粉刷石膏是β半水石膏和其它石膏相、各种外加剂和附加材料组成的新型抹灰材料，它能同水泥一样现拌现用，不仅可以在水泥砂浆、混合砂浆底层上罩面，也可以在混凝土大板墙面、镁质轻板墙面和石膏板墙面等光滑的底层上罩面。罩面层无论怎样薄都不会开裂起壳，硬化后的表面坚硬，光滑细腻，不起灰，装饰效果好。在石膏抹灰层的表面进行再装饰，如贴墙纸、刷涂料等，不但省工、省料、不反潮，还因表面碱度低，可显著地增加与装饰材料的粘结强度，防止因碱化而使涂料起皮、变色，或墙纸脱胶、卷角等弊病，使装修工程质量更为可靠，由于石膏的“呼吸”作用，还可以在一定的范围内调节室内空气的湿度，提高舒适度。
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。
1 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％
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Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
结晶水 |
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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2-3 h，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6x104mPa·s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
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HPMC掺量/% |
0.6 |
0.9 |
1.2 |
1.5 |
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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。