摘要：本文從天然砂在抹灰石膏中的作用和性能影響、特細(xì)砂對(duì)抹灰石膏配置的影響、人工機(jī)制砂對(duì)抹灰石膏配制的影響、用尾礦砂、風(fēng)化砂配制抹灰石膏以及水淬礦渣、鋼渣、Ⅲ級(jí)粉煤灰、煤矸石等替代天然砂在抹灰石膏中的應(yīng)用等方面介紹并分析了不同骨料在抹灰石膏砂漿中的應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞：骨料；天然砂；特細(xì)砂；人工制砂；尾礦砂；風(fēng)化砂；工業(yè)廢渣；抹灰石膏；影響；應(yīng)用抹灰石膏原料的選擇和適當(dāng)?shù)墓橇吓浔榷际侵苯佑绊懏a(chǎn)品質(zhì)量的主要原因。砂是生產(chǎn)抹灰石膏的主要原料之一，在抹灰石膏中對(duì)建筑用砂的需求量和使用量都很大，天然砂的需求占了絕大多數(shù)，但它們分布極不均勻，加之近年來(lái)的大量開采，天然砂資源已相當(dāng)匱乏。另我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)要求越來(lái)越高，很多地區(qū)已禁止挖采天然砂，這使砂的供需矛盾日益突出，形勢(shì)所迫尋找替代天然砂資源已勢(shì)在必行。就地取材，充分合理利用當(dāng)?shù)刭Y源將一些尾礦砂，礦渣，煤矸石、鋼渣等工業(yè)固體廢棄物替代天然砂。這樣既利廢又環(huán)保，還可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因此我們要根據(jù)不同地區(qū)、不同砂源條件、不同骨料在抹灰石膏砂漿的應(yīng)用中分別了解和處理。1.天然砂在抹灰石膏中的作用和性能影響砂在抹灰石膏中是不參與化學(xué)反應(yīng)的惰性材料，在抹灰石膏中起骨架或填料的作用，通過砂率級(jí)配可以調(diào)整抹灰石膏的密度，控制抹灰石膏的抗裂性。砂的級(jí)配調(diào)整應(yīng)綜合考慮砂的細(xì)度與級(jí)配，在抹灰石膏的配置中砂粗保水性差、抗裂性好、強(qiáng)度高、流動(dòng)性小。砂細(xì)保水性好、粘結(jié)性優(yōu)，但抗裂性差表面易產(chǎn)生微裂紋。砂的粗細(xì)直接影響石膏漿料的需用量，從而影響抹灰石膏配合比設(shè)計(jì)，同時(shí)也影響漿體性能和抹灰石膏硬化體的性能，砂的顆粒較大時(shí)，比表面積相對(duì)較小，包裹砂的熟石膏材料用量相對(duì)較少，隨著砂的顆粒粒度變細(xì)，比表面積增大。包裹砂的石膏漿需求量明顯提高，隨著砂粒細(xì)度的降低，抹灰石膏用水量增加，抹灰石膏拌和漿體密度下降，導(dǎo)致其強(qiáng)度下降。砂的粗細(xì)對(duì)抹灰石膏強(qiáng)度有著決定性的影響。天然砂具有光滑的表面，大多呈圓形，在配置抹灰石膏過程中用較低的石膏用量及拌合水就可滿足需要，級(jí)配合理的天然砂，無(wú)疑是生產(chǎn)抹灰石膏較為理想的骨料。通常天然砂的顆粒較為均勻，級(jí)配也好，使用中砂的抹灰石膏硬化體絕干密度高于使用細(xì)砂制備的絕干密度（在強(qiáng)度相同的情況下），但每立方米的抹灰石膏中的熟石膏粉、摻合料、外加劑用量均有所降低。若砂的細(xì)度變細(xì)，用水量增加，漿體密度降低，漿體穩(wěn)定性也變差、也易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，使配方中的緩凝劑、保水劑等外加劑用量增加。同時(shí)也會(huì)引起抹灰石膏硬化體抗壓強(qiáng)度的下降，提高了抹灰石膏材料成本。在建筑用砂中一般細(xì)度模數(shù)在3.7--3.0范圍內(nèi)為粗砂、3.0--2.0范圍內(nèi)為中砂、2.0--1.0范圍內(nèi)為細(xì)砂、1.0--0.1范圍內(nèi)為特細(xì)砂。抹灰石膏一般使用中砂與細(xì)砂、特細(xì)砂相級(jí)配，大量中砂構(gòu)成骨架，少量細(xì)砂填充較大的空隙，特細(xì)砂填充小的空隙，石膏漿均勻包裹，并粘結(jié)沙粒，形成一個(gè)比較密實(shí)的體系。天然砂中的泥，對(duì)抹灰石膏砂漿是有害的，必須嚴(yán)格控制其含量。因泥是顆粒很細(xì)的非活性物質(zhì)，他會(huì)吸附大量的水分，使石膏漿料與集料之間的界面粘結(jié)性變差，另他所吸附的水是自由水，易揮發(fā)，會(huì)造成抹灰石膏保水性差而易開裂。2.特細(xì)砂對(duì)抹灰石膏配置的影響目前建筑用中細(xì)砂資源越來(lái)越少，有的地區(qū)因地理位置與氣候條件的因果關(guān)系，大量生成特細(xì)砂的存在，將特細(xì)砂用于抹灰石膏的配置中要明顯影響抹灰石膏漿料和易性和硬化體強(qiáng)度。特細(xì)砂顆粒細(xì)，比表面積大，用其配制抹灰石膏時(shí)砂率含量要低，其原因是特細(xì)砂顆粒級(jí)配較差，含泥量超標(biāo)，使用水量增大且易泌水，對(duì)膠凝材料及外加劑用量要提高。而特細(xì)砂比例增大時(shí)抹灰石膏泥漿粘聚性能加大，流動(dòng)性、施工性變差，增大了收縮開裂的風(fēng)險(xiǎn)，在與中砂級(jí)配使用時(shí)特細(xì)砂占砂率的20%-30%為佳。在特細(xì)砂的應(yīng)用中，摻加適量的二級(jí)粉煤灰可有效改善抹灰石膏泥漿的和易性，彌補(bǔ)其先天不足，作用是替代部分細(xì)骨料改善抹灰石膏的強(qiáng)度和工作性能。總之特細(xì)砂的灰砂比越大，其強(qiáng)度越低，粘結(jié)力越差。3.人工機(jī)制砂對(duì)抹灰石膏配制的影響(1) 機(jī)制砂由于自身的特點(diǎn)，如級(jí)配較差，顆粒形態(tài)不好使配制的抹灰石膏和易性差，需水量和膠凝材料用量增多，拌制的抹灰石膏泥漿易開裂等。機(jī)制砂生產(chǎn)礦源，加工設(shè)備和工藝不同，生產(chǎn)出的機(jī)制砂粒性狀和級(jí)配都會(huì)有很大的區(qū)別，根據(jù)機(jī)制砂的不同，配制抹灰石育時(shí)都要做適當(dāng)?shù)呐浔日{(diào)整。(2) 機(jī)制砂級(jí)配合適時(shí)，對(duì)抹灰石膏的強(qiáng)度好，但施工性不如天然砂，機(jī)制砂大小不同的顆粒互相搭配，相互填充空隙，一般都含有5%-15%左右的石粉。石粉是與母巖完全相同的材料，機(jī)制砂中適量的石粉含量是有益的。當(dāng)存在適量的石粉含量時(shí)可以改變砂漿的各種性能，一般石粉含量越多，其需水量越大，粘結(jié)強(qiáng)度就越低。在同石粉含量機(jī)制砂的條件下，機(jī)制砂越硬，需水量可減少，粘結(jié)強(qiáng)度較高（粘結(jié)強(qiáng)度是墻體抹灰石膏的一個(gè)重要的力學(xué)性能指標(biāo)，即抹灰層無(wú)空鼓，脫層現(xiàn)象）。石粉含量適當(dāng)時(shí)可提高保水性，減少自由水在界面上聚集。因而有利于石膏漿料與砂界面粘結(jié)性的改善，同時(shí)可產(chǎn)生抹灰石膏的填充效應(yīng)，使硬化體的孔結(jié)構(gòu)得到改善，孔隙率減小、石粉含量一般在10%左右為宜。(3) 機(jī)制砂配置的抹灰石膏在施工中工人操作時(shí)手感比較吃力（拖重），在這種情況下可摻入適量的粉煤灰來(lái)提高抹灰石膏拌合料的和易性，也可在不影響抹灰石膏強(qiáng)度的前提下，通過外加劑增加石膏漿料的微細(xì)泡來(lái)提高料漿的施工性能，因機(jī)制砂對(duì)外加劑的反應(yīng)比天然砂敏感，用于配制機(jī)噴石膏時(shí)不易堵泵。(4) 在配制抹灰石膏時(shí)，一定要注意各種因素之間的比例關(guān)系，一般機(jī)制砂篩余量0.4mm以下的比例較小，而天然超細(xì)砂的粒徑大多在0.4mm以下。以機(jī)制砂復(fù)合超細(xì)河沙，比例為1:1左右，均可使抹灰石膏具有良好的級(jí)配，使得天然砂可減少機(jī)制砂之間的內(nèi)摩擦力，從而獲得良好的施工性能。機(jī)制砂混合天然超細(xì)砂，可使抹灰石膏的強(qiáng)度提高，性能均優(yōu)于單項(xiàng)砂源，這是因?yàn)闄C(jī)制砂表面結(jié)構(gòu)優(yōu)于天然河砂，其表面沒有風(fēng)化層，均是新鮮的巖面，且棱角豐富與膠結(jié)材料的咬合力增大。另機(jī)制砂中含石粉量在5%-10%左右石粉彌補(bǔ)了機(jī)制砂中細(xì)顆粒偏少的缺陷，有效填充了細(xì)骨料的孔隙。不但使硬化體更加密實(shí)，而且改善石膏漿體與骨料間的粘結(jié)，使抹灰石膏的和易性、粘結(jié)力、抗裂性、操作性都得到改善。4.用尾礦砂配置抹灰石膏尾礦砂類似人工骨料特征，顆粒形貌一般都不規(guī)則，棱角較多，有時(shí)呈片狀，其理化性能是穩(wěn)定的。巖石組成大多是石英、長(zhǎng)石、花崗巖等礦物，但粒徑細(xì)度都小于人工砂，利用<1.0 mm 粒徑的尾礦砂代替河砂，應(yīng)針對(duì)不同尾礦砂做實(shí)驗(yàn)，確定其微粒級(jí)配的最佳配比。不同粒徑的尾礦砂級(jí)配合理時(shí)，配制抹灰石膏完全可以滿足要求，尾礦砂對(duì)抹灰石膏的柔韌性有所增加。5.風(fēng)化砂配制抹灰石膏風(fēng)化砂呈土黃色，顆粒強(qiáng)度較低，顆粒大小分布不均勻，含泥量大，在抹灰石膏砂漿中有較好的保水性，可復(fù)合中細(xì)砂同等取代20%-30%使用較好。6.水淬礦渣、鋼渣、Ⅲ級(jí)粉煤灰、煤矸石等替代天然砂在抹灰石膏中的應(yīng)用水淬礦渣顆粒松散，容重輕，表面較粗糙，宜壓碎，用水渣替代河砂作抹灰石膏時(shí)，須經(jīng)過碾壓篩分后使用，碾壓后配制的抹灰石膏強(qiáng)度比天然細(xì)砂配制的強(qiáng)度高，保水性好。使用不碾壓的水淬礦渣配制的抹灰石膏強(qiáng)度較差。鋼渣是鋼鐵工業(yè)的主要廢渣之一，占鋼產(chǎn)量的15%以上，與粉煤灰，水淬礦渣等工業(yè)廢渣相比其活性較低。將鋼渣破碎成和砂的顆粒大小，搭配合理時(shí)可提高抹灰石膏硬化體的強(qiáng)度。鋼渣占40%-50%的灰砂比時(shí)，抹灰石膏的保水性較好，強(qiáng)度較高，抗裂性增加。Ⅲ級(jí)粉煤灰部分替代細(xì)砂。粉煤灰有三大效應(yīng)：即(1)形態(tài)效應(yīng)：粉煤灰顆粒大多為玻璃微珠，外表比較光滑的珠形顆粒，摻入抹灰石膏里能起到滾珠潤(rùn)滑作用，并能減少抹灰石膏的用水量，起到減水作用。(2)活性效應(yīng)是取決于粉煤灰火山灰的反應(yīng)能力，大摻量會(huì)降低抹灰石膏的早期強(qiáng)度。(3)集料效應(yīng)是指粉煤灰中的微細(xì)顆粒均勻分布在砂漿內(nèi)填充孔隙與毛細(xì)孔，改善硬化體孔結(jié)構(gòu)和增大密實(shí)度。用Ⅲ級(jí)粉煤灰代替天然砂，代替的是骨料部分，所以Ⅲ級(jí)灰摻量不超過天然砂的25%。（因Ⅲ級(jí)粉煤灰的各項(xiàng)品質(zhì)效應(yīng)指標(biāo)都很低）。煤矸石破碎后（粒徑小于.0mm)替代細(xì)砂，作為惰性材料加入抹灰石膏中使用，標(biāo)稠需水量大，但可改善抹灰石膏的和易性，替代率不超過砂的20%時(shí)強(qiáng)度較好。總之多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)對(duì)不同骨料配置抹灰石膏都要做到配料嚴(yán)格、計(jì)量準(zhǔn)確、操作精心、力求均勻、反復(fù)調(diào)試，還要對(duì)骨料進(jìn)行含水率的常態(tài)測(cè)定。這樣才能使不同骨料較好的應(yīng)用于抹灰石膏中，生產(chǎn)出理想合格的產(chǎn)品。