摘要：本文研究了硬石膏活性的激發，確定了硬石膏膠結材適宜的原材料配合比，并研制了硬石膏基粉刷砂漿，測定其各項性能指標。
關鍵詞：硬石膏 粉刷石膏 活性激發 應用
引言
硬石膏資源豐富，但由于其活性差、凝結硬化慢、強度低，國內外均未大量利用。在我國，其研究應用更少，只約占石膏生產總量的十分之一，主要被一些水泥廠用作水泥緩凝劑，這種狀況與我國豐富的硬石膏資源地位極不相稱。開發利用大量閑置的硬石膏資源來制作石膏砌塊、石膏板材、石膏砂漿不僅具有很大的經濟效益，而且對環境保護也有指導意義。
粉刷工程是建筑工程中的重要組成部分，據統計，在一般民用建筑中，其造價約占建筑物總造價的10%-15%，工期約占建筑總工期的30%-40%，勞動量約占總勞動量的25%-30%[1]。本文以天然硬石膏為研究對象，通過添加增強材料與活性激發劑等手段來激發硬石膏的活性，配制出性能優良的粉刷石膏。 
1 試驗用原材料及試驗方法
1．1 試驗用原材料
（1）硬石膏粉：南京特種建筑材料股份有限公司提供，檢驗項目如下表所示；
（2）礦粉：S95級礦粉；
（3）水泥：三龍P.O42.5水泥；
（4）生石灰：上海久億化學試劑有限公司提供；
（5）明礬石：廬江縣遠達非金屬礦石經營部提供。
1．2 試驗方法
（1）強度性能測試
成型及強度測試參照GB177-85《水泥膠砂強度檢驗方法》，試件24h拆模后放入標準養護室養護3天后，進42±1℃烘箱烘至恒重，測其強度。
（2）標準稠度用水量、凝結時間及砂漿流動度的測定
標準稠度用水量及凝結時間的測定參照行業標準JC/T517-2004《粉刷石膏》； 砂漿流動度的測定參照GB/T2419-94《水泥膠砂流動度測定法》。
2 試驗內容及數據分析
2．1 硬石膏膠結材的研制
天然硬石膏具有潛在的水化活性，不需鍛燒，礦石直接粉磨后，摻入不同的鹽類化學物質或堿性材料作為激發劑來激發硬石膏的活性，與水混合后即可產生較好的膠凝特性。由前期探索性試驗發現：若以Al2（SO4）3和明礬為激發劑，成型過程中會有大量氣泡產生，這是由于天然硬石膏中一般含有部分碳酸鹽礦物，如果所使用的激發劑水解后酸性較強，生成的H＋將與C032－作用產生CO2氣體，料漿有明顯的發泡現象；而以Na2SO4為激發劑成型后的試塊上有明顯返霜現象，故選擇K2SO4、明礬石作為激發劑較合適。根據現有研究表明，酸、堿激發劑復摻效果比較顯著，因此在使用酸性激發劑的基礎上，考慮用礦粉代替部分硬石膏，并摻入水泥進行復合激發，為了提高水化率，摻入適量的半水石膏作為增強材料[2]。下面以硬石膏與礦粉比例、明礬石摻量和半水石膏摻量為因素做正交試驗，以硬石膏膠結材7d抗壓強度為考核指標，因素水平見表1： 
試驗結果如表2所示：
由表2可知：B列和C列的極差均小于空列，這說明這兩列對抗壓強度的影響極小，則可認為該明礬石對硬石膏的激發作用不理想，明礬石摻量的增加對抗壓強度的提高效果甚微，這可能是由于該明礬石的溶解度過低從而造成了激發效果不顯著。故考慮采用K2SO4作為酸性激發劑，測出的試驗結果如下：
a) 單摻4%分析純K2SO4，初凝時間為60min，7d抗壓強度為11.25MPa；
b) 單摻3%工業級K2SO4，初凝時間為50min；單摻2.5%工業級K2SO4，初凝時間為165min，7d抗壓強度為10.9MPa；
c) 硬石膏：礦粉=90：10，2.5%工業級K2SO4，外摻5%水泥，初凝時間為65min，7d抗壓強度為23.53MPa； d) 硬石膏：礦粉=90：10，2.5%工業級K2SO4，外摻5%水泥，5%半水石膏，初凝時間為60min，7d抗壓強度為18.1MPa。
2．2 硬石膏粉刷砂漿的研制
硬石膏基底層粉刷石膏是在硬石膏膠結材中摻入一定的建筑砂，配成干混砂漿，由于硬石膏水化膠凝性的發揮比半水石膏慢得多，摻砂量對粉刷石膏性能影響較大，因此在摻砂量上需嚴格控制。試驗結果如表3所示：
由表3可知：
a) 砂子的摻量越高強度越低，即1:3的強度比1:4的高，砂的摻入量增加，凝結時間明顯延長，強度下降幅度較大，因此在建筑中應根據工程實際情況控制膠砂比；
b) 1組與3組比較，2組與4組比較得出：礦粉的摻量對硬石膏砂漿的強度亦有很大的影響，摻量越高，強度越高；
c) 1組與6組比較得出：K2SO4的摻入可以縮短砂漿的凝結時間，對強度沒有明顯的影響；
d) 水泥與CaO的摻入，為料漿提供堿性環境，可以激發硬石膏，從1組與7組可以看出，水泥的效果比CaO好；
e) 硬石膏基粉刷石膏配合比為：硬石膏：礦粉＝80：20，水泥為礦粉的10％，外摻5％半水石膏，膠砂比為1：3，保水劑為2‰。
3 結論
1) 以天然硬石膏為主要原料制備的硬石膏基粉刷石膏，是一種節能環保的新型墻體抹灰材料，原料資源豐富，生產工藝簡單；
2) 可操作時間優于半水石膏基粉刷石膏，可采用強制攪拌機拌合，使漿料更均勻、和易性；
3) 更好，達到最好施工效果；
4) 由于硬石膏早期強度不如半水石膏，且其性能對水量敏感，需嚴格控制水量，施工前應進行需水量測定；
5) 由于硬石膏水化膠凝性的發揮比半水石膏慢得多，摻砂量對粉刷石膏性能影響較大，因此在摻砂量上需嚴格控制。
