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石膏装饰制品
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第一节石膏
一、石膏制品工业主要包括两个方面
石膏胶凝材料的制备
将脱水石膏再水化,使之再生成
二水石膏并形成所需的硬化体。
石膏的脱水与再水化是整个石膏工业的理论基础
石膏制品的制备
2
天然石膏。
石膏胶凝材料的制备过程,主要是二水石膏加热脱水转变
为不同脱水石膏相的过程。
生产石膏的主要原料是石膏矿,主要为含CaSO₄·2H₂O的
型脱水半水石青
(β-CaSO,I)
煅烧石膏
(开始分解)(CaSO₄i+Ca())
a型脱水半水石膏
(a-CaSO,1)
125℃,0.13MPa
有液态水存在
β型可溶硬石膏
(β-CaSO₄)
a型可溶硬石膏
(a-CaSO,■)
石膏的变种
120~140℃
二水石膏
(干燥条件下)
400~1180℃
320~360℃
230℃
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■石膏是生产石膏胶凝材料和石膏建筑制品的主要原料,也是硅酸盐水泥的缓凝剂。
■建筑石膏:由天然二水石膏在107~170℃的常压下加热脱水而成的β型半水石膏(β-CaSO₄·1/2H₂O)。β型半水石膏磨成细粉,主要用于制作石膏建筑制品。建筑石膏晶体较细,调制成一定稠度的浆体时,需水量较大,因而强度较低。
■高强石膏:将二水石膏置于具有0.13MPa、125℃的蒸压锅内蒸炼,可获得晶粒较粗、较致密的a型半水石膏(a-CaSO₄·1/2H₂O)。高强石膏晶粒粗大,调制成浆体时需水量较小,因而强度较高。
■石膏经600~800℃煅烧后,加入少量石灰等催化剂共同磨细,可以得到硬石膏胶结料;
■经900~1000℃煅烧并磨细,可以得到高温煅烧石膏。
■硬石膏与高温石膏制得制品的强度均高于建筑石膏制品,而且硬石膏胶结料有较好的隔热性,高温煅烧石膏有较好的耐磨性和抗水性。
二、石膏的凝结和硬化
1.宏观现象:
石膏+适量的水→可塑浆体→迅速失去塑性(初凝)→完全失去塑性(终凝)→硬化
2.微观机理:
(1)溶解:半水石膏溶于水,很快达到饱合。
(2)水化:半水石膏与水反应、生成二水石膏胶体微粒
原半水石膏溶液由饱合→不饱合→半水石膏继续溶解
(3)凝结:水化生成的二水石膏微粒总表面积急剧加大
→浆体变稠→可塑性减小→凝结
(4)硬化:浆体继续变稠,二水石膏晶体交错共生,多余水分挥发靠二水石膏晶体间摩擦力增长强度。
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石膏的微观凝结机理
二水石膏针状晶体
溶解
凝结
硬化
三、石膏的特性及应用
(1)凝结硬化快,可塑性极强
石膏在6~10分钟即开始初凝,塑性完成成型20~30分钟,产生强度,2小
时即可达到强度的一半,7小时达最大强度。
(2)干燥后体积微膨胀
石膏在凝结硬化后,会产生膨胀。膨胀率达0.5%~1.0%。因此,石膏经常会被用作嵌缝腻子使用,这也是石膏制品表面光滑、轮廓清晰,不会出现裂缝、装饰性好的主要原因。
(3)孔隙率大,体轻、保温、吸音性能好
一般情况下,石膏要加入60%~80%的水才能保证其必要的流动性,而
其水化本身只需要19%左右的水。
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(4)具有较好的调节室温和湿度性能
多孔结构是石膏制品内部产生大量空隙,具有良好的保温隔热性能,比热较大,能够调节室温。
当室内湿度较高时,可吸湿,而当空气干燥时,又可放出一部分水分,因而对室内湿度起到一定的调节作用。
(5)防火性能好,耐火性差
石膏属防火材料,建设部对公共室内的吊顶有严格的防火要求,其中
将石膏天花板和纸面石膏板吊顶作为主要的防火阻燃材料。
(6)耐水性差
石膏制品的软化系数只有0.2~0.3。在潮湿环境下使用较长时间,石
膏制品容易变形,伴随降低强度。
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石膏板的生产
石膏板是以半水石膏为主要原料制成的一种轻质板材。具有轻质,隔
热保温,不燃,吸音和可锯可钉等性能,而且原料来源广泛,加工设备简单,燃料消耗低,生产周期短,是一种比较理想的内墙材料。
为了减轻密度和降低导热性,制造石膏板时可以掺加锯末、膨胀珍珠
岩、膨胀蛭石、陶粒、煤渣等轻质多孔填料。为了提高抗拉强度和减少脆性,石膏板中可掺入纸筋、麻丝、芦苇、石棉及玻璃纤维等纤维状填料,也可在石膏板面粘贴纸板。
第二节石膏装饰制品
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掺加水泥、粉煤灰、磨细的粒状高炉矿渣、硅藻土及各
种有机防水剂,可在不同程度上提高石膏板的耐水性。国外在石膏板中掺加沥青质防水剂,表面经过化学处理的防水纸或乙烯树脂包覆,可以制成浴室和临时性建筑的外墙板。
调整石膏板的厚度、孔眼大小、孔距、空气层厚度、可
制成适应不同频率的吸声板。此外,还可以做成天花板以及地面基层板等。
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贴面墙11
吊顶
隔墙
一、石膏装饰板
装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料、掺入适量纤维增强材料和外加剂,
与
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