石膏缓凝剂在使用时应注意哪些问题呢(石膏缓凝剂在使用时应注意哪些问题及措施)

导语：石膏缓凝剂在使用时应注意哪些问题？

目前常用的缓凝剂主要有三类即有机酸及其可溶盐类、碱性磷酸盐类以及蛋白质类。有机酸类缓凝剂，主要有柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、酒石酸钾、丙烯酸及丙烯酸钠等，其中研究最多，效果最好的属于柠檬酸及其盐。柠檬酸及其盐在掺量很小(0.1～0.3％)时即可达到较强的缓凝效果。磷酸盐类缓凝剂主要有六偏磷酸钠、多聚磷酸钠等，蛋白质类缓凝剂包括骨胶、胨等。

石膏缓凝剂在缓凝的同时都会不可避免地给石膏硬化体的强度带来负面影响。一般来说，缓凝时间越长，强度降低幅度越大。如常用的柠檬酸缓凝剂，使石膏初凝时间延长至10倍时，其强度损失超过40％。相比之下蛋白质类缓凝剂对石膏强度的损伤较小。强度降低的原因与缓凝剂的作用机理有关。缓凝剂使二水石膏晶体粗化、晶体搭接削弱、硬化体空隙变大、孔径分布恶化，是强度降低的主要原因。

如何降低缓凝剂对建筑石膏强度的负面影响是缓凝剂研究的一个重要方面。蛋白质类缓凝剂与其它缓凝剂的不同之处在于蛋白质类缓凝剂的缓凝作用来源于蛋白质胶体的吸附和胶体保护作用，其对二水石膏的晶体形貌影响相对较小，强度损失较小。缓凝剂是由蛋白质与表面活性剂及无机盐复合而成的，其特点是掺量小(一般掺量1.5～0.3％)，效率高(凝结时间可延长15～20倍)，更重要的是对产品强度影响小。在现有缓凝剂的基础上，利用不同缓凝机理的缓凝剂的复合产生叠加效应，提高缓凝剂的使用效率，也是一条切实可行的技术路线。

此外，溶液pH值对缓凝剂，尤其是羟基羧酸盐类缓凝剂的作用效果有很大影响。研究表明，每一种缓凝剂都有一个最佳作用效果的pH值范围，调节合适pH有利于发挥缓凝剂的最佳作用效果。对绝大多数来说，最佳pH值为中偏碱性。

对于不同类型的缓凝剂，其作用机制也有所不同。有机酸类缓凝剂的作用机理则是一方面有机酸钙沉淀于半水石膏粒子表面，另一方面是有机酸与Ca2+离子形成环状螯和物，阻碍半水石膏颗粒的进一步溶解与水化，从而达到缓凝作用。磷酸盐等无机盐类缓凝剂的作用机理是在半水石膏粒子表面形成不溶性钙盐沉淀薄膜，阻碍半水石膏的进一步溶解，从而降低液相过饱和度，使凝结硬化受阻。对于蛋白质或蛋白质水化物之类的缓凝剂，缓凝作用在于吸附于二水石膏颗粒表面，形成了保护性胶体阻碍半水石膏的水化。

石膏缓凝剂有哪些种类？

(1)为分子量大的物质，其作用有如胶体保护剂。如：胶、酷朊、角朊、蛋白朊、阿拉伯树胶、明胶、水解朊、淀粉渣、糖蜜渣、畜产品水解物、氨基酸与甲醛的化合反应物、单宁等。

(2)为降低石膏溶解度的物质。如：丙三醇、乙醇、丙酮、乙醚、糖、葡萄糖酸钙，柠檬酸、酒石酸、醋酸、硼酸、乳酸以及它们的盐类。

(3)为改变石膏结晶结构的物质。如：醋酸钙、碳酸钠和碳酸镁。

(4)其他，如锶化合物，具有代表性的有硝酸锶、氯化锶、碘化锶、溴化锶、氢氧化锶、醋酸锶、蚁酸锶和水扬酸锶等。

促凝剂：

常用有各种硫酸盐(硫酸铁除外)、硫酸、硝酸、含碱和铵的氯化物、硝化物、溴化物和碳化物、二水硫酸钙、氯化铝、氯化钾、水玻璃(硅酸钾)、高浓度的酒石酸盐和草酸盐、皂类等。

缓凝剂对半水石膏的作用机理

半水石膏遇水后的凝结时间一般在5～20min，缓凝剂的目的是延缓石膏的水化，主要机理是放慢半水石膏相的溶解速度；或者把表面活性物质吸附于正在成长的二水石膏晶体的表面上，生成难溶的膜，降低生成结晶胚芽的速度。目前常用的缓凝剂有磷酸盐、硼酸、硼酸盐、有机酸以及其可溶性盐和已破坏的蛋白质等。

当石膏要求缓凝时间在30min以内时，建议用柠檬酸钠、酒石酸、磷酸盐等化合物，可选用工业纯或化学纯的粉剂，纯度较高，便于控制质量，强度损失控制在10％～20%。生产抹灰石膏或凝结时间要求1h以上的其他产品，建议使用专用的高效石膏缓凝剂。

柠檬酸对半水石膏的作用机理

关于柠檬酸及柠檬酸钠的缓凝作用，当加入少量（0.1%以下）时，能起到缓凝作用，并使强度稍有降低；而加入量增大时（0.2%以上），则会严重影响二水石膏晶体的习性，使晶体之间不能互相长入、互相连接，即使完成水化，也会使石膏浆体不能凝结。

柠檬酸对建筑石膏水化的影响

1、柠檬酸具有很强的缓凝效果，是建筑石膏的高效缓凝剂。当掺量不超过0.1%时，石膏浆体的凝结时间延长，水化放热变缓，早期水化率大大降低，但终期水化率不受影响，使石膏硬化体强度稍有降低。

2、柠檬酸与钙离子形成稳定的柠檬酸钙络合物。络合物的稳定性受pH值影响很大，所以在不同的pH值下，柠檬酸的缓凝效果差异显著。一般pH值在8～10时缓凝效果最好。

3、柠檬酸通过络合作用吸附在新生成的晶胚上，降低了它的表面能，增加了它的成核势垒，使晶核数目相应减少，同时降低了离子在晶体上的叠合速率，使晶体有充分的时间和空间发育生长，晶体尺寸粗化。当掺量在0.1%以上时，使石膏硬化体强度明显降低。

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