半干法石膏空心砌塊的工業(yè)化生產(chǎn)

1、v1.0可編寫可改正半干法石膏空心砌塊的工業(yè)化生產(chǎn)安徽森科新資料有限公司教授級高工、董事長張庚福一、石膏砌塊澆注法當(dāng)前國際上和中國國內(nèi)石膏砌塊的生產(chǎn)工藝均為：以建筑石膏為主要原料（亦可加入輕集料）、纖維加強資料、發(fā)泡劑等協(xié)助資料，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆注成型和干燥而制成的塊狀輕質(zhì)建筑石膏制品，其生產(chǎn)設(shè)備除部分手工式外，大多數(shù)為機械成型，即“立模成型、液壓頂升”。建筑石膏粉（磷石膏和脫硫石膏等）未粉碎的顆粒級配不好，顆粒散布比較集中，比表面積小，20-200m的顆粒高達60%，致使石膏粉加水后的流變性差，顆粒離析、內(nèi)摩擦角大、分層現(xiàn)象嚴重。為使石膏膠凝資料的流動性，現(xiàn)有石膏砌塊的成型方法，無論手工式或機

2、械式均為澆注法，為保證建筑石膏粉等與水的混淆物的流動性，提出了石膏的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量，一般在左右，而實質(zhì)生產(chǎn)中的水膏比遠大于“標(biāo)稠”，即：，德國石膏砌塊生產(chǎn)的水膏比在左右，某些石膏（如鈦石膏）的水與石膏的比甚至達到110-120：100。而建筑石膏水化反響結(jié)晶的需水量僅為%（理論值），剩余的自由水（60-70%）需要干燥（人工或自然）后方可出廠。自然干燥要求堆場大（年產(chǎn)100萬平米石膏砌塊堆場約需60-80畝地），干燥時間一般在30天左右，如遇雨天和濕度大的天氣，干燥時間更長，且需人工搬運碼垛，增添工時費等，且破裂率高。人工干燥（即熱源烘干），烘干窯投入成本大（一般100萬平米/年產(chǎn)），約1v1

3、.0可編寫可改正需300萬元左右，耗能成本一般在8元/左右。澆注法石膏砌塊因為水膏比大，除掉結(jié)晶水%（理論值），剩余的60-70%的水存在石膏硬化體中，干燥后形成孔隙，孔隙率約在60%左右，其晶體容貌圖以下（磷石膏）：澆注法磷石膏砌塊2000倍SEM照片從晶體容貌看，晶體構(gòu)造修長不粗壯，且端頭尖細、毛刺，擺列不規(guī)則，孔隙率大，其物理力學(xué)性能：抗折一般在左右，融化系數(shù)小于，物理力學(xué)性能比現(xiàn)有市場墻材差，搬運過程破裂率較高，密度輕（一般小于1050kg/m3）。為降低水膏比，國內(nèi)在石膏砌塊生產(chǎn)和實驗中，采納以下方法：1、手工澆注：因為手工生產(chǎn)，石膏漿體的流動性要求小，其水膏比可大大降低，一般在：左

4、右，降低了干燥壓力。2、高效減水劑，國內(nèi)許多助劑廠在探究用減水劑來降低水膏比，聽說可降低水膏比10-20%，但生產(chǎn)中到現(xiàn)在未碰到真切的減水劑，同市價錢昂貴，生產(chǎn)適用價值不高。3、球磨粉碎，經(jīng)過球磨辦理，可改變顆粒級配和容貌，增添石膏膠體流動度，降低水膏比約10%（實驗室實驗），但生產(chǎn)實踐上未見。4、在石膏膠凝資猜中增添改性劑，增添流動度，這是很好的門路，筆者經(jīng)過長久實踐，其水膏比也僅降低10%左右，未能完全改變水膏比多2v1.0可編寫可改正的現(xiàn)狀。因為石膏砌塊干燥壓力大（堆場大、烘干成本高，生產(chǎn)周期長），不可以形成工業(yè)化生產(chǎn)。長久以來，為解決高水膏比的干燥問題，業(yè)內(nèi)石膏砌塊公司從生產(chǎn)實踐中總結(jié)

5、出如干燥下方法：芯孔水平擱置法：利用風(fēng)的水平方向流動的特色，把砌塊芯孔水平擱置，便于通風(fēng)，加速干燥速度；建干燥樓，把砌塊放到樓房上，增添高度，增添風(fēng)力，因高度增添，高開濕度大的地面，便于去濕。3v1.0可編寫可改正建干燥窯，經(jīng)過加熱干燥。上述干燥方法雖有必定成效，但未根本解決石膏砌塊的干燥瓶頸，且成本高，占地面積大，搬運成本高，因為物理力學(xué)性能差，破裂率高，固然是綠色建材，但嚴重的限制了石膏砌塊的發(fā)展。二、半干法石膏砌塊的提出應(yīng)用研究是為生產(chǎn)第一線服務(wù)的，市場的需求是應(yīng)用研究的方向，石膏砌塊澆注法剩余自由水的干燥限制了其發(fā)展，可否有一種半干法石膏砌塊的生產(chǎn)工藝完全解決其發(fā)展瓶頸問題。為此，依照

6、對石膏材性的多年研究和其工藝實踐，我們提出了半干法石膏砌塊的研究課題。半干法石膏砌塊的研究的基來源則是：1、半干法石膏砌塊的各項指標(biāo)仍履行JC/T698-2010；2、半干法石膏砌塊的水化與澆注法一法，不過加水量大大減少，即熟石膏（半水石膏）2H20+水水化反響（空氣中）二水石膏CaSO4.2H20）；4v1.0可編寫可改正3、半干法石膏砌塊的機械化生產(chǎn)還是模腔成型，但工藝流程與澆注法不同，澆注改為布料。研究表示，半干法石膏砌塊與澆注法石膏砌塊的結(jié)晶理論基本一致，但水化過程和水化反響速率大不同樣。從溶分析晶理論看，建筑石膏澆注法在高水膏比時初始水化反響快，但晶體產(chǎn)生后，因為水包裹晶核，阻擋了晶

7、體的析晶和晶體構(gòu)造的生成，延緩了水化、析晶過程（實踐中，水膏比的高低可調(diào)理石膏的初終凝時間），因為剩余自由水在晶體中的存在，使晶體構(gòu)造致密性差，縫隙率大，晶體構(gòu)造容貌不粗壯，凝固硬化體力學(xué)性能差。而半干法在低水膏比的時候，因為無剩余自由水緩慢水化反響，其晶核產(chǎn)生，晶體形成反響速率快，其水化熱高于澆注法5-10（初終凝時間遠短于澆注法），因為無剩余自由水，再加上增添SK半干法石膏助劑，晶體構(gòu)造粗壯，致密，硬化密度大，力學(xué)性能高，因為配方中除供應(yīng)結(jié)晶的需水量外，還有多余的少許的自由水，可保證完整水化反響，不過生產(chǎn)中最好水化反響一致，不要因水與石膏粉的界面接觸不均勻而影響同步水化，所以加入分別劑特別

8、重要。經(jīng)過大批實驗，半干法石膏砌塊有以下技術(shù)問題需解決：1、因為水膏比低，水化反響強烈，一般水化熱超出澆注法5-10，某些建筑石膏粉甚至超出10，因為反響強烈，易造成硬化體產(chǎn)生細微裂痕；2、初終凝時間比澆注法縮短1-2min；3、在水膏比低的狀況下怎樣保證水與石膏的完整聯(lián)合，完整水化；4、密度大，怎樣降低密度以知足標(biāo)準(zhǔn)要求；5、半干法石膏膠凝資料粘性極大，選擇好不粘的界面資料；5v1.0可編寫可改正6、半干法石膏膠凝資料對環(huán)境溫度、水溫、粉體溫度等敏感性極強，其配方怎樣知足生產(chǎn)要求；7、同類石膏，但不同質(zhì)量，不同類石膏其配方均不一致，其工業(yè)化生產(chǎn)時候經(jīng)過大批的實驗以最后確立其配方；8、調(diào)整好初

9、終凝時間與現(xiàn)有澆注法基本一致，使石膏砌塊高生產(chǎn)效勞保持；在解決好上述技術(shù)問題后，與其配套的機械設(shè)備設(shè)計一定知足以下技術(shù)要求：1、澆注法石膏砌塊是在靜態(tài)的狀態(tài)下水化、硬化，而半干法石膏砌塊是在動向的狀態(tài)下水化、硬化，其動向的應(yīng)力、速率應(yīng)不損壞其水化時晶體構(gòu)造；2、在配方中分別劑的配合下，怎樣保證水與石膏粉體的充分聯(lián)合；3、機械工藝流程時段一定與石膏膠凝體的初終凝時間一致；4、知足石膏砌塊標(biāo)準(zhǔn)控制尺寸時，芯孔率的最大化與石膏膠凝資料增添輕質(zhì)資料共同，知足表觀密度的要求；5、半干法石膏砌塊的石膏漿體敏感性極強，其機械生產(chǎn)的自動控制和動力等怎樣適應(yīng)其要求；6、模腔布料均勻，成型砌塊硬化體力學(xué)性能一致。

10、7、怎樣保證上榫口圓滑標(biāo)準(zhǔn)。8、配料精確，無廢料。三、半干法石膏砌塊工業(yè)化生產(chǎn)的成功半干法石膏砌塊提出后，獲得現(xiàn)有石膏砌塊公司和馬上上該項目的仁人志6v1.0可編寫可改正士的寬泛認可，給了我們研究的力量和動力。經(jīng)過近兩年來的研發(fā)、小試、中試、工業(yè)化生產(chǎn)終于成功，現(xiàn)將有關(guān)狀況介紹以下：經(jīng)過小試、中試半干法石膏砌塊的基本配方已研制成功，即SK半干法石膏砌塊助劑，其功能包含：調(diào)晶、調(diào)凝、分別、增粘、防潮等功能，針對不同的石膏適量調(diào)整其組合以知足生產(chǎn)和性能要求。半干法磷石膏（廬江錦龍新式環(huán)保建材有限公司）小試的典型配方各項性能測試表以下：2h干法石膏砌塊各項參數(shù)測試表（樣塊160*40*40mm）水膏

11、比抗折抗壓融化系數(shù)表觀密度10951184127313181362140714511、水膏比、較大，水膏比因水太小沒法成型，2、因水膏比小，初凝時間特別短，多次頻頻試驗選擇調(diào)凝劑、調(diào)晶劑、分別劑、粘結(jié)劑等后方可滿足工藝要求。由上表可知，水膏比時干法石膏砌塊2h抗折、抗壓及融化系數(shù)最高，但表觀密度也是最高，需加入適合的輕質(zhì)資料進行填補才可降低其表觀密度。小結(jié)：1、干法石膏在水膏比左右各項指標(biāo)最好，遠高于水膏比.、干法石膏水膏比的密度最大，超出標(biāo)準(zhǔn)要求；7v1.0可編寫可改正、干法石膏水膏比的融化系數(shù)最正確，遠大于水膏比；結(jié)論：干法石膏水膏比在左右經(jīng)過增添調(diào)凝劑、調(diào)晶劑、分別劑、粘結(jié)劑等助劑的共同

12、作用，經(jīng)過外力是能夠成型石膏硬化體，且力學(xué)性能與防水性能大大提升。掃描電鏡其晶體構(gòu)造容貌，水膏比時晶體擺列致密，粗狀。10000倍電鏡SEM照片干法石膏空心砌塊中試及成就1、構(gòu)想、設(shè)計、制造：石膏砌塊單模腔（666*500*150mm）立式試驗平臺；主要包含：成型、攪拌、計量、配料，分料等。2、選擇各樣助劑：調(diào)凝劑、調(diào)晶劑、分別劑、粘結(jié)劑、玻璃纖維、膨脹珍珠巖等：a）選擇廬江錦龍新式建材有限公司建筑磷石膏粉、一般自來水；b）以水膏比為基點，向上、向下調(diào)整水膏比；c）磷石膏粉加料量從10kg開始，延增至25-30kg，經(jīng)過數(shù)百次試驗，得出各項測試數(shù)據(jù)以下：8v1.0可編寫可改正干法石膏砌塊各階段

13、測試記錄（樣塊666*500*150mm）磷石膏玻璃抗折抗壓融化水膏比水%分別劑%調(diào)晶劑%粘結(jié)劑%緩凝劑%粉%纖維%（MPa）（MPa）系數(shù)25262728293031323334353030303030303030303030309v1.0可編寫可改正30303030303030303030由上表可知，水膏比其物理力學(xué)性能最高。電鏡對照(SEM)對照澆注法磷石膏砌塊2000倍干法磷石膏砌塊5000倍干法石膏砌塊（水膏比）與澆注法石膏砌塊（水膏比）從掃描電鏡上看：干法石膏砌塊晶體構(gòu)造粗短、擺列致密，晶體大小不等。澆注法石膏砌塊晶體構(gòu)造修長，且端頭渺小，毛糙縫隙大，水化均勻；中試小結(jié)：1、經(jīng)過中

14、試，原設(shè)計的工藝流程和技術(shù)配方是可行的，完整能夠?qū)崿F(xiàn)干法石膏砌塊工業(yè)化生產(chǎn)；10v1.0可編寫可改正2、干法石膏對環(huán)境溫度、粉體溫度、水溫、大氣溫度敏感性很強，要總結(jié)其規(guī)律；3、不同石膏粉體、不同粒徑散布石膏粉其水膏比皆不一致；4、助劑增添量的選擇至關(guān)重要，不然會產(chǎn)生開裂、表面結(jié)粉、水化不均勻等現(xiàn)象；5、成型設(shè)備的系統(tǒng)協(xié)調(diào)工況特別重要，必定要知足石膏初、終凝時間要求，外力大小和速度要切合石膏粉體水化均勻要求。干法石膏空心砌塊工業(yè)化生產(chǎn)干法石膏砌塊照片干法石膏砌塊照片1干法石膏砌塊照片2砌塊一般規(guī)格為：厚80、100、120、150、180、200mm，長500、600、666mm，高度：235

15、、245、255mm。規(guī)格也可依照用戶要求設(shè)計。半干法與澆注法石膏砌塊指標(biāo)對照項目半干法澆注法國標(biāo)歐標(biāo)1原料建筑石膏水膏比28-3460-90113467v1.0可編寫可改正抗壓強度mpa10-253-5抗折強度KN8-122-4自然干燥時間1d-3d20d-30d含水率8%含水率6-8%空心800-100空心800空心8001500表觀密度實心110-1400實心1000實心1100融化系數(shù)半干法石膏砌塊工業(yè)化生產(chǎn)的試產(chǎn)成功，推翻了傳統(tǒng)的澆注法生產(chǎn)工藝，表現(xiàn)了其眾多長處：1、水膏比在左右，遠低于澆注法，砌塊成型后1-2天即可出廠，無需干燥，節(jié)儉大批堆場；2、砌塊成型速度快，澆注法8-10mi

16、n，半干法僅需5-6分鐘，效率高；、砌塊的各項性能：抗折、抗壓、融化系數(shù)、隔音、硬度、吸水率優(yōu)于澆注法；、上榫口不用刮槽，壓制成型，無廢料產(chǎn)生；、無需烘干，節(jié)能；6、因為其某些性能已達到a石膏的水平，可取代部分a石膏制品；、生產(chǎn)過程無塵埃，環(huán)保；、生產(chǎn)工藝流程簡單，節(jié)儉投資；、因為其力學(xué)性能大大提升，而某些雜質(zhì)含量高的工業(yè)副產(chǎn)石膏（如磷、鈦等）經(jīng)煅燒可提升其使用量。.半干法石膏制品的發(fā)展與展望因為考慮其生產(chǎn)工藝的流動性，a和石膏制品（板、塊、條、模型等）均用澆注法，強度低（抗折、抗壓）硬度低，有關(guān)指標(biāo)（防潮性、吸水率等）均12v1.0可編寫可改正低，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展空間，而石膏采納半干法

17、生產(chǎn)后，其各項性能均達到或靠近a澆注法，且成本低，為石膏拓展了新的發(fā)展空間。如近期發(fā)現(xiàn)，半干法石膏制品技術(shù)可于以下領(lǐng)域應(yīng)用：、各種標(biāo)磚24011553，其抗壓強度要求15mpa，而半干法石膏砌塊的抗壓強度遠大于15mpa，密度又低，且成型后無需煅燒與蒸氧，生產(chǎn)工藝流程簡單；、各種空心砌塊390190190，抗壓強度遠大于標(biāo)準(zhǔn)要求，密度小，且成型后無需煅燒與蒸氧，生產(chǎn)工藝流程簡單；3、抗靜電地板芯材等：半干法石膏力學(xué)性能基本達到a石膏的水平，經(jīng)過改性可取代鋁基、鋼基、復(fù)合基等做抗靜電地板及其余高強板材，且價錢便宜；、組合式條板：此刻條板規(guī)格（寬600，長2800-3000，厚900、1200、2

18、000），大多為模具成型（組合式，七塊），也有平鋪式，因為板長，運輸和垂直吊運、安裝方便；、防火板：石膏的二水占%，是很好的無機防火資料；、紙面石膏板：現(xiàn)有紙面石膏板生產(chǎn)所有采納澆注法，水膏比，如采納半干法生產(chǎn)，水膏比按計算，有的水無需烘干，如按年產(chǎn)5000萬平米紙面石膏板計算，可省煤36萬噸，花費億元，省電1600萬度，可大幅度降低紙面石膏板生產(chǎn)線烘干設(shè)備投資。.半干法石膏制品的技術(shù)進步技術(shù)的進步是永久的，半干法石膏制品雖已打破了澆注法膠體流動、水化、硬化機理，無“標(biāo)準(zhǔn)稠度”需水量的觀點，但形成半干法的技術(shù)機理應(yīng)予總結(jié)，形成規(guī)律，指導(dǎo)生產(chǎn)；不同石膏最正確水膏比與其強度、抗折、防潮、吸水率、密度、干縮值、防13v1.0可編寫可改正水、保溫、隔音等規(guī)律關(guān)系；不同石膏最正確水膏比與其設(shè)備的規(guī)律關(guān)系；不同石膏最正