石膏原料、生产和品种-园林建筑材料与构造

1）石膏的原料、生产及品种

图1.65　石膏

生产石膏的原料主要是天然二水石膏（CaSO4·2H2O），又称为生石膏，经加热、煅烧、磨细即得石膏胶凝材料（图1.65）。在常压下加热至107～170℃时，煅烧成β型半水石膏即建筑石膏；如果温度升高至190℃，失去全部水分变成无水石膏，称为熟石膏。将生石膏在125℃、0.13 MPa压力的蒸压锅内蒸炼得到的是α型半水石膏，其晶粒较粗，拌制石膏浆体时的需水量较少，因此硬化后强度较高，故称为高强石膏。

2）建筑石膏的凝结硬化

半水石膏加水后首先进行的是溶解，然后产生水化反应，生成二水石膏（CaSO4·2H2O）。由于二水石膏常温下在水中的溶解度比β型半水石膏小得多，因此二水石膏从过饱和溶液中以胶体微粒析出，这样促进了半水石膏不断地溶解和水化，直至完全溶解。在这个过程中，浆体中的游离水分逐渐减少，二水石膏胶体微粒不断增加，浆体稠度增大，可塑性逐渐降低，此时称为“凝结”。随着浆体继续变稠，胶体微粒逐渐凝聚成晶体，晶体逐渐长大、共生并相互交错，使浆体产生强度，并不断增长，这个过程称为“硬化”。实际上，石膏的凝结和硬化是一个连续的、复杂的变化过程。

3）建筑石膏的主要性质

表1.12　建筑石膏的技术性能(www.xing528.com)

注：1.指标中有一项不符合者，应予降级或报废。
2.表中强度为2 h时的强度值。

建筑石膏是一种白色粉末状的气硬性胶凝材料，密度为2.6～2.75 g/cm3，堆密度为800～1 000 g/cm3。建筑石膏的技术性能见表1.12。建筑石膏凝结硬化快，一般在加水后30 min以内即可完全凝结，在室内自然干燥条件下，1周左右能完全硬化。为满足施工操作的要求，往往需掺加适量的缓凝剂；硬化时体积微膨胀（膨胀率为0.05%～0.15%），不出现裂缝，所以可不掺加填料而单独使用，并可很好地填充模型；孔隙率大，表观密度小，强度低，导热性低，吸声性较好。建筑石膏硬化后的主要成分是CaSO4·2H2O，遇火时，结晶水蒸发，吸收热量，起到阻止火焰蔓延和温度升高的作用，所以石膏具有良好的抗火性。建筑石膏热容量大，吸湿性强，可对室内湿度和温度起到一定的调节作用。石膏硬化体孔隙率高，具有很强的吸湿性和吸水性，并且二水石膏微溶于水，长期浸水会使其强度显著下降，软化系数为0.2～0.3。若吸水后受冻，则孔隙内的水分结冰，产生体积膨胀，使石膏体产生崩裂。所以，石膏的耐水性和抗冻性均较差。

4）建筑石膏的应用

（1）室内抹灰及粉刷　建筑石膏是洁白细腻的粉末，用作室内抹灰、粉刷等装修有良好的效果，比石灰洁白、美观。

（2）建筑装饰制品　建筑石膏配以纤维增强材料、胶粘剂等可制成各种石膏装饰制品，也可掺入颜料制成彩色制品。如石膏线条，用于室内墙体构造角线、柱体的装饰。

（3）石膏板材　建筑石膏可与石棉、玻璃纤维、轻质填料等配制成各种石膏板材。目前，我国使用较多的是纸面石膏板、石膏空心条板、纤维石膏板等，是一种良好的建筑功能材料，也是我国重点发展的轻质板材之一。