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石膏作為傳統(tǒng)無(wú)機(jī)膠凝材料之一，應(yīng)用非常廣泛，石膏制品具有質(zhì)輕、隔聲、防火等優(yōu)良的特點(diǎn)，是全世界大力發(fā)展的綠色建筑材料"，而工業(yè)副產(chǎn)品一磷石膏/脫硫石膏也已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石膏板、石膏砌塊及內(nèi)墻涂料等領(lǐng)域。半水石膏的理論水膏比18.61%，但實(shí)際使用中，用水量往往達(dá)到65%~80%，這樣不僅降低了石膏制品的強(qiáng)度，而且大大增加了制品在干燥過(guò)程中的能耗。針對(duì)這一問(wèn)題，通常采用的方法就是向石膏中摻入一定量的減水劑，一方面能在保持流動(dòng)度相同的情況下有效降低石膏拌合時(shí)的用水量，另一方面水膏比的降低又能減少干燥過(guò)程中的能耗。
減水劑對(duì)石膏基材料的作用機(jī)理目前并不明了，一般認(rèn)為：萘系減水劑分子中的磺酸根易與水分子以氫鍵形式締合起來(lái)，進(jìn)而影響減水劑在水化物表面的吸附平衡濃度，當(dāng)石膏中摻入萘系減水劑后，其在石膏表面平躺吸附，依靠靜電斥力對(duì)石膏產(chǎn)生分散作用。在保持水膏比不變的情況下，減水劑的加入能有效拆散二水磷石膏形成的雙層結(jié)構(gòu)層，使磷石膏顆粒間相互分散，釋放出包裹在顆粒間的游離水，達(dá)到減水目的。加入減水劑后石膏硬化體晶體結(jié)構(gòu)中針狀晶體間搭接緊密，結(jié)點(diǎn)增多且接觸點(diǎn)發(fā)育良好，從而改善石膏硬化體，使其強(qiáng)度得以提高；而聚羧酸減水劑具有很多支鏈，主鏈與鈣離子發(fā)生作用，屬于化學(xué)吸附，支鏈則在顆粒表面形成立體吸附結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)，并協(xié)同靜電斥力共同分散顆粒，達(dá)到減水效果，加入自制減水劑后，能使較多的針狀晶體轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮陌魻罨蚱瑺畹闹旅芙Y(jié)構(gòu)，并且大的晶體間由原本細(xì)小的針狀晶體填充，使得晶體間搭接更為緊密，宏觀表現(xiàn)出硬化體強(qiáng)度的提高。
從上述特征來(lái)看，不同類(lèi)型減水劑對(duì)磷石膏的適應(yīng)性不同，其中聚羧酸減水劑效果較好，萘系減水劑、三聚氰胺效果次之。聚羧酸減水劑對(duì)磷石膏具有緩凝效果好、流動(dòng)性經(jīng)時(shí)損失小和強(qiáng)度提升效果高的特點(diǎn)。而萘系減水劑對(duì)半水磷石膏具有促凝、流動(dòng)性經(jīng)時(shí)損失大和有一定強(qiáng)度提升的特點(diǎn)。要注意的是，當(dāng)使用聚羧酸系減水劑作用于石膏基材料前，一定要先測(cè)試其適應(yīng)性，因?yàn)檫m用于水泥的減水劑不一定適用于石膏基材料。
不同減水劑由于種類(lèi)及結(jié)構(gòu)等的不同，其分散作用機(jī)理也不盡相同，進(jìn)而宏觀上表現(xiàn)為流動(dòng)度大小有差異。其中，聚羧酸減水劑具有優(yōu)異的分散性能，對(duì)凝結(jié)時(shí)間及試塊強(qiáng)度的影響較小。通過(guò)提高聚羧酸減水劑的摻量，可以獲得高的減水率，從而降低了水膏比，提高了石膏制品的強(qiáng)度。摻聚羧酸減水劑的石膏晶體結(jié)晶性好且分布均勻；提高減水率可以縮短石膏制品達(dá)到絕干的干燥時(shí)間，起到節(jié)能降耗的作用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
