面层
300
150
150
400
1.0
1.5
3
面层
250
200
150
400
1.0
1.5
4
底层
300
0
300
400
0.8
1.2
5
底层
200
150
250
400
0.8
1.2
6
底层
150
200
250
400
0.8
1.2
三、试验结果与讨论
3.1粉刷石膏性能试验结果
按照JC/T517-2004《粉刷石膏》对脱硫粉刷石膏各项性能进行了测试，结果见表3.1。
表3.1 粉刷石膏性能测试结果
项目
面层粉刷石膏
底层粉刷石膏
技术要求
1号结果
2号结果
3号结果
技术要求
4号结果
5号结果
6号结果
施工性
刮涂无障碍
刮涂无障碍
刮涂无障碍
刮涂微有障碍
刮涂无障碍
刮涂无障碍
刮涂无障碍
刮涂微有障碍
保水率/%
≥90
99.9
99.9
92
≥75
99.9
95.6
85.7
初凝时间/min
≥60
100
120
155
≥60
125
142
178
终凝时间/min
≤480
300
320
400
≤480
362
375
470
抗折强度/Mpa
≥3.0
4.1
3.8
3.4
≥2.0
3.5
3.2
2.8
抗压强度/Mpa
≥6.0
9.8
9.2
8.5
≥4.0
8.6
8.2
6.5
剪切粘结强度/Mpa
≥0.4
0.75
0.71
0.65
≥0.3
0.56
0.52
0.46
3.2结论分析
由表3.1可以看出，随着石粉取代量的提高，面层底层粉刷石膏的各项性能指标有着一致性的规律，均为石粉掺量提高，粉刷石膏的保水率减小、初终凝时间延长、各强度指标降低，这是由于石粉本身保水能力差，活性低造成的；从表中还可以看出，当石粉掺入量为100Kg/T时，对底面层粉刷石膏的性能影响不大，可以满足施工要求，这是因为掺入石粉后，改善了粉刷石膏内部的级配，在掺量较少时，掺入石粉有利的因素部分中和了不利因素，所以可以得出在掺量一定时，石粉可以用于粉刷石膏，并且满足生产。
四、工程应用
4.1工程概况
北京某高档住宅小区建筑面积10万平方米，住户对墙面质量要求较高，考虑到粉刷石膏砂浆的优点，因此在施工中选用了粉刷石膏砂浆作为内墙粉刷材料。
4.2施工流程
清除污垢→湿润墙面→贴玻纤网→找方冲筋→制底层浆→底料抹灰→刮板找平→取冲筋条→修补平整→阴阳角处理→制面层浆→面层涂刮→蘸水压光→清洗工具→成品保护。
图1 粉刷石膏施工效果图
4.3施工要点
1)基层清理:对基层表面的凹凸不平要认真清理，用砂浆抹平、剔平，清扫墙面残浆、浮灰，去除墙柱面油污或脱模剂，对墙体适当均匀喷水，但在抹灰前不得有明水。抹灰前，应将墙沿地面打扫干净或铺设橡胶板；
2)弹线找规矩、冲筋:根据基层表面平整、垂直情况，经测量后确定抹灰厚度，先找出间距，用粘结石膏沿墙粘贴冲筋条作为标筋，垂直间距控制在1m～1.2m或层3m以下时设2道横标筋层高3m及3m以上时再增加1道标筋；
3)制备浆料:粉刷石膏分为底层用粉刷石膏和面层用粉刷石膏。面层用粉刷石膏为纯成品，可用于表层饰面，厚度1mm～3mm，此层施工待底层灰终凝前进行。根据粉刷石膏的初凝时间(不小于60min)，按配比确定每次搅拌数量。将定量的底层粉刷石膏倒在搅拌桶内，加适量的水，搅拌3min～5min后静置3min～5min再次搅拌，即可使用，搅拌好的浆料，一定要在初凝前用完，否则会发生开裂、粉化、无强度现象，使用过程不允许陆续加水，对已凝结的灰浆块不能加水搅拌后继续使用。由于粉刷石膏对加水量比较敏感，水量过大会出现坠灰影响操作，同时降低粉刷层的强度，水量过小会加快凝结，缩短可使用时间，造成浪费；
4)抹底层粉刷石膏：底层粉刷石膏用于打底找平，底层厚度超过8mm，应分层施工，后一层要在前一层料浆初凝后方可施工。工时用托灰板盛浆料，以30～40的倾斜角用抹子由左至右、由下至上将浆料刮于墙上，随后用刮板紧贴上、下冲筋条面由左往右刮除多余浆料，同时补上不足部分。本道工序在浆料初凝前可反复数次，直至墙面平整，取掉冲筋条并补平；
5)抹面层石膏:石膏砂浆面层施工应等底层砂浆终凝后进行，面层施工厚度按要求一般为1mm～3mm，用铁抹子或刮刀进行纵横不同方向涂刮2遍以上，约过40min左右，在料浆终凝前(用手指按压，略感干硬，仍可压出指印)，即可用抹子(可按不同饰面要求选用不同的抹子，如钢、塑料等抹子)压光，在压光过程中料浆硬化，出现石膏毛刺时，可用毛刷蘸水，边刷边压光，或用泡沫塑料抹子蘸水配合，边搓边压压光过程中应尽量避免在一个部位反复多次操作，以免使强度降低，表面掉粉[3]。
4.4工程经济效益
推算在按照200Kg/T掺入石粉后，在满足施工性能要求的前提下，每吨粉刷石膏平均成本降低20元左右，因此在掺入石粉后，取得了不错的经济效益。
五、结论
通过试验以及实际工程应用得出石粉应用于粉刷石膏是可行的，并且可以在满足技术要求的前提下节约成本，给企业带来实际的经济效益。
