石膏砌块及其应用推广

石膏空心砌块的生产及推广应用安徽森科新材料有限公司张庚福薛世浩摘要介绍了石膏空心砌块及原材料的主要技术性能，石膏空心砌块的生产工艺、主机设备和推广应用情况。关键词石膏空心砌块生产技术指标经济效益石膏空心砌块的生产在国外已有百余年的历史，世界上现在已有许多国家的生产，已基本实现了机械化与自动化。其中法国石膏空心砌块2500万㎡/年，德国为600万㎡/年，荷兰为300万㎡/年，另外俄罗斯、东欧的波兰、保加利亚、罗马尼亚和亚洲的韩国、印度、伊朗等国都有较大规模的生产，其中25%产量采用的原料为化学石膏。在我国，早在公元前2000-3000年，石膏就已应用在土木工程中。石膏空心砌块是一种新型墙材。20世纪70年代末采用的是手工、立式单模生产，1985年国家援助西藏的项目，从原西德引进的第一套集装箱式石膏空心砌块机组，到近几年石膏空心砌块生产厂家已有数百家。它主要应用于建筑物的内隔墙，如北京、上海、山东、湖北、河南、四川、贵州、湖南、江苏、山西、陕西等省市均已大量使用，在实践中显示了优越的性价比。国家近年来出台了一系列优惠政策，为它的发展提供了政策法规的支撑。安徽省新型墙体材料主导产品发展意见（十一五）指出，鼓励发展年单产5万m3石膏空心砌块生产线。合肥市决定从2009年元月一日起在市区范围内全部禁止粘土类墙材制品，为石膏空心砌块的发展提供了广阔市场。随着禁粘步伐的加快，近年来发展速度更快。为了该产品的应用与推广，国家先后出台了有关的国家标准：《石膏空心砌块内隔墙》（04J114-2）标准施工图集、《建筑石膏》（GB/T9776-2008）、《石膏砌块》（JC/T698-2010）、《粘结石膏》（JC/T1025-2007）和《粉刷石膏》（JC/T517-2004）等标准。一、生产石膏空心砌块的原材料：生产石膏空心砌块的原材料主要为建筑石膏，建筑石膏是天然石膏或工业固体废弃物的化学石膏（CaSO4·2H2O），它经一定温度焙烧后的β-CaSO4·1/2H2O为主要成分。不加任2何外加剂或添加物的粉状气硬性胶凝材料。本项目所用的原材料为工业固体废弃物的化学石膏。如：脱硫石膏、磷石膏等。石膏空心砌块的原料资源相当丰富，安徽省除定远天然石膏矿外，还有大量的化学石膏。铜陵磷肥厂积压约有1000余万吨磷石膏废渣。该厂已能生产满足石膏空心砌块生产的β-CaSO4·1/2H2O。肥东桥头集四方磷复合肥厂已积压200-300万吨磷石膏废渣。巢湖也有煅烧设备可生产β-CaSO4·1/2H2O。另外，安徽省是煤电大省，近年来由于环保的要求，所有火力发电厂必须设置脱硫装置，硫石膏随之大量积压起来，因此大量化学石膏的资源，为该产品的市场发展提供了原材料的有力保证。β-CaSO4·1/2H2O的化学分析（依据《磷石膏》GB/T23456-2009）：本公司现使用的铜陵磷石膏进行化学分析的各项指标如下（见表1）：表1检验项目单位标准检测指标附着水（H2O）质量分数%≤2520水溶性氟（F）质量分数%≤0.50.48水溶性五氧化二磷（P2O5）质量分数%≤0.80.76二水硫酸钙CaSO4·2H2O质量分数%≥6581放射性≤1.00.1由上表所知，各项化学组成分析，经对照标准，出厂的β-CaSO4·1/2H2O能满足生产石膏空心砌块原材料的技术要求。二、石膏空心砌块的工程技术性能：石膏砌块分成两类，即：石膏空心砌块和石膏实心砌块。石膏空心砌块的空心率一般在30%左右。石膏空心砌块的密度，≯700㎏/m3；单块砌块质量≯30㎏。它的边缘分别设有榫头和榫槽（凹凸企口）。其规格：长度为666㎜，高度为500㎜，厚度为60㎜、80㎜、90㎜、100㎜、110㎜、120㎜。可根据用户要求生产其他规格的产品。石膏空心砌块的密度，≯700㎏/m3。31、由于石膏空心砌块砌筑后不需找平，砌块砌墙后直接批腻子，它的面密度与粉煤灰加气砼砌块相比，面密度较轻（见表2）：几种常用墙体材料面密度对比（涂料面层）表2墙材种类材料表观密度kg/m3墙体成墙后的面密度kg/㎡备注石膏空心砌块68090～100墙厚150mm，无需粉刷层粉煤灰加气砼砌块600～700200～248墙厚200mm，粉刷层16*2=32mm2、由于榫槽结构的联接，有较强的抗震能力，成都市凡采用石膏空心砌块的建筑，“5.12”大地震中均无损坏和产生裂缝。而其他墙材则出现了不同程度的损坏。3、保温隔热性能好（见表3）：几种常用墙体材料导热系数对比表3材料种类石膏空心砌块蒸压砂加气砌块粉煤灰加气砌块GRC墙板普通砼密度kg/m36006007008002300导热系数W/m.K0.1-0.20.110.220.261.514、防火性能好：耐火等级A。5、隔音性能良好：120mm厚空心砌块墙隔声44dB，150mm厚空心砌块墙隔声50dB，可满足内墙隔音要求。6、可调节室内空气湿度：室内湿度大时，可吸收水分；室内湿度低时，可释放水分。无有害气体释放，无放射性与重金属危害，是符合循环经济、绿色环保要求的新型墙材。7、它的干缩值较低，墙体不开裂，不起鼓（见表4）：4几种常用墙体材料干缩值对比表4石膏空心砌块轻集料砼蒸压砂加气砌块GRC墙板加气砼干缩值mm/m0.06～0.120.550.5～0.80.60.7三、石膏空心砌块的应用有良好的经济效益：1、石膏空心砌块工程造价的优势（见表5）：墙体材料工程造价对比表5石膏空心砌块粉煤灰加气混凝土砌块材料费名称单价（元/㎡）名称单价（元/㎡）100㎜厚150㎜厚100㎜厚200㎜厚石膏空心砌块3553粉煤灰加气混凝土砌块19.038粘结石膏粉64砌筑砂浆1.312.0其他辅材22界面剂（参考价）4元/㎡×2面88双面粉混合砂浆20㎜厚8.098.09合计4359合计36.456.09人工费砌块砌筑810砌块砌筑1224双面粉混合砂浆人工7元/㎡×2面1414合计810合计2638合计516962.4094.09注①本材料容重低，小于700㎏/m3。②施工切割方便，熟练工人30㎡/人·天左右。③石膏空心砌块价格为送至工地价。④石膏空心砌块不需粉混合砂浆，直接批腻子。①砌块到工地价按190元/m3。②砌筑人工参考2008.9定额发布的工时价120元/m3。③M5混合砌筑砂浆:100㎜厚，1.31元/㎡，200㎜厚，2元/㎡。双面粉混合砂浆，每面20㎜厚×2=40㎜厚。注：①材料价格主要执行2008年6月《合肥市场价格信息》。②人工工资按2008年合肥市区人工工资44.04元/工日计算。③上述价格均含人工砌筑或粉刷费。52、由于它容重较轻，可减少建筑物自重。经初步测算，可以节省钢材400吨/万㎡，水泥600吨/万㎡，可较大的节约建筑结构成本。3、150㎜厚石膏空心砌块的墙体，比240㎜厚的粉煤灰加气砼砌块墙体，可增加3-5%的有效使用面积。4、搬运、施工方便、快捷：由于它每块仅20kg以下，工人搬运、砌筑方便，熟练工每工日可砌30㎡左右，工效较高，施工人员也愿意使用，可节约工时费。它可锯切、刨削、钻孔，施工简便，开槽修补方便。四、安徽森科新材料有限公司石膏空心砌块的生产和主要技术指标：安徽森科新材料有限公司依托科研院所和高校的优势，一直致力于石膏空心砌块的研发、生产、推广应用工作，已在合肥市发展了两个生产点。在省建设厅、省市墙改办的大力支持下，我们已取得该产品的生产许可证和新产品推广证书，并形成一定的生产能力，在合肥市已有在建的样板工程：安徽省教育学院26层、3.6万㎡建筑面积的干训综合楼，其应用使用情况良好。1、石膏空心砌块的生产工艺和主机设备：①石膏空心砌块的生产工艺流程（见下图）：②石膏空心砌块的主机设备（见表6）：6石膏空心砌块主机设备（一条生产线）表6序号设备名称单位装机容量（Kw）数量重量（吨）备注1储罐台15.02传输设备套2222.03计量罐个20.54空压站套310.35自动计量套26开关台17搅拌站套4.411.08移动轨道套211.09液压站套2211.010液压主机套31511吊运套211.012供水站套2.2113自动供水系统套114控制柜个1合计57.61926.82、石膏空心砌块系列材料的技术性能指标：石膏空心砌块的系列材料包括：建筑石膏、石膏空心砌块、粘结石膏与粉刷石膏等。它们的技术性能指标，经安徽省建筑工程质量第二监督检测站及安徽省地方材料质量监督检验站检测，均符合：《建筑石膏》（GB/T9776-2008）、《石膏砌块》（JC/T698-1998）、《粘结石膏》（JC/T1025-2007）和《粉刷石膏》（JC/T517-2004）等相关产品的技术标准要求（详见表7、表8、表9、表10）：7建筑石膏粉技术性能指标表7检测项目单位产品检测结果凝结时间初凝min6min25s终凝min13min38s0.2㎜方孔筛筛余%2.2抗折强度2hMPa4.4抗压强度2hMPa8.9石膏空心砌块技术性能指标表8检测项目单位产品检测结果尺寸偏差长度㎜＋0.2宽度㎜－2.0厚度㎜＋0.5表观密度平均值Kg/m3697单块值Kg16.5平整度㎜0.2断裂荷载KN3.7软化系数0.88放射性IRa0.1Ir0.1粘结石膏技术性能指标表9检测项目单位产品检测结果凝结时间初凝h1h40min终凝h2h55min细度%2.9绝干抗折强度MPa5.1绝干抗压强度MPa12.2粘结强度MPa0.7备注水：灰=0.26：18粉刷石膏技术性能指标表10检测项目单位产品检测结果抗折强度MPa4.0抗压强度MPa16.6松散堆积密度Kg/m31492凝结时间初凝h1.05终凝h2.40安徽森科新材料有限公司在广泛调研全国石膏空心砌块生产设备和国外引进设备的基础上，自主创新地研制生产了第一台九块机（即九块660*500*100型石膏空心砌块成型机）。其机组特点：双自动原料上料系统，自动计量、自动供水、搅拌、浇注、液压顶料、推模和吊装均为自动化（此机组现在合肥金大新材料有限公司组装批量生产）。安徽森科新材料有限公司在第一台九块机的基础上，设计人员和生产厂一块已设计出十二块一机带三主机的生产线（见石膏空心砌块的生产工艺流程），该设备在国内属首创，生产效率大大提高，生产规模可满足用户需求。该生产线的投资成本与国内外相比大大减少。综上所述：石膏空心砌块密度为700㎏/m3以下，可减轻建筑物自重，降低建筑构造成本，增加使用面积。可调节室内空气湿度，满足建筑节能50%的使用要求，属于可利废的循环经济环保产品。而且投资省。在相同的生产规格前提下，石膏空心砌块的生产投资仅是粉煤灰加气砼砌块生产投资的。是一项投资少、上马快，符合国家产业政策导向目录的新型墙材产品，是一项具有良好发展前景的项目。