磷石膏资源在建材行业的综合利用

张金志

（龙里县建筑工程质量生产安全技术中心，贵州 龙里 551200）

0 引言

贵州省磷矿资源丰富，自20世纪五十年代起，贵州省就逐步建立了完整的磷化工产业发展体系，在发展磷化工产业的同时，也面临了如何有效处置磷石膏废渣的现实问题。2018年，贵州省委省政府发布了《关于加快磷石膏资源综合利用的意见》，创造性地在全国首次提出了磷石膏资源“以渣定产”的发展新思路，按照“谁排渣谁治理，谁利用谁受益”的原则将磷化工企业消纳磷石膏情况与磷酸等产品生产挂钩，从制度上倒逼磷化工企业走上绿色发展之路、促使生产企业加强磷石膏资源综合利用技术创新开发，让磷石膏废渣变“废”为“宝”。

1 磷石膏在新型建材中的应用

1.1 磷石膏抹灰砂浆

磷石膏抹灰砂浆是以磷建筑石膏或α型高强磷石膏作为主要胶凝材料[1]，掺入玻化微珠等骨料及外加剂配置而成的一种新型抹灰材料。磷石膏抹灰砂浆作为一种新型绿色建材，可作为建筑内墙传统抹灰材料——水泥抹灰砂浆的替代品。与磷石膏基抹灰石膏相比，水泥在生产过程中的单位能耗要远高于磷石膏煅烧，水泥砂浆配置过程还需要消耗大量天然砂石，造成环境破坏。因此使用磷石膏基抹灰砂浆取代水泥砂浆，对节约能源和保护环境的具有重要意义，符合当前贵州省生态文明建设政策，也符合节能环保的技术政策。重要的是采用磷石膏基抹灰石膏替代水泥砂浆技术成熟，已经工程实践中得到很好的应用。

1.2 磷石膏自流平砂浆

磷石膏自流平砂浆是以磷建筑石膏或α型高强磷石膏作为主要胶凝材料，加入骨料及外加剂组成的在一定时间内具有一定流动性的磷石膏基室内地面用自流平材料，是一种新型节能环保的地坪材料。使用磷石膏基自流平砂浆找平地面，施工便捷、终凝时间短、平整度高、不会因为热胀冷缩而产生空鼓开裂，对于采用地暖的房间更能体现磷石膏自流平砂浆的产品优势。传统的水泥砂浆导热率较低，且其中的粗骨料边角可能会对地暖管线造成破坏，而采用石膏自流平砂浆找平地暖铺设层，保温性能良好、发热均匀。

1.3 磷石膏空腔模盒

磷石膏空腔模盒是一种现浇混凝土空心楼盖填充箱，主要是以磷建筑石膏为主要原材料并加入纤维等材料进行混合搅拌，制作而成的石膏制品，其外形为槽型状，两块对扣形成空心箱体，主要用于现浇混凝土空心楼板结构的内置填充。作为建筑结构类隐蔽材料，石膏空腔模盒与混凝土楼板合成一体，使原实心楼板变成空心楼板，空心率大，具有提高隔热、隔声性能的优点，具有较好的经济性和良好的使用功能，特别适用于大跨度大空间的商业综合体建筑工程项目[2]。

1.4 磷石膏墙体材料

1.4.1 磷石膏砌块及空心条板

磷石膏砌块、空心条板是以磷建筑石膏或α型高强磷石膏为主要胶凝材料，经加水搅拌、浇注成型和干燥制成的磷石膏墙体材料制品，纵横边缘分别设有榫头和榫槽，生产中也常加入纤维增强材料或其他集料、外加剂等。磷石膏砌块及空心条板主要用于建筑非承重内隔墙填充，施工快捷简单，具有良好的保温隔热防火效果。同时，磷石膏条板的应用还可以提高工程项目的建筑装配率。

1.4.2 磷石膏喷筑复合墙体

磷石膏喷筑复合墙体是以冷弯薄壁型钢为骨架，以预先制作好的磷石膏喷筑砂浆为原料，通过现场分层喷筑而成，整体无缝隙，主要用于建筑物的分户墙、分室墙等非承重内隔墙。这种集成墙、抹灰、批腻于一体的施工工艺，施工周期快，且能消纳大量磷石膏资源，极大开拓了磷石膏综合利用的新途径。

1.5 磷石膏基高分子复合材料

在高分子材料产品生产中，使用改性后的磷石膏粉（颗粒）代替碳酸钙作为“骨料”，由于磷石膏本身硬度和韧度高于碳酸钙粉，这样既能增强产品的刚度及韧度，又能够使磷石膏废渣得到有效地利用与消耗，同时减少碳酸钙粉的开采量，降低碳酸钙开采时产生的粉尘，有效保护生态环境。通过将改性无水磷石膏与高分子材料融合，推出了一系列磷石膏基的高分子复合市政管网建材产品，取得了磷石膏资源化利用的新突破，拓宽了磷石膏资源综合利用的新领域。

1.6 磷石膏在路基材料中的应用

以磷石膏为原材料，通过改性处理，制作成改性磷石膏轻骨料，利用其替代部分碎石骨料用于路基工程填筑，可消耗大量的磷石膏。

2 磷石膏抹灰砂浆在工程应用中注意事项

2.1 磷石膏抹灰砂浆应用范围

磷石膏基抹灰砂浆属于气硬性材料，相比水泥抹灰砂浆，其强度较低、耐水性较差，限制了磷石膏抹灰砂浆在工程项目中的应用范围。房屋建筑工程中常用的磷石膏建筑墙体材料、粉体材料、装饰材料均规定了仅适用于房屋建筑室内装修。若无特别注明具备防潮防水功能的磷石膏建材，均不得用于房屋建筑具有防水、防潮功能部位。

2.2 磷石膏抹灰墙面处理不当

若抹灰工艺流程处理不当，在磷石膏砂浆抹灰施工完成以后，抹灰墙面会出现气泡，尤其是混凝土剪力墙部位较为多见，但这种情况并不是因为磷石膏砂浆存在材料质量问题，多是由于墙面基层处理不当引起的。由于在磷石膏砂浆抹灰施工前，墙面基层本身里面含有空气，当磷石膏砂浆抹上墙面后，磷石膏砂浆中的水分会渗透到墙面基层，墙面基层中空气会向表面排出，从而造成磷石膏砂浆抹灰层出现鼓泡、气泡现象。石膏抹灰前，墙面涂刷专用界面剂能有效预防此类问题的发生，界面剂能封闭基层，抑制混凝土抹灰墙面施工起泡，还可以有效抑制抹灰石膏砂浆成活缩面、缩筋。

3 结语

磷石膏建材是大量消纳磷石膏的重要途径之一，当前，贵州正处于快速发展阶段，在建筑工程领域推广应用磷石膏新型绿色建材具有巨大的发展空间，同时也是推动建筑领域碳达峰碳中和及建筑业高质量发展的重要路径。