反应机理：

半干法石膏砌块与浇注法石膏砌块均为水化反应，但水膏比只有0.3。为使水化反应充分。优选SK助剂，其综合性能是：1调晶，2分散，3调凝，4调密，5防水。根据不同建筑石膏粉的材性，选择不同的SK助剂，以满足技术质量要求。砌块经检测各项指标达到或超过符合国标及欧洲标准要求。

功效：

半干法石膏砌块水化热高，一般每5-6分钟一模。出模水化冷却2小时后即可打包。生产功效高，无需烘干。

优势：

综合生产成本和能耗远低于浇注法。成型至多1天后就达标可送至工地砌筑。砌块握裹力强，可直接钉钉子，有木质感，防水。高密度1200kg/m3或以上。隔声好、强度高。

适用性：

适用于半干法石膏系列制品。如标砖、砌块、条板、隔墙板、天花、纸面石膏板、装饰板等。目前国际和国内石膏砌块的生产工艺均为浇注法，水膏比一般为0.8-0.9，除去石膏水化结晶的需水量16%左右，多余的自由水（60-70%）需要人工或自然干燥，延长出厂时间，增加生产成本，制约了石膏砌块的发展。

一、浇注法石膏胶凝材料

目前国际上和中国国内石膏砌块的生产工艺均为：以建筑石膏（α或β）为主要原料（亦可加入轻集料）、纤维增强材料、发泡剂等辅助材料，经加水搅拌、在流体状态下浇注成型，经过干燥（自然晾晒和烘干）制成的块状、板状的轻质建筑石膏制品，如：石膏砌块、石膏条板、纸面石膏板、抗静电地板石膏基材、石膏模盒等。

理论上半水石膏水化的需水量为18.62%，而实际制作石膏制品时其需水量都大大超过它，一般在0.7左右（α石膏在0.35-0.4左右），β石膏实际生产中的水膏比远远大于“标稠”，即0.8-0.9，甚至达到1.0，除去石膏水化结晶的需水量，多余的自由水（60-70%）需要干燥（人工或自然）延长出厂时间，增,由于自由水占据了石膏硬化体内大量空间，石膏硬化体密度虽轻，但硬度小，强度低，搬运破碎率高、市场认同底低，制约了石膏胶凝材料的发展。

二、半干法石膏砌块的提出

应用研究是为生产第一线服务的，市场的需求是应用研究的方向，石膏砌块浇注法多余自由水的干燥制约了其发展，能否有一种半干法石膏砌块的生产工艺彻底解决其发展瓶颈问题。

为此，依据对石膏材性的多年研究和其工艺实践，我们提出了半干法石膏砌块的研究课题。半干法石膏砌块的研究的基本原则是：

半干法石膏砌块的各项指标执行T/CBMF36-2018；
半干法石膏砌块与浇注法一样，只是加水量大大减少，但必须百分百即熟石膏（半水石膏）CaSO4.1/2H20→水化反应（空气中）→二水石膏（CaSO4. 2H20）；
半干法石膏砌块的机械化生产仍是模腔成型，但工艺流程与浇注法不同。

研究表明，半干法石膏砌块与浇注法石膏砌块的结晶理论基本一致，但水化过程和水化反应速率大不一样。

半干法在低水膏比的时候，由于无多余自由水迟缓水化反应，其晶核产生，晶体形成反应速率快，其水化热高于浇注法5-10℃（初终凝时间远短于浇注法），由于无多余自由水，再加上添加SK半干法石膏助剂，晶体结构粗壮，致密，硬化密度大，力学性能高，由于配方中除供给结晶的需水量外，还有多余的少量的自由水，可确保完全水化反应，只是生产中最好水化反应一致，不要因水与石膏粉的界面接触不均匀而影响同步水化，因此加入分散剂非常重要。

通过大量实验，半干法石膏砌块有如下技术问题需解决：

由于水膏比低，水化反应激烈，一般水化热高出浇注法5-10℃，某些建筑石膏粉甚至高出10℃，由于反应激烈，易造成硬化体产生细微裂缝；
初终凝时间比浇注法缩短1-2min；
在水膏比低的情况下如何确保水与石膏的完全结合，完全水化；
密度大，如何降低密度以满足标准要求；
半干法石膏胶凝材料粘性极大，选择好不粘的界面材料；
半干法石膏胶凝材料对环境温度、水温、粉体温度等敏感性极强，其配方如何满足生产要求；
同类石膏，但不同品质，不同类石膏其配方均不一致，其工业化生产时候通过大量的实验以最终确定其配方；
调整好初终凝时间与现有浇注法基本一致，使石膏砌块高生产效力保持；

在解决好上述技术问题后，与其配套的机械设备设计必须满足如下技术要求：

浇注法石膏砌块是在静态的状态下水化、硬化，而半干法石膏砌块是在动态的状态下水化、硬化，其动态的应力、速率应不破坏其水化时晶体结构；
在配方中分散剂的配合下，如何确保水与石膏粉体的充分结合；
机械工艺流程时段必须与石膏胶凝体的初终凝时间一致；
满足石膏砌块标准控制尺寸时，芯孔率的最大化与石膏胶凝材料添加轻质材料协同，满足表观密度的要求；
半干法石膏砌块的石膏浆体敏感性极强，其机械生产的自动控制和动力等如何适应其要求；
模腔布料均匀，成型砌块硬化体力学性能一致。
如何确保上榫口光滑标准。
配料精准，无废料。

三、半干法石膏砌块工业化生产的成功

经过多年的研发、小试、中试，工业化生产已经应用。

我们的SK半干法石膏砌块助剂，其功能包含：调晶、调凝、分散、增粘、防潮等功效，针对不同的石膏适度调整其组合以满足生产和性能要求。

工业化生产时的水膏比一般在0.3左右，去除水化结晶需水18.62%，规范允许砌块内存在自由水不大于8%，生产时水化热排水约2%，成型后多余水约1.38%，1至2天完全可以自然蒸发。

某脱硫石膏浇注法与干法生产测试对比如下：

某脱硫石膏浇注法与干法生产测试对比如下：

注：1、如做成空心砌块，空心率和添加轻质材料表观密度完全小于标准800kg/m3；

       2、实心砌块密度可调至1200kg/m3。

半干法石膏胶凝材料制备技术

干法石膏砌块照片1 

  干法石膏砌块照片2

砌块一般规格为：厚80、100、120、150、180、200mm，长500、600、666mm，高度：235、245、255mm。

规格也可依据用户要求设计。

半干法与浇注法石膏砌块指标对比

半干法工艺的优点：

  1、水膏比在0.3左右，远低于浇注法，砌块成型后1-2天即可出厂，无需干燥，节约大量堆场；

  2、砌块成型速度快，浇注法8-10min，半干法仅需5-6分钟，效率高；

  3、砌块的各项性能：抗折、抗压、软化系数、隔音、硬度、吸水率优于浇注法；

  4、上榫口不用刮槽，压制成型，无废料产生；

  5、无需烘干，节能；

  6、由于其某些性能已达到a石膏的水平，可代替部分a石膏制品；

  7、生产过程无灰尘，环保；

  8、生产工艺流程简单，节省堆场，节省投资；

  9、由于其力学性能大大提高，而某些杂质含量高的工业副产石膏（如磷、钛等）经煅烧可提高其使用量；

  10、不粘模腔；

  11、空心砌块芯孔为长园孔，成墙穿电线时无需开槽；

  12、砌块握裹力强，可直接钉钉子。

可发展如下产品：

  1、各类标砖240×115×53，其抗压强度要求＞15mpa，而半干法石膏砌块的抗压强度远大于15mpa，密度又低，且成型后无需煅烧与蒸氧，生产工艺流程简单；

  2、各类空心砌块390×190×190，抗压强度远大于标准要求，密度小，且成型后无需煅烧与蒸氧，生产工艺流程简单；

  3、组合式条板：现在条板规格（宽600，长2800-3000，厚900、1200、2000），大多为模具成型（组合式，七块），也有平铺式，由于板长，运输和垂直吊运、安装方便；

  4、防火板：石膏的二水占20.0%，是很好的无机防火材料；

  5、纸面石膏板：现有纸面石膏板生产全部采用浇注法，水膏比0.65-0.7，如采用半干法生产，水膏比按0.3计算，有0.35-0.4的水无需烘干，如按年产5000万平米纸面石膏板计算，可省煤36万吨，，费用1.8亿元，省电1600万度，可大幅度降低纸面石膏板生产线烘干设备投资。

20万立方/年产能墙材成本对比

说明：1、半干法石膏砌块生产线设备投资包含：粉体储料仓、码垛、打包机械手全套。
          2、石膏砌块成型2小时后即可出厂。
          3、生产无SO3、CO2排放，清洁生产。

石膏砌块生产成本综合对比表

备注： 
1、人工工资参照重庆、成都、合肥等企业实际价，半干法砌块成型后至打包均为自动式和机械手，用工极少； 
2、电费按0.8元/度计，水费2元/m2，烘干费（煤）按烘干去水量理论计算，500元/吨煤计； 
3、租场地费：重庆：人工浇注年产10万m2，租地20亩，每亩租金1500元计，0.3元/m2，场地硬化待摊费0.12元/m2，合计：0.42元/m2； 
机械浇注年产100万m2，租地100亩，每亩租金1200元计，0.12元/m2，场地硬化待摊费0.112元/m2，合计：0.24元/m2； 
半干法年产100万m2，租地20亩，每亩租金1200元计，0.024元/m2，合计：0.036元/m2； 
4、库存资金待摊费：为确保供货和库存规模给潜在客户显现实力，需库存大量现成砌块，而半干法根据需要边生产边出厂，无需大量晾晒堆场。 
5、石膏粉价按200元/吨计，石膏粉需要量：人工浇注：45.5kg，机械浇注：63kg，半干法：68kg； 
6、半干法与机械浇注相比：a、自然干燥生产成本贵0.54元/m2；b、烘干便宜7.36元/m2，且至今无成功案例，c、自然干燥出厂时间较长（一般为1-2个月），严重影响产能；d、半干法石膏用