第4章石膏装饰制品

45第4章石膏装饰制品4.1学习指导石膏及其制品具有质轻，保温，不燃，防火，吸声，形体饱满，线条清晰，表面光滑而细腻，装饰性好等特点，因而是建筑装饰工程常用的装饰材料之一。4.1.1石膏的基础知识1.建筑石膏（1）石膏的制备。①石膏胶凝材料的原料。生产石膏胶凝材料的原料有天然石膏（又称生石膏、软石膏）、含硫酸钙的化工副产品和工业副产石膏，其化学式为CaSO4·2H2O，均称二水石膏，目前常用的原料主要是天然二水石膏。②石膏的制备方法及品种。A.石膏的制备。石膏的生产工序主要是粉碎、加热与粉磨。B.石膏的品种。a.建筑石膏。在常压下加热温度达到107~170℃时，二水石膏脱水变成β型半水石膏（即建筑石膏），其反应式为CaSO4·2H2Oβ-CaSO4·21H2O+211H2Ob.高强石膏。将二水石膏在压蒸条件下（0.13MPa、125℃）加热，则生成α型半水石膏（即高强石膏），其反应式为CaSO4·2H2Oα-CaSO4·21H2O+211H2Oα型和β型半水石膏，虽然化学成分相同，但宏观性能上相差很大，表4-1列出了α型与β型半水石膏两者的强度、密度及水化热等性能，进行比较后可见，由于α型半水石膏的标准稠度用水量比β型小很多，因此强度大得多。α型半水石膏结晶完整，常是短柱状，晶粒较粗大，聚集体的内比表面积较小。β型半水石膏结晶较差，常为细小的纤维状或片状聚集体，内比表面积较大。因此，前者的水化速率慢，水化热低，需水量小，硬化体的强度高，而后者则与之相反。表4-1α型半水石膏和β型半水石膏性能比较类别标准稠度用水量抗压强度/MPa密度/（g/cm3）水化热/（J/mol）α-半水石膏β-半水石膏0.40~0.450.70~0.8524~407~102.73~2.752.62~2.6417200±8519300±85石膏的品种虽很多，但在工程上应用最多的是建筑石膏。（2）建筑石膏的凝结硬化机理。建筑石膏与适量的水拌合后，最初成为具有良好可塑性的浆体，但很快失去可塑性，产46生强度，并逐渐发展成为坚硬的固体，这种现象称为凝结硬化。基本要点如下：①半水石膏加水后进行如下化学反应：CaSO4·21H2O+211H2O—→CaSO4·2H2O半水石膏首先溶解形成不稳定的过饱和溶液。②二水石膏结晶，促使半水石膏继续溶解，继续水化，如此循环，直到半水石膏全部耗尽。③由于二水石膏粒子比半水石膏粒子小得多，其生成物总表面积大，所需吸附水量也多，加之水分的蒸发，浆体的稠度逐渐增大，颗粒之间的摩擦力和黏结力增加，因此浆体可塑性减少，表现为石膏的“凝结”。④随着水化的不断进行，二水石膏胶体微粒凝聚并转变为晶体。晶体颗粒逐渐长大，且晶体颗粒间相互搭接、交错、共生，使浆体失去可塑性，产生强度，即浆体产生“硬化”。（3）建筑石膏的性质。①建筑石膏的特性。与水泥和石灰等无机胶凝材料比，石膏具有以下特征：A.建筑石膏的装饰性好；B.凝结硬化快；C.凝结硬化时体积微膨胀；D.孔隙率大、体积密度小；E.强度低；F.有较好的功能性；G.具有良好的防火性；H.耐水性和抗冻性差。②建筑石膏的技术要求。建筑石膏为白色粉末，密度为2.60~2.75g/cm3，堆积密度为800~1000kg/m3。技术要求主要有强度、细度和凝结时间，并按2h强度（抗折强度）分为3.0、2.0和1.6三个等级。其基本技术要求见表4-2。表4-2建筑石膏物理力学性能（GB/T9776—2008）等级3.02.01.62h强度/MPa抗折强度，≥3.02.01.6抗压强度，≥6.04.03.0细度（%）0.2mm方孔筛筛余，≤10凝结时间/min初凝时间，≥3终凝时间，≤302.模型石膏模型石膏采用β型半水石膏，其晶粒较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大，因而硬化后强度较低，但杂质少、色白。主要用于陶瓷的制坯工艺，少量用于装饰浮雕。3.高强石膏若将二水石膏置于0.13MPa压力和125℃的过饱和蒸汽条件下蒸炼脱水，或置于某些盐溶液中沸煮，可得到α型半水石膏，将此熟石膏磨细得到的粉末称为高强石膏。高强石膏硬化后密度较高，强度较大，7天时可达15~40MPa。47高强石膏主要用于室内高级抹灰、各种石膏板、嵌条、大型石膏浮雕等。4.粉刷石膏粉刷石膏是二水石膏或无水石膏经煅烧，单独或两者混合后掺入外加剂，也可加入集料制成的胶结料。粉刷石膏按用途分为面层粉刷石膏（M）、底层粉刷石膏（D）和保温层粉刷石膏（W）。面层粉刷石膏细度要求1.0mm方孔筛和0.2mm方孔筛的筛余应分别不大于0%和40%，底层粉刷石膏和保温层粉刷石膏不作规定。初凝时间应不小于lh，终凝时间应不大于8h，可操作时间不小于30min。粉刷石膏的保水率的规定是：面层粉刷石膏、底层粉刷石膏和保温层粉刷石膏应分别不小于90%、75%和60%。保温层粉刷石膏的体积密度应不大于500kg/m3。粉刷石膏的强度应满足标准（表4-3）的要求。表4-3粉刷石膏的强度要求（JC/T5l7—2004）产品类别面层粉刷石膏底层粉刷石膏保温层粉刷石膏抗压强度/MPa，≥6.04.00.6抗折强度/MPa，≥3.02.0—剪切黏结强度/MPa，≥0.40.3—粉刷石膏黏结力高，不裂、不起鼓，表面光洁，防火，保温，并且施工方便，可实现机械化施工，是一种高档抹面材料，可用于办公室、住宅等的墙面、顶棚等处。4.1.2装饰石膏板材1.纸面石膏板纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入纤维、外加剂（发泡剂、缓凝剂等）和适量轻质填料，加水拌合成料浆，浇注在进行中的纸面上，成型后再覆上层面纸。料浆经过凝固形成芯板，经切断、烘干，则使芯板与护面纸牢固地结合在一起。纸面石膏板具有质轻，保温隔热性能好，防火性能好，可钉、可锯、可刨、施工安装方便，主要用作建筑物内隔墙和室内吊顶材料。（1）纸面石膏板的特点。①施工安装方便，节省占地面积；②耐火性能良好；③具有一定的隔热保温性能；④干缩湿胀现象较大；⑤具有特殊的“呼吸”功能。（2）纸面石膏板的种类与代号。纸面石膏板主要用于建筑物内隔墙，有普通纸面石膏板、耐水纸面石膏板、耐火纸面石膏板和耐水耐火纸面石膏板四类。①普通纸面石膏板（代号P）。以建筑石膏为主要原料，掺入适量纤维增强材料和外加剂等，在与水搅拌后，浇注于护面纸的面纸与背面之间，并与护面纸牢固地黏结在一起的建筑装饰板材。②耐水纸面石膏板（代号S）。以建筑石膏为主要原料，掺入适量纤维增强材料和耐水外加剂等，在与水搅拌后，浇注于耐水护面纸的面纸与背面之间，并与耐水护面纸牢固地黏结在一起，旨在改善防水性能的建筑装饰板材。48③耐火纸面石膏板（代号H）。以建筑石膏为主要原料，掺入无机耐火纤维增强材料和外加剂等，在与水搅拌后，浇注于护面纸的面纸与背面之间，并与护面纸牢固地黏结在一起，旨在提高防火性能的建筑装饰板材。④耐水耐火纸面石膏板（代号SH）。以建筑石膏为主要原料，掺入无机耐火纤维增强材料和耐水外加剂等，在与水搅拌后，浇注于耐水护面纸的面纸与背面之间，并与耐水护面纸牢固地黏结在一起，旨在改善防水性能和提高防火性能的建筑装饰板材。（3）棱边形状与代号。纸面石膏板按棱边形状分为：矩形（代号J）、倒角形（代号D）、楔形（代号C）和圆形（代号Y）4种。（4）规格尺寸。①板材的公称长度为：1500mm、1800mm、2100mm、2400mm、2440mm、2700mm、3000mm、3300mm、3600mm和3660mm。②板材的公称宽度为：600mm、900mm、1200mm和1220mm。③板材的公称厚度为：9.5mm、12.0mm、15.0mm、18.0mm、21.0mm和25.0mm。（5）标记。①标记方法。标记的顺序为：产品名称、板类代号、棱边形状的代号、长度、宽度、厚度以及标准编号。②标记示例。长度为3000mm、宽度为1200mm、厚度为12.0mm、具有楔形棱边形状的普通纸面石膏板，标记为：纸面石膏板PC3000×1200×12.0GB/T9775—2008。（6）纸面石膏板的技术要求。①外观质量。纸面石膏板板面平整，不应有影响使用的波纹、沟槽、亏料、漏料和划伤、破损、污痕等缺陷。②硬度。板材的棱边硬度和端头硬度应不小于70N。③抗冲击性。经冲击后，板材的背面无径向裂纹。④护面纸与芯材的黏结性。护面纸与芯材应不剥离。⑤吸水率（仅适用于耐水纸面石膏板和耐水耐火纸面石膏板）。板材的吸水率应不大于10%。⑥表面吸水量（仅适用于耐水纸面石膏板和耐水耐火纸面石膏板）。板材的表面吸水量应不大于160kg/m2。⑦面密度。板材的面密度应大于表4-4的规定。表4-4面密度板材厚度/mm面密度/（kg/m2）9.59.512.012.015.015.018.018.021.021.025.025.0⑧断裂荷载。板材的断裂荷载应不小于表4-5的规定。49表4-5断裂荷载板材厚度/mm断裂荷载/N，不小于断裂荷载/N，不小于纵向横向平均值最小值平均值最小值9.540036016014012.052046020018015.065058025022018.077070030027021.090081035032025.01100970420380（7）纸面石膏板的装饰性能和装饰应用。①普通纸面石膏板。普通纸面石膏板具有质轻、抗弯和抗冲击性高、防火、保温隔热、抗震性好，并具有较好的隔声性和可调节室内湿度等优点。普通纸面石膏板还具有可锯、可钉、可刨等良好的可加工性。板材易于安装，施工速度快、工效高、劳动强度小，是目前广泛使用的轻质板材之一。普通纸面石膏板适用于办公楼、影剧院、饭店、宾馆、候车室、候机楼、住宅等建筑的室内吊顶、墙面、隔断、内隔墙等的装饰。②耐水纸面石膏板。耐水纸面石膏板具有较高的耐水性，其他性能与普通纸面石膏板相同。主要用于厨房、卫生间、厕所等潮湿场合的装饰。其表面也需进行再饰面处理，以提高装饰性。③耐火纸面石膏板。耐火纸面石膏板属于难燃性建筑装饰材料（B1级）。主要用作防火等级要求高的建筑物的装饰材料，如影剧院、体育馆、幼儿园、展览馆、博物馆、候机（车）大厅、售票厅、商场、娱乐场所及其通道、楼梯间、电梯间等的吊顶、墙面、隔断等。2.装饰石膏板装饰石膏板是以建筑石膏为胶凝材料，加入适量的增强纤维、胶粘剂、改性剂等辅料，与水拌合成料浆，经成型、干燥而成的不带护面纸的装饰材料。它质轻、图案饱满、细腻、色泽柔和、美观、吸声、隔热，有一定强度，易加工及安装。它是较理想的顶棚饰面吸声板及墙面装饰材料。装饰石膏板为正方形，其棱边断面形式有直角形和倒角形。板材的规格为500mm×500mm×9mm，600mm×600mm×1lmm。产品标记按下列顺序：名称、类型、规格和标准号。示例：板材尺寸为500mm×500mm×9mm的防潮孔板，装饰石膏板FK500，JC/T799—2007装饰石膏板的物理力学性能应满足表4-6的要求。表4-6装饰石膏板的物理力学性能（JC/T799—2007）序号项目指标P，K，FP，FKD，FD平均值最大值最小值平均值最大值最小值1单位面积质量/（kg/m2）厚度9mm10.011.0—13.014.0—厚度11mm12.013.0————2含水率（%），≤2.53.0—2.53.0—3吸水率（%），≤8.09.0—8.09.0—4断裂荷载/N，≤147—132167—1505受潮挠度/mm，≤1012—1012—50注：D和FD的厚度系指棱边厚度装饰石膏板的表面细腻，色彩、花纹图案丰富，浮雕板和孔板具有较强的立体感，质感亲切，给人以清新柔和之感，并且具有质轻、强度较高、保温、吸声、防火、不燃、调节室内湿度等特点。目前装饰石膏板广泛用于宾馆、饭店、餐厅、礼堂、影剧院、会议室、医院、幼儿园、候机（车）室、办公室、住宅等的吊顶、墙面等。湿度较大的场所应使用防潮板。3.嵌装式装饰石膏板嵌装式装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量的纤维增强材料和外加剂，与水一起搅拌成均匀的料浆，经浇注成型、干燥而成的不带护面纸的板材。产品分为普通嵌装式装饰石膏板（代号为QP）和吸声嵌装