脱硫石膏是用细石灰或石灰石粉浆对含硫燃料燃烧后产生的烟气进行脱硫和净化的工业副产品。其化学成分与天然二水石膏相同，主要是CaSO4·2H2O。目前，我国的发电方式仍以燃煤发电为主，燃煤发电过程中排放的SO2占我国年排放量的50%以上。二氧化硫的大量排放造成了严重的环境污染。利用烟气脱硫技术生产脱硫石膏是解决燃煤相关产业技术发展的重要措施。据不完全统计，我国湿法脱硫石膏的排放量已超过9000万T/A，脱硫石膏的处理方式主要是堆垛，不仅占地，而且造成巨大的资源浪费

石膏具有轻质、降噪、防火、保温等功能。可用于水泥生产、建筑石膏生产、装饰工程等领域。目前，许多学者对石膏抹灰进行了研究。研究表明，石膏抹灰材料具有微膨胀性、良好的和易性和可塑性，可以替代传统的室内墙面装饰抹灰材料。徐建军和其他研究人员已经证明，脱硫石膏可以用来制作轻质墙体材料。叶北红等研究人员已证明，脱硫石膏生产的抹灰石膏可用于外墙内侧、内隔墙和天花板的抹灰层，并能解决传统抹灰砂浆脱壳、开裂等常见质量问题。轻质抹灰石膏是新型环保抹灰材料。以半水石膏为主要胶凝材料，加入轻骨料和外加剂制成。与传统的水泥抹灰材料相比，它具有不易开裂、附着力好、收缩性好、绿色环保等优点。利用脱硫石膏生产半水石膏，不仅可以解决天然建筑石膏资源短缺的问题，而且可以实现脱硫石膏的资源化利用，达到保护生态环境的目的。因此，本文在对脱硫石膏研究的基础上，通过测试不同石膏粉含量、轻集料含量、缓凝剂含量和纤维素醚含量下脱硫石膏轻抹灰的凝结时间、抗折强度和抗压强度，研究了影响脱硫石膏轻抹灰砂浆性能的因素，为轻质抹灰用脱硫石膏砂浆的研制提供理论依据

1实验

1.1原料

脱硫石膏粉：采用烟气脱硫技术生产和煅烧的半水石膏。其基本特性如表1所示。轻骨料：使用玻化微珠，其基本性能如表2所示。玻化微珠按轻抹脱硫石膏砂浆的质量比计算，配合比为4%、8%、12%和16%

缓凝剂：柠檬酸钠，化学分析纯试剂，国药集团化学试剂有限公司提供。柠檬酸钠按轻抹脱硫石膏砂浆的质量比计算，混合比例分别为0、0.1%、0.2%和0.3%。纤维素醚：采用国药集团化学试剂有限公司提供的粘度为400的羟丙基甲基纤维素（HPMC），HPMC按轻抹灰脱硫石膏砂浆的质量比计算，配合比为0,0.1%，0.2%和0.4%

1.2脱硫石膏标准稠度用水量和凝结时间试验方法参照GB/t17669 4-1999《建筑石膏膏体物理性能测定》，轻质抹灰用脱硫石膏砂浆凝结时间参照GB/T 28627-2012。脱硫石膏的抗折强度和抗压强度参照《建筑石膏》（GB/t9776-2008），成型尺寸为40mm×40mm×160mm试件，分别测定2h强度和绝对干强度。轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度和抗压强度按《抹灰石膏》（GB/T 28627-2012）进行，并分别测定1D和28d的自然养护强度

2结果和讨论 2.1石膏粉含量对轻质抹灰脱硫石膏力学性能的影响

石膏粉、石灰石粉和轻骨料的总量为100%，固定轻骨料和外加剂的用量不变。当石膏粉用量为60%、70%、80%和90%时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度和抗压强度结果如图1所示

从图中可以看出，石膏砂浆的抗压强度随石膏水化龄期的增加而增加，石膏砂浆的抗压强度随石膏水化龄期的增加而增加。随着脱硫石膏粉用量的增加，轻质抹灰石膏的抗折强度和抗压强度总体呈上升趋势，但上升幅度较小，尤其是28天时。在1D龄期，与60%石膏粉相比，90%石膏粉的抗折强度提高了10.3%，相应的抗压强度提高了10.1%。与60%石膏粉相比，在28天龄时，90%石膏粉的抗折强度提高了8.8%，相应的抗压强度提高了2.6%。综上所述，石膏粉含量对抗折强度的影响大于抗压强度

2.2轻骨料用量对轻石膏力学性能的影响石膏粉、石灰石粉和轻骨料的总量为100%，固定石膏粉和外加剂的用量不变。当玻化珠的含量为4%、8%、12%和16%时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度和抗压强度结果如图2

图2玻化微珠含量对轻质抹灰脱硫石膏力学性能的影响

从图2可以看出，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度和抗压强度降低在相同年龄段，随着玻化珠含量的增加。这是因为玻化微珠的内部大多为中空结构，其自身强度较低，从而降低了轻质抹灰石膏砂浆的抗折强度和抗压强度。与4%石膏粉相比，16%石膏粉在1D龄期的抗折强度降低了35.3%，相应的抗压强度降低了16.3%。在28天龄期，16%石膏粉的抗折强度比4%石膏粉低24.6%，而相应的抗压强度仅为6.0%。综上所述，玻化微珠对抗折强度的影响大于对抗压强度的影响

2.3缓凝剂含量对轻抹灰脱硫石膏凝结时间的影响石膏粉、石灰石粉和轻骨料的总量为100%，固定石膏粉、石灰石粉、，轻质骨料和纤维素醚保持不变。当柠檬酸钠的含量为0、0.1%、0.2%和0.3%时，轻抹灰用脱硫石膏砂浆凝结时间结果如图3

图3缓凝剂含量对轻抹灰用脱硫石膏凝结时间的影响

从图3可以看出，轻抹灰用脱硫石膏砂浆的初凝时间和终凝时间随柠檬酸钠含量的增加而增加，但凝固时间的增加很小。当柠檬酸钠含量为0.3%时，初凝时间延长28min，终凝时间延长33min。凝结时间延长的可能原因是：脱硫石膏的表面积大，可以吸收石膏颗粒周围的缓凝剂，从而降低石膏的溶解速度，抑制石膏的结晶，导致石膏浆液无法形成固体结构体系，为了延长石膏的凝结时间

2.4纤维素醚含量对轻质抹灰脱硫石膏力学性能的影响石膏粉、石灰石粉和轻骨料的总量为100%，固定石膏粉、石灰石粉、轻骨料和缓凝剂的用量保持不变。当羟丙基甲基纤维素的含量为0、0.1%、0.2%和0.4%时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度和抗压强度结果如图4。

图4纤维素醚含量对轻质抹灰脱硫石膏力学性能的影响

从图4可以看出，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度先增加后降低随着羟丙基甲基纤维素含量在1D龄时的增加；28天龄期时，随着羟丙基甲基纤维素含量的增加，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度先下降，然后上升，然后下降。羟丙基甲基纤维素含量为0.2%时，弯曲强度达到最大值，且超过纤维素掺量为0时对应的强度。不论1d 或28d 龄期时，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗压强度均随羟丙基甲基纤维素掺量的增加呈而减少，且28d对应的下降趋势更明显。这是因为纤维素醚具有保水、增稠的功效，标准稠度需水量会随着纤维素醚掺量的提高而增加，导致浆体结构的水灰比增大，从而降低石膏试件的强度。

3 结论（1）脱硫石膏的水化程度随着龄期增长而更加充分。随着脱硫石膏粉掺量的增加，轻质抹灰石膏的抗折及抗压强度整体呈上涨趋势，但上涨幅度较小。（2）随着玻化微珠掺量的增加，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗折强度及抗压强度均随之减小，但玻化微珠掺量对抗折强度的影响大于抗压强度。（3）随着柠檬酸钠掺量的增加，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的初凝时间及终凝时间均随之延长，但柠檬酸钠掺量较小时，对凝结时间的影响不是很明显。（4）随着羟丙基甲基纤维素掺量的增加，轻质抹灰脱硫石膏砂浆的抗压强度随之减小，但抗折强度在1d 时呈先增后减的趋势，在28d 时呈先减后增再减的趋势。