脫硫石膏是用細(xì)石灰或石灰石粉漿對含硫燃料燃燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫和凈化的工業(yè)副產(chǎn)品。其化學(xué)成分與天然二水石膏相同，主要是CaSO4·2H2O。目前，我國的發(fā)電方式仍以燃煤發(fā)電為主，燃煤發(fā)電過程中排放的SO2占我國年排放量的50%以上。二氧化硫的大量排放造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。利用煙氣脫硫技術(shù)生產(chǎn)脫硫石膏是解決燃煤相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要措施。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國濕法脫硫石膏的排放量已超過9000萬T/A，脫硫石膏的處理方式主要是堆垛，不僅占地，而且造成巨大的資源浪費

石膏具有輕質(zhì)、降噪、防火、保溫等功能。可用于水泥生產(chǎn)、建筑石膏生產(chǎn)、裝飾工程等領(lǐng)域。目前，許多學(xué)者對石膏抹灰進(jìn)行了研究。研究表明，石膏抹灰材料具有微膨脹性、良好的和易性和可塑性，可以替代傳統(tǒng)的室內(nèi)墻面裝飾抹灰材料。徐建軍和其他研究人員已經(jīng)證明，脫硫石膏可以用來制作輕質(zhì)墻體材料。葉北紅等研究人員已證明，脫硫石膏生產(chǎn)的抹灰石膏可用于外墻內(nèi)側(cè)、內(nèi)隔墻和天花板的抹灰層，并能解決傳統(tǒng)抹灰砂漿脫殼、開裂等常見質(zhì)量問題。輕質(zhì)抹灰石膏是新型環(huán)保抹灰材料。以半水石膏為主要膠凝材料，加入輕骨料和外加劑制成。與傳統(tǒng)的水泥抹灰材料相比，它具有不易開裂、附著力好、收縮性好、綠色環(huán)保等優(yōu)點。利用脫硫石膏生產(chǎn)半水石膏，不僅可以解決天然建筑石膏資源短缺的問題，而且可以實現(xiàn)脫硫石膏的資源化利用，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。因此，本文在對脫硫石膏研究的基礎(chǔ)上，通過測試不同石膏粉含量、輕集料含量、緩凝劑含量和纖維素醚含量下脫硫石膏輕抹灰的凝結(jié)時間、抗折強度和抗壓強度，研究了影響脫硫石膏輕抹灰砂漿性能的因素，為輕質(zhì)抹灰用脫硫石膏砂漿的研制提供理論依據(jù)

1實驗

1.1原料

脫硫石膏粉：采用煙氣脫硫技術(shù)生產(chǎn)和煅燒的半水石膏。其基本特性如表1所示。輕骨料：使用玻化微珠，其基本性能如表2所示。?；⒅榘摧p抹脫硫石膏砂漿的質(zhì)量比計算，配合比為4%、8%、12%和16%

緩凝劑：檸檬酸鈉，化學(xué)分析純試劑，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。檸檬酸鈉按輕抹脫硫石膏砂漿的質(zhì)量比計算，混合比例分別為0、0.1%、0.2%和0.3%。纖維素醚：采用國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供的粘度為400的羥丙基甲基纖維素（HPMC），HPMC按輕抹灰脫硫石膏砂漿的質(zhì)量比計算，配合比為0,0.1%，0.2%和0.4%

1.2脫硫石膏標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時間試驗方法參照GB/t17669 4-1999《建筑石膏膏體物理性能測定》，輕質(zhì)抹灰用脫硫石膏砂漿凝結(jié)時間參照GB/T 28627-2012。脫硫石膏的抗折強度和抗壓強度參照《建筑石膏》（GB/t9776-2008），成型尺寸為40mm×40mm×160mm試件，分別測定2h強度和絕對干強度。輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強度和抗壓強度按《抹灰石膏》（GB/T 28627-2012）進(jìn)行，并分別測定1D和28d的自然養(yǎng)護(hù)強度

2結(jié)果和討論 2.1石膏粉含量對輕質(zhì)抹灰脫硫石膏力學(xué)性能的影響

石膏粉、石灰石粉和輕骨料的總量為100%，固定輕骨料和外加劑的用量不變。當(dāng)石膏粉用量為60%、70%、80%和90%時，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強度和抗壓強度結(jié)果如圖1所示

從圖中可以看出，石膏砂漿的抗壓強度隨石膏水化齡期的增加而增加，石膏砂漿的抗壓強度隨石膏水化齡期的增加而增加。隨著脫硫石膏粉用量的增加，輕質(zhì)抹灰石膏的抗折強度和抗壓強度總體呈上升趨勢，但上升幅度較小，尤其是28天時。在1D齡期，與60%石膏粉相比，90%石膏粉的抗折強度提高了10.3%，相應(yīng)的抗壓強度提高了10.1%。與60%石膏粉相比，在28天齡時，90%石膏粉的抗折強度提高了8.8%，相應(yīng)的抗壓強度提高了2.6%。綜上所述，石膏粉含量對抗折強度的影響大于抗壓強度

2.2輕骨料用量對輕石膏力學(xué)性能的影響石膏粉、石灰石粉和輕骨料的總量為100%，固定石膏粉和外加劑的用量不變。當(dāng)?；榈暮繛?%、8%、12%和16%時，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強度和抗壓強度結(jié)果如圖2

圖2玻化微珠含量對輕質(zhì)抹灰脫硫石膏力學(xué)性能的影響

從圖2可以看出，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強度和抗壓強度降低在相同年齡段，隨著?；楹康脑黾?。這是因為?；⒅榈膬?nèi)部大多為中空結(jié)構(gòu)，其自身強度較低，從而降低了輕質(zhì)抹灰石膏砂漿的抗折強度和抗壓強度。與4%石膏粉相比，16%石膏粉在1D齡期的抗折強度降低了35.3%，相應(yīng)的抗壓強度降低了16.3%。在28天齡期，16%石膏粉的抗折強度比4%石膏粉低24.6%，而相應(yīng)的抗壓強度僅為6.0%。綜上所述，?；⒅閷拐蹚姸鹊挠绊懘笥趯箟簭姸鹊挠绊?/p>

2.3緩凝劑含量對輕抹灰脫硫石膏凝結(jié)時間的影響石膏粉、石灰石粉和輕骨料的總量為100%，固定石膏粉、石灰石粉、，輕質(zhì)骨料和纖維素醚保持不變。當(dāng)檸檬酸鈉的含量為0、0.1%、0.2%和0.3%時，輕抹灰用脫硫石膏砂漿凝結(jié)時間結(jié)果如圖3

圖3緩凝劑含量對輕抹灰用脫硫石膏凝結(jié)時間的影響

從圖3可以看出，輕抹灰用脫硫石膏砂漿的初凝時間和終凝時間隨檸檬酸鈉含量的增加而增加，但凝固時間的增加很小。當(dāng)檸檬酸鈉含量為0.3%時，初凝時間延長28min，終凝時間延長33min。凝結(jié)時間延長的可能原因是：脫硫石膏的表面積大，可以吸收石膏顆粒周圍的緩凝劑，從而降低石膏的溶解速度，抑制石膏的結(jié)晶，導(dǎo)致石膏漿液無法形成固體結(jié)構(gòu)體系，為了延長石膏的凝結(jié)時間

2.4纖維素醚含量對輕質(zhì)抹灰脫硫石膏力學(xué)性能的影響石膏粉、石灰石粉和輕骨料的總量為100%，固定石膏粉、石灰石粉、輕骨料和緩凝劑的用量保持不變。當(dāng)羥丙基甲基纖維素的含量為0、0.1%、0.2%和0.4%時，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強度和抗壓強度結(jié)果如圖4。

圖4纖維素醚含量對輕質(zhì)抹灰脫硫石膏力學(xué)性能的影響

從圖4可以看出，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強度先增加后降低隨著羥丙基甲基纖維素含量在1D齡時的增加；28天齡期時，隨著羥丙基甲基纖維素含量的增加，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強度先下降，然后上升，然后下降。羥丙基甲基纖維素含量為0.2%時，彎曲強度達(dá)到最大值，且超過纖維素摻量為0時對應(yīng)的強度。不論1d 或28d 齡期時，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗壓強度均隨羥丙基甲基纖維素?fù)搅?/span>的增加呈而減少，且28d對應(yīng)的下降趨勢更明顯。這是因為纖維素醚具有保水、增稠的功效，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量會隨著纖維素醚摻量的提高而增加，導(dǎo)致漿體結(jié)構(gòu)的水灰比增大，從而降低石膏試件的強度。

3 結(jié)論（1）脫硫石膏的水化程度隨著齡期增長而更加充分。隨著脫硫石膏粉摻量的增加，輕質(zhì)抹灰石膏的抗折及抗壓強度整體呈上漲趨勢，但上漲幅度較小。（2）隨著?；⒅閾搅康脑黾樱p質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強度及抗壓強度均隨之減小，但?；⒅閾搅繉拐蹚姸鹊挠绊懘笥诳箟簭姸取＃?）隨著檸檬酸鈉摻量的增加，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的初凝時間及終凝時間均隨之延長，但檸檬酸鈉摻量較小時，對凝結(jié)時間的影響不是很明顯。（4）隨著羥丙基甲基纖維素?fù)搅康脑黾?，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗壓強度隨之減小，但抗折強度在1d 時呈先增后減的趨勢，在28d 時呈先減后增再減的趨勢。