脫硫石膏是用細(xì)石灰或石灰石粉漿對(duì)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(guó)的發(fā)電方式仍以燃煤發(fā)電為主，燃煤發(fā)電過(guò)程中排放的SO2占我國(guó)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(jì)，我國(guó)濕法脫硫石膏的排放量已超過(guò)9000萬(wàn)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(fèi)

石膏具有輕質(zhì)、降噪、防火、保溫等功能?？捎糜谒嗌a(chǎn)、建筑石膏生產(chǎn)、裝飾工程等領(lǐng)域。目前，許多學(xué)者對(duì)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(lái)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(wèn)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(diǎn)。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(wèn)題，而且可以實(shí)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(duì)脫硫石膏研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)測(cè)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(shí)間、抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)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(shí)驗(yàn)

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(jì)算，配合比為4%、8%、12%和16%

緩凝劑：檸檬酸鈉，化學(xué)分析純?cè)噭?/span>國(guó)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(jì)算，混合比例分別為0、0.1%、0.2%和0.3%。纖維素醚：采用國(guó)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(jì)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(shí)間試驗(yàn)方法參照GB/t17669 4-1999《建筑石膏膏體物理性能測(cè)定》，輕質(zhì)抹灰用脫硫石膏砂漿凝結(jié)時(shí)間參照GB/T 28627-2012。脫硫石膏的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度參照《建筑石膏》（GB/t9776-2008），成型尺寸為40mm×40mm×160mm試件，分別測(cè)定2h強(qiáng)度和絕對(duì)干強(qiáng)度。輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度按《抹灰石膏》（GB/T 28627-2012）進(jìn)行，并分別測(cè)定1D和28d的自然養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度

2結(jié)果和討論 2.1石膏粉含量對(duì)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(shí)，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度結(jié)果如圖1所示

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

2.2輕骨料用量對(duì)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(shí)，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度結(jié)果如圖2

圖2?；⒅楹繉?duì)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(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度降低在相同年齡段，隨著玻化珠含量的增加。這是因?yàn)椴；⒅榈膬?nèi)部大多為中空結(jié)構(gòu)，其自身強(qiáng)度較低，從而降低了輕質(zhì)抹灰石膏砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。與4%石膏粉相比，16%石膏粉在1D齡期的抗折強(qiáng)度降低了35.3%，相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度降低了16.3%。在28天齡期，16%石膏粉的抗折強(qiáng)度比4%石膏粉低24.6%，而相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度僅為6.0%。綜上所述，?；⒅閷?duì)抗折強(qiáng)度的影響大于對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響

2.3緩凝劑含量對(duì)輕抹灰脫硫石膏凝結(jié)時(shí)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(shí)，輕抹灰用脫硫石膏砂漿凝結(jié)時(shí)間結(jié)果如圖3

圖3緩凝劑含量對(duì)輕抹灰用脫硫石膏凝結(jié)時(shí)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(shí)間和終凝時(shí)間隨檸檬酸鈉含量的增加而增加，但凝固時(shí)間的增加很小。當(dāng)檸檬酸鈉含量為0.3%時(shí)，初凝時(shí)間延長(zhǎng)28min，終凝時(shí)間延長(zhǎng)33min。凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)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(wú)法形成固體結(jié)構(gòu)體系，為了延長(zhǎng)石膏的凝結(jié)時(shí)間

2.4纖維素醚含量對(duì)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(shí)，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度結(jié)果如圖4。

圖4纖維素醚含量對(duì)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(qiáng)度先增加后降低隨著羥丙基甲基纖維素含量在1D齡時(shí)的增加；28天齡期時(shí)，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(qiáng)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(shí)，彎曲強(qiáng)度達(dá)到最大值，且超過(guò)纖維素摻量為0時(shí)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度。不論1d 或28d 齡期時(shí)，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗壓強(qiáng)度均隨羥丙基甲基纖維素?fù)搅?/span>的增加呈而減少，且28d對(duì)應(yīng)的下降趨勢(shì)更明顯。這是因?yàn)槔w維素醚具有保水、增稠的功效，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量會(huì)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(qiáng)度。

3 結(jié)論（1）脫硫石膏的水化程度隨著齡期增長(zhǎng)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(qiáng)度整體呈上漲趨勢(shì)，但上漲幅度較小。（2）隨著?；⒅閾搅康脑黾?，輕質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗折強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度均隨之減小，但?；⒅閾搅繉?duì)抗折強(qiáng)度的影響大于抗壓強(qiáng)度。（3）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(shí)間及終凝時(shí)間均隨之延長(zhǎng)，但檸檬酸鈉摻量較小時(shí)，對(duì)凝結(jié)時(shí)間的影響不是很明顯。（4）隨著羥丙基甲基纖維素?fù)搅康脑黾樱p質(zhì)抹灰脫硫石膏砂漿的抗壓強(qiáng)度隨之減小，但抗折強(qiáng)度在1d 時(shí)呈先增后減的趨勢(shì)，在28d 時(shí)呈先減后增再減的趨勢(shì)。