科普丨石膏基础知识

考虑到石膏种类繁杂，不少朋友不太能区分不同的差异。所以，今天就石膏这一块分享一点基本知识，希望能对正确选择石膏有所帮助。首先石膏分五种形态，分别是二水石膏，半水石膏，Ⅰ型硬石膏（常温不存在），Ⅱ型硬石膏，Ⅲ硬石膏（不能稳定存在）。通常可以参照GB36141-2018建筑石膏相组成分析方法确定比例。01二水石膏指带有两个结晶水的石膏，分子式为CaSO4·2H2O，又称生石膏，本身不具有水化活性，即无法凝结硬化，是各种石膏最终的水化产物。二水石膏按照来源分为天然二水石膏和工业副产石膏。天然的二水石膏来自天然的石膏矿，一般呈白色，有些杂质含量比较高的呈淡黄色等；工业副产石膏主要分为电厂脱硫二水石膏，二水磷石膏，二水氟石膏，二水钛石膏等等。二水石膏一般用于水泥生产，作为水泥凝结时间的调节剂；同时也是各种半水石膏生产的原材料；另外也可用于普硅+硫铝（高铝）+石膏的三元体系中，但控制不好掺量容易膨胀开裂，故不推荐在三元体系里使用。通常建筑石膏由于煅烧工艺，成品中含有一部分二水石膏，但需要严格控制含量；通常欠烧的石膏其二水含量会超标，该类石膏会出现大范围开裂现象，目前尚无有效改善措施。02半水石膏指带有半个结晶水，分子式为CaSO4·1/2H2O，又称熟石膏，具有很强的水化活性，可快速的凝结硬化，一般凝结硬化时间在3到30min。半水石膏又分为α半水石膏和β半水石膏。这两者的区别主要体现在微观结构上的差异，α半水石膏的晶体粗大，需水量较小（需水量在30%到40%），硬化后强度高又称高强石膏；β半水石膏晶体较细，需水量很大（70%到85%），硬化后强度较低，也称建筑石膏。这也是区分α半水石膏和β半水石膏的一个重要依据。目前β半水石膏种类较多，根据原材料二水石膏的来源分为天然石膏、脱硫石膏、磷石膏、氟石膏，目前以脱硫石膏为原材料生产的β半水石膏，相比于天然矿物生产的更加经济，性能更加优异。半水石膏一般用于制备石膏板，石膏制品等等；在砂浆领域，考虑到强度性能方面的差异，一般薄层地面找平建议使用α半水石膏（即高强石膏）；厚层地面找平可采用β半水石膏（建议采用2h抗折强度高于2.0MPa的β半水石膏）；β半水石膏（即建筑石膏）还可以应用于对抗压抗折强度要求不高的地方，比如粉刷石膏，嵌缝膏，石膏基腻子，快干粉等。特别要注意的是，半水石膏的性能参差不齐，同一厂家的不同批次的半水石膏会存在明显的差异，不同厂家的半水石膏差异更是巨大，所以即使石膏具有诸多优良的性能，但也必须要做到每次的来样检测。另外，不排除市场上有很多不合格的半水石膏，如果不加以测试便会产生严重的工程事故，比如煅烧程度较低的半水石膏中会含有大量的二水石膏，不仅会给强度带来负面的影响，也会造成体积，凝结时间安定性不良等后果；而过度煅烧的半水石膏并且没有经过陈化，也很容易导致石膏基产品出现开裂等不良现象。03硬石膏I型硬石膏又称Ⅰ型无水石膏或高温石膏，顾名思义不带结晶水，分子式为CaSO4Ⅰ，是半水石膏高温脱水后的产物，温度在1180℃以上才会稳定存在，温度降低后会转化为Ⅱ型硬石膏，故Ⅰ型硬石膏常温下不存在。Ⅱ型硬石膏又称Ⅱ型无水石膏，分子式为CaSO4Ⅱ，半水石膏加热到400到1000度，会形成Ⅱ型硬石膏，由于煅烧温度较高，形成的Ⅱ型硬石膏结构较为板结，因此水化硬化极慢，也正因为如此，天然硬石膏都是Ⅱ型硬石膏。Ⅱ型硬石膏是各种硬石膏中应用最多的一种，因此一般Ⅱ型硬石膏直接简称为硬石膏或者无水石膏。由于Ⅱ型硬石膏溶解速率极慢，凝结硬化极慢，所以不单独作为胶凝材料使用。一般与硫铝熟料一起粉磨制成各种硫铝酸盐水泥以及作为硅酸盐水泥的调凝剂；也是目前普硅+硫铝（高铝）+石膏三元体系自流平中的首选石膏☆☆☆。Ⅲ型硬石膏是半水石膏在200到360度加热情况下形成的，由α半水石膏制成的称为α型Ⅲ硬石膏，同样由β半水石膏制成的称为β型Ⅲ硬石膏，统称为可溶性无水石膏。Ⅲ硬石膏水化速率很快，Ⅲ硬石膏含量较高的建筑石膏加水后会集中放热，导致墙面开裂；另外，Ⅲ硬石膏很容易吸收空气中的水蒸气变成半水石膏，储存稳定性差，造成建筑石膏品质不稳定，因此建议陈化后再使用。总 结实际砂浆应用中，凡以石膏作为主要胶凝材料体系的砂浆，一般选用半水石膏，比如粉刷石膏，嵌缝膏；凡是不以石膏作为主要胶凝材料体系但需要用到石膏的砂浆，一般建议使用Ⅱ型硬石膏。