石膏粉主要检测指标方法

1、标准稠度用水量

标准稠度用水量也叫水膏比，是记录石膏料浆扩展直径（自由流动度）等于180mm±5mm时的加水量，该加入水的质量与试样的质量之比，以百分数表示。α-半水石膏的标准稠度小，一般为30%～50%，而β-半水石膏标准稠度大，一般为60%～80%；  

用水量（水膏比）是描述半水石膏粉性能的一项很重要的指标，是对比石膏粉质量、描述石膏粉和石膏砂浆其它性能指标的基础；不同类型和种类的石膏粉所要求其浆料的扩展直径也不一样，同一用水量下扩展直径的大小在一定程度上反应料浆的流动性强弱差异；如滚压成型陶瓷模具石膏粉，就要求石膏浆料自由扩展直径为220mm±5mm，卫生陶瓷和高压注浆用石膏粉要求石膏浆料自由扩展直径大于350mm±5mm，石膏基自流平砂浆则要求其料浆在入水后30min内流动度≥140mm；这与石膏粉的应用场所不一样而产生的差异；

2、细度

它也是描述半水石膏粉性能的一项重要的指标。其关系到半水石膏的凝结速度和模型硬化后强度（表面硬度、扛折及抗压强度）。一般情况下，石膏粉的细度越细，其颗粒的比表面积越大，与水的接触面积越大，在水中的溶解速度也越快，与水结合后反应充分，石膏浆的凝结速度加快，形成的网络结构多，则模型强度高。

不过当半水石膏粉的细度达到一定限度时（例如比表面积达到15000cm2时），由于产生较大结晶应力，模型强度反而下降。建筑石膏（抹灰石膏、自流平石膏等）对于细度方面的要求不是很高，而陶瓷模具石膏则对细度有更高要求；建筑石膏粉的细度较粗，一般为80～90目，模型强度较低；而α石膏的细度较细，一般为120～180目，模型强度较高。种模和母模用石膏粉则要求更高，细度一般在250～300目；

3、凝结时间

 初凝时间是指在标准稠度用水量下，从石膏粉撒入水中至石膏浆失去流动性开始变稠时所经过的时间；终凝时间是指在标稠用水量下，从石膏粉撒入水中到石膏浆体固化时所经过的时间。石膏粉凝结时间的标准是：在标准稠度下，一般初凝时间不小于6min，终凝时间不大于25min。

实验室测试初终凝时间一般用维卡仪，实际生产应用中我们可以采用刀刻法和指压法来测初终凝时间；使用刀厚约1mm的刀片，刀锋划过自由扩展的石膏浆体，间隔30s划一次,当划痕两边的料浆刚好不再合拢时即为初凝，以试样投入水中开始至初凝的时间间隔就是初凝时间；在测定初凝后的试饼上用大拇指以约50-100N的力连续按压，间隔15s—次，当按压至印痕边缘没有水份出现时即为终凝，以试样投人水中开始至终凝的时间间隔就是终凝时间；

适宜的凝结时间是石膏粉在生产活动中正常使用的必要条件。在实际生产中我们希望初凝时间长一点，终凝时间短一点为好。如果在使用过程中初凝时间太短，会造成搅拌不充分和操作时间太短，石膏浆料还未在规定的时间内用完就已经开始硬化，会极大的影响注模操作和应用施工；若终凝时间太长，则不利于脱模和干燥，影响生产效率；

凝结时间可以按照要求进行调整，若需要延缓凝结时间，可掺一定量的缓凝剂，用以降低半水石膏的溶解度，如柠檬酸钠，硼酸，腐殖酸钠等，如需要加快石膏的凝结，则可以掺一定量的促凝剂，如硫酸盐，氯化钠，和生石膏粉，以加快半水石膏的溶解和二水石膏的结晶；

4、强度

石膏硬化后的机械强度是关系到其使用寿命的重要性能指标。模型的强度指标有抗折强度、抗压强度和抗拉强度。抗折强度是描述模型强度常用的主要指标。一般检测抗折抗压强度，有2h湿抗折抗压强度和45℃绝干抗折抗压强度，在建筑石膏的抹灰石膏中还有一项粘结强度测试（拉伸强度）。在生产实际中，在保证石膏模型良好吸浆性能和吸水性能的前提下，应尽量提高其强度，以延长其使用寿命。

5、结晶水含量

半水石膏本质上是一种带结构水的化合物，由于煅烧工艺的不同，其中会含有生石膏（CaSO4·2H2O）、半水石膏（CaSO4·1/2H2O）和无水石膏（CaSO4，过烧石膏）。在煅烧过程中欠烧导致脱水不完全，还存留未脱水的二水石膏，温度过高或者煅烧时间过长会造成过烧会产生无水石膏，这都会影响石膏的凝结时间和强度，影响生产正常使用。有时由于石膏粉放置时间过长受潮，也影响正常使用。通过测定结晶水的含量，可判断石膏粉质量的优劣。一般合格的石膏粉结晶水的含量在5.2%～6.2%。

6、表面硬度

石膏模型的表面硬度直接影响到其使用寿命和坯体的质量。因为模型在使用中不断地挤压、擦模、泥浆侵蚀，会使工作面磨损，出现麻面，导致模型报废。测量模型表面硬度的方法有划痕硬度法和耐磨耗性2种。划痕硬度是在测量尺寸稳定性后，用划痕硬度试验机，测定荷重50g时被划起伤痕的幅度，数值愈小，表示材料的表面硬度愈高。耐磨耗性是在测量尺寸稳定性后，将其试体表面往复平磨30次，测定其质量减少率，数值愈小，说明试样的表面硬度愈高。一般石膏模在标准稠度下的划痕硬度为0.21mm左右，耐磨耗性为13.4%左右。

7、吸水率

 吸水率是石膏模型的一项很重要的性能参数。吸水率是石膏模型吸收水的质量与干石膏模型的质量之比，用百分数表示，它是模型吃浆能力的反映。吸水率指标主要与用水量（水膏比）有直接的关系。石膏粉的用水量大，则模型干燥后形成的气孔就多，吸水率就大。卫生陶瓷注浆模型的吸水率一般要求为40%以上，滚压成型陶瓷模具吸水率一般为30%左右。模型的气孔种类有开口气孔和封闭气孔。模型的吸水率主要与模型的开口气孔率有关，成正比关系。

 而建筑石膏反而希望石膏砂浆的吸水率低，因为石膏硬化后具有很强的吸湿性和吸水性，在潮湿的环境中，晶体间的粘结力会减弱，发生溶解导致强度降低；一般通过添加水泥、煤灰、炉渣、防水外加剂等措施来降低石膏吸水率，提高石膏的耐水性能；

8、扩散系数

石膏模型的开口气孔率只能说明模型的吸水量与成坯速度没有直接的关系。扩散系数是表示在单位时间内泥浆中的水在模型中扩散的面积，用Dg表示。注浆过程中成坯质量与模型的扩散系数有一定的函数关系。模型的扩散系数大，成坯质量反而降低；模型的扩散系数小，反而形成较厚的坯体。这是因为扩散系数大时，在模型的内表面很快形成一层致密的坯层，减缓泥浆中的水继续迁移脱水成坯；而扩散系数小时，此脱水过程进行得不强烈，坯体表面一直保持其多孔性，不影响内层水的渗透和成坯。

9、膨胀率

膨胀率也是石膏粉（石膏模）的一个很重要的控制参数。石膏的膨胀在生产中严重时会影响注模生产，损坏母模胎型，造成模型变形。过去，因为产品器型简单，对石膏模型质量要求不严，没有对膨胀率参数引起重视。随着成形工艺技术发展，产品体积越来越大，器型结构也越来越复杂，模型的活块越来越多，对模型质量要求得越来越严格，因此对膨胀率参数要引起重视。因石膏模型的膨胀造成的模型变形、跑浆甚至模型报废影响生产的现象时有发生。一般陶瓷模具石膏粉要求其膨胀率低于千分之二以下；也可以通过添加膨胀抑制剂来控制膨胀率；石膏这种凝胶材料在硬化后微膨胀的特性应用于石膏基自流平砂浆和抹灰石膏却是十分有利的，表面不会因为收缩而出现裂缝。

来源：愿景高晶

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