摘要：本文研究了国内外的不同石膏缓凝剂对石膏的作用效果。通过作用于脱硫建筑石膏、天然建筑石膏的凝结时间、强度等对比，对几种石膏缓凝剂进行性能评估。并选择合适的石膏缓凝剂应用于石膏基产品。
关键词：石膏缓凝剂、脱硫建筑石膏、天然建筑石膏、凝结时间、强度
一、前言
石膏由于其自身的水化特性和物理结构，是一种非常好的建筑材料，常常广泛应用于国内外的装饰装修市场。但由于石膏凝结硬化非常迅速，工作时间通常在3~30分钟，容易限制石膏的使用，因此，我们一般会在石膏中添加石膏缓凝剂。同时，大部分文献资料表明【1~2】，缓凝剂在改变石膏缓凝时间的同时，对强度也产生了极大的破坏。因此，我们收集到一些国内外知名品牌的石膏缓凝剂，通过缓凝时间，抗折抗压强的测试，来比较石膏缓凝剂对不同种类石膏脱硫建筑石膏和天然建筑石膏的性能，研究其中的规律，并应用到产品中去。
二、实验
2.1 实验原料
① 脱硫建筑石膏（以下简称脱硫石膏） 湖北武汉
② 天然建筑石膏（以下简称天然石膏） 湖北应城
③ 缓凝剂 PE 意大利SICIT2000公司、
P粉 德国SIKA公司、
国产A、国产B、国产C、国产D
2.2 实验方法
执行《建筑石膏》 GB/T 9776-2008及GB/T17669.1-1999~ GB/T17669.5-1999中一系列实验方法。主要针对石膏凝结时间和抗折抗压强度的测试。
三、结论与分析
3.1 原材料物理性能
表1 脱硫石膏和天然石膏物理性能
从表1可以看出，脱硫石膏的凝结时间比天然石膏凝结时间短，2h强度和绝干强度比天然石膏高。
3.2 缓凝剂对脱硫石膏凝结时间的影响
表2 不同掺量缓凝剂对脱硫石膏凝结时间的影响
从表2可以看出：
①PE对脱硫石膏的凝结时间影响最大，当掺量0.2‰时，初凝时间35min，终凝时间55min，掺量0.8‰时，初凝时间134min，终凝时间149min。
②缓凝剂国产B对脱硫石膏的凝结时间影响最小，当掺量1.0‰时，初凝时间14min，终凝时间45min，掺量5.0‰时，初凝时间70min，终凝时间170min。
③不同缓凝剂有相对最高掺量，超过最高掺量，则石膏终凝时间过长，不符合施工要求，且对强度破坏严重。例如：国产A 3.0‰、国产D 3.0‰。
④从相同掺量的缓凝剂缓凝效果对比来看，PE优于P粉，而国产A、D、C三者缓凝时间相差不大，可视为同等效果。
⑤从初终凝相差时间来看，呈无规律性变化。
3.3缓凝剂对天然石膏凝结时间的影响
表3 不同掺量缓凝剂对天然石膏凝结时间的影响
从表3可以看出：
①PE对天然石膏的凝结时间影响最大，当掺量0.2‰时，初凝时间27min，终凝时间42min，掺量0.8‰时，初凝时间104min，终凝时间115min。
②缓凝剂国产C对天然石膏的凝结时间影响最小，当掺量2.5‰时，初凝时间34min，终凝时间67min，掺量3.5‰时，初凝时间76min，终凝时间99min。
③从相同掺量的缓凝剂缓凝效果对比来看，PE优于P粉，而国产A、B、D三者缓凝时间相差不大，可视为同等效果。
④从初终凝相差时间来看，初终凝间隔时间相差在10~37min左右。
⑤结合表2和表3的初终凝间隔时间来看，天然石膏的初终凝间隔时间整体较短，说明缓凝剂对不同种类石膏的初终凝间隔时间影响不一致。
3.4 缓凝剂对脱硫石膏强度的影响
表4 不同掺量缓凝剂对脱硫石膏强度的影响
根据表4数据，得表5如下：
从表5中可以看出：
① 掺加PE石膏缓凝剂SGR1801的绝干强度明显高于其他缓凝剂的强度。
② 考虑到强度和缓凝时间呈正比的关系，在表1中找出缓凝时间相差不大的点，例如：初凝时间70~80min左右时，PE 0.4‰，P粉1.0‰，国产A 2.5‰，国产C 2.0‰，国产D 2.0‰，其强度从高到低，顺序如下：PE＞P粉＞国产C,D＞国产A。
③ 综上所述，PE对脱硫石膏强度的影响最小，其次为P粉，国产对脱硫石膏强度影响最大。
3.5 缓凝剂对天然石膏强度的影响
表6 不同掺量缓凝剂对天然石膏强度的影响
根据表6数据，得图表7如下：
从表7中可以看出：
①掺加P粉SGR1801石膏缓凝剂的绝干强度明显高于其他缓凝剂的强度。
②考虑到强度和缓凝时间呈正比的关系，在表2中找出缓凝时间相差不大的点，例如： 初凝时间50~60min左右时，PE 0.4‰，P粉0.4‰，国产A 2.5‰，国产B 3.0‰，国产D 2.5‰，其强度从高到低，顺序如下：P粉＞PE＞国产D＞国产A＞国产B。
③综上所述，P粉对天然石膏强度的影响最小，其次为PE，国产B对天然石膏强度影响最大。
3.6 综论
①不同缓凝剂对脱硫石膏和天然石膏的适应性不同。例如国产B更适合天然石膏，而国产C更适合脱硫石膏。
②不同缓凝剂对脱硫石膏和天然石膏的初终凝时间间隔表现不同。例如：天然石膏的初终凝间隔时间普遍较短，而脱硫石膏的初终凝时间间隔有长有短，呈无规则变化。
③不同缓凝剂对脱硫石膏、天然石膏强度的影响大小不同。例如：PE对脱硫石膏的强度影响最小，P粉次之，而P粉对天然石膏的强度影响最小，PE次之；而其他国产缓凝剂A、B、C、D在不同石膏，优异性也表现不同。
四、缓凝剂在石膏中的应用
由于不同缓凝剂对应不同种类的石膏应用有所不同，因此，我们以粘结石膏为例进行实验。
表8 粘结石膏（G型）配方
SGR1801石膏缓凝剂测细度，凝结时间，抗折抗压强度，拉伸粘结强度等项。
表9 粘结石膏（G型）实验结果
从表7可以看出，两组配方实验结果满足粘结石膏(G型）指标要求，说明我们的配方设计是合理的，可行的。
五、总结
综上，我们在生产实践中，由于不同石膏化学特性的不同，所使用的缓凝剂也应经过慎重的选择。我们在设计配方的时候要综合性能、生产成本等多方面因素，经过反复试验，找出综合性价比优越的配方进行生产，从而提高产品竞争力。
