建筑石膏的技术标准及储运要求

石膏是以碳酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料，结晶水不同时，就形成了多种性能不同的石膏。以石膏为原料，可制成多种石膏胶凝材料，建筑中使用最多的是建筑石膏，其次是高强石膏，还有硬石膏水泥等。近年来，随着高层建筑的发展，石膏作为轻质墙体材料和建筑装饰制品发展很快，是一种理想的高效节能新型建筑材料，其在建筑材料中的地位也将越来越重要，具有十分广阔的前景。

3.2.1　建筑石膏的生产

生产建筑石膏的原料主要是天然二水石膏（即生石膏）或含有硫酸钙的各种工业副产品（如化工石膏）。

将石膏原料在不同压力和温度下加热、煅烧、脱水、磨细即得石膏胶凝材料。同一种原料，在不同的加热、煅烧和压力条件下，可得到多种晶体结构、性能、用途各不相同的石膏胶凝材料。石膏的种类有以下几种。

1.建筑石膏

在107～170℃温度下加热脱水，可得建筑石膏（β-CaSO4）。建筑石膏是白色粉末，因晶体细小，调成一定稠度的浆体时，需水量较大，制品孔隙率大、强度较低。

2.高强石膏

在125℃及0.13MPa蒸压条件下，可得高强石膏（α-CaSO4）。高强石膏是白色粉末，因其晶粒粗大，比表面积小，需水量小，制品硬化后具有较高的强度和密实度。用于强度要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板。掺入防水剂后，可生产高强防水石膏及制品。

3.可溶性硬石膏

在170～360℃温度下加工可生成可溶性硬石膏（CaSO4Ⅲ）。Ⅲ型石膏结构疏松，需水量大、凝结很快、强度低，不易直接使用。但储存一段时间（即陈伏处理），待其转变成半水石膏后，方可使用。

4.不溶性硬石膏

在400～750℃温度下生成不溶性硬石膏（CaSO4Ⅱ）。Ⅱ型石膏不溶于水、无凝结硬化能力，即死烧石膏，但加入适量激发剂（如石灰等）混合磨细后又能凝结硬化，成为无水石膏水泥，用于制作石膏板和其他制品等。

5.高温煅烧石膏

当温度高于800℃时，二水石膏全部脱水，并且部分石膏分解成CaO，起碱性激发剂的作用，经水化后可硬化获得较高的强度、耐磨性和耐水性。

3.2.2　建筑石膏的凝结硬化

建筑石膏与适量水混合后，最初为可塑的浆体，但很快失去塑性而凝结硬化，继而产生强度而发展成固体。实际上，这是建筑石膏重新水化、加热生成二水石膏的反应过程，其反应式如下:

由于常温下二水石膏在水中的溶解度仅为β-CaSO4的1/5，因此上述反应的水化产物二水石膏成为过饱和溶液，析出并结晶，这样又促使半水石膏继续溶解、水化。如此循环进行，直到β-CaSO4耗尽，全部变为二水石膏。随着水化的进行，水分逐渐减少，浆体稠度增大，开始失去可塑性，称为初凝。而后浆体继续变稠，晶体颗粒间摩擦力和黏结力增加，浆体的可塑性急剧下降，并开始产生结构强度，称为终凝。终凝后，二水石膏晶体颗粒仍逐渐长大，连生和互相交错，使浆体强度不断增长，直到内部游离水分完全蒸发后，强度才发展到最大值，石膏硬化。

3.2.3　建筑石膏的技术标准和储运

建筑石膏呈洁白的粉末状，密度2.60～2.75g/cm3，堆积密度800～1600kg/m3。根据《建筑石膏》（GB9776—88）的规定，建筑石膏按强度、细度和凝结时间分为优等品、一等品和合格品三个等级，其技术指标如表3-4所示。其中如果有一项指标不合格，石膏均应重新检验级别或报废。

表3-4　建筑石膏的技术标准(www.xing528.com)

建筑石膏易受潮吸湿，凝结硬化快，因此在储运过程中必须防潮、防水。石膏储存3个月后，强度下降30%左右，因此储存时间一般不超过3个月，否则应重新检验，并确定其等级。

3.2.4　建筑石膏的特性

1.凝结硬化快

建筑石膏一般加水后6min可达到初凝，30min可达到终凝，一星期左右完全硬化。由于凝结硬化快，在实际工程使用时往往需要掺加适量缓凝剂来满足施工操作的要求，如动物胶、骨胶、皮胶、亚硫酸纸浆废液、酒精、柠檬酸或硼砂等。

2.硬化后孔隙率大、表观密度小、保温、隔热、吸声性能好

建筑石膏水化的理论需水量仅为其质量的18.6%，但为了满足生产制品和施工时必要的可塑性，常加入过量的水，一般达60%～80%。多余水分蒸发后，将形成大量孔隙，使制品的孔隙率达50%～60%，因此，石膏制品具有表观密度小、质轻、保温隔热性能好和吸声性强等优点。

3.强度低、耐水性、抗冻性差

石膏硬化后的抗压强度仅为3～5MPa，但这已经满足用作隔墙和饰面的要求。建筑石膏可微溶于水，耐水性差、抗冻性差，不宜用于潮湿环境和水中。在建筑石膏中加入适量水泥、粉煤灰、磨细的粒化高炉渣以及各种有机防水剂，可提高制品的耐水性。

4.硬化后体积微膨胀，装饰性及可加工性良好

建筑石膏硬化后一般会产生0.05%～0.15%的体积微膨胀，这种特性可使成型的制品表面光滑，尺寸准确，轮廓清晰，干燥时不产生裂缝，有利于制造复杂图案花型的石膏装饰件。而且石膏质地细腻，颜色洁白，因此其装饰性良好。因石膏硬化后硬度低，使得制品可锯、可刨、可钉，易于连接。为安装施工提供了很大的方便，因而具有良好的可加工性。

5.具有一定的调温、调湿性，防火性好

由于石膏制品是多孔结构，故其热容量大，吸湿性强，在室内温湿度变化时，可均衡调节温湿度，营造一个怡人的生活和工作环境。因石膏制品主要成分是二水石膏，且吸附有一定的水分，故在遇火时，水分蒸发在表面形成蒸汽幕，有效地阻止火的蔓延，抑制温度的升高。

3.2.5　建筑石膏的应用

建筑石膏广泛用于配制石膏抹面和粉刷灰浆，制作各种石膏制品。掺入防水剂可用于湿度较高的环境中，加入各种材料可配制成黏结剂。

1.室内抹灰及粉刷

建筑石膏加水、砂拌和成石膏砂浆，用于室内抹灰和粉刷。抹灰后的墙面光滑、细腻、洁白美观，给人以舒适感，具有良好的装饰效果。经石膏抹灰后的墙面、顶棚，还可以直接涂刷涂料、粘贴壁纸等。为控制建筑石膏的凝结时间，用于抹灰、粉刷时，常用建筑石膏和硬石膏混合后，再掺入适量缓凝剂及附加材料制成粉刷石膏。粉刷石膏按用途可分为面层粉刷石膏、底层粉刷石膏和保温层粉刷石膏三类。

2.制作各种石膏制品

建筑石膏制品种类较多，我国目前主要生产各类石膏板、石膏砌块和装饰石膏制品。石膏板主要有纸面石膏板、纤维石膏板及空心石膏板等。装饰石膏制品主要有装饰石膏板、嵌装式装饰石膏板和艺术石膏制品等。

石膏板具有质轻、保温、隔热、吸声、防火、抗震、调湿，以及尺寸稳定、可加工性好、成本低等优良性能，且施工方便、节能，是一种有着广阔发展前途，并着重发展的新型轻质材料之一。但石膏板具有长期徐变的性质，在潮湿环境中更严重，且强度较低又呈弱酸性，不能配加强钢筋，故不宜用于承重结构。为进一步改善其耐水性，可掺入水泥、粒化高炉矿渣、石灰、粉煤灰或有机防水剂，也可在表面采用耐水护面纸或防水高分子材料，采用面层防水保护等技术措施。