石膏作為傳統無機膠凝材料之一，應用非常廣泛，石膏制品具有質輕、隔聲、防火等優良的特點，是全世界大力發展的綠色建筑材料"，而工業副產品一磷石膏/脫硫石膏也已經廣泛應用于石膏板、石膏砌塊及內墻涂料等領域。半水石膏的理論水膏比18.61%，但實際使用中，用水量往往達到65%~80%，這樣不僅降低了石膏制品的強度，而且大大增加了制品在干燥過程中的能耗。針對這一問題，通常采用的方法就是向石膏中摻入一定量的減水劑，一方面能在保持流動度相同的情況下有效降低石膏拌合時的用水量，另一方面水膏比的降低又能減少干燥過程中的能耗。
聚羧酸減水劑在磷石膏中的應用性能優勢
磷石膏是濕法生產磷酸時硫酸與磷礦石作用所得的副產品。國內外研究證明，磷石膏建材資源化是實現其有效利用的最主要途徑，不僅能有效利用廢棄物，還能帶來可觀的經濟效益，有效減少對不可再生資源天然石膏的使用。化學外加劑是現代建筑材料向高科技領域發展的關鍵材料和技術，所以探索減水劑與磷石膏的作用特性，對磷石膏的廣泛應用有著重要意義。
不同類型減水劑對石膏基材料的作用機理
減水劑對石膏基材料的作用機理目前并不明了，一般認為：萘系減水劑分子中的磺酸根易與水分子以氫鍵形式締合起來，進而影響減水劑在水化物表面的吸附平衡濃度，當石膏中摻入萘系減水劑后，其在石膏表面平躺吸附，依靠靜電斥力對石膏產生分散作用。在保持水膏比不變的情況下，減水劑的加入能有效拆散二水磷石膏形成的雙層結構層，使磷石膏顆粒間相互分散，釋放出包裹在顆粒間的游離水，達到減水目的。加入減水劑后石膏硬化體晶體結構中針狀晶體間搭接緊密，結點增多且接觸點發育良好，從而改善石膏硬化體，使其強度得以提高；而聚羧酸減水劑具有很多支鏈，主鏈與鈣離子發生作用，屬于化學吸附，支鏈則在顆粒表面形成立體吸附結構，產生空間位阻效應，并協同靜電斥力共同分散顆粒，達到減水效果，加入自制減水劑后，能使較多的針狀晶體轉變為粗大的棒狀或片狀的致密結構，并且大的晶體間由原本細小的針狀晶體填充，使得晶體間搭接更為緊密，宏觀表現出硬化體強度的提高。
從上述特征來看，不同類型減水劑對磷石膏的適應性不同，其中聚羧酸減水劑效果較好，萘系減水劑、三聚氰胺效果次之。聚羧酸減水劑對磷石膏具有緩凝效果好、流動性經時損失小和強度提升效果高的特點。而萘系減水劑對半水磷石膏具有促凝、流動性經時損失大和有一定強度提升的特點。要注意的是，當使用聚羧酸系減水劑作用于石膏基材料前，一定要先測試其適應性，因為適用于水泥的減水劑不一定適用于石膏基材料。
聚羧酸減水劑在脫硫石膏中的應用性能優勢
（1）分散性
在脫硫石膏中，達到同一減水率時不同類型減水劑摻量差異較大。其中磺化三聚氰胺SM所需的摻量最高，其對脫硫石膏的分散性最差；萘系減水劑NSF所需的摻量略低于木質素磺酸鈣M，萘系減水劑NSF的分散性要略好于木質素磺酸鈣M；而聚羧酸減水劑PCE所需的摻量最低。在脫硫石膏分散性上，PCE具有較高的減水率和優異的分散性能。
（2）凝結時間
而從脫硫石膏的凝結時間來看，萘系減水劑的摻入不會對石膏的初凝時間產生影響，但能有效縮短石膏的終凝時間；三聚氰胺的加入對石膏凝結時間的影響較小，基本不會影響凝結時間；聚羧酸減水劑僅會略微延長石膏漿體的終凝時間，表現出較弱的緩凝作用；而木質素磺酸鈣則對石膏的初凝和終凝時間都有明顯的延長，表現出較強的緩凝作用。
（3）石膏強度
水膏比是影響石膏孔結構和強度的主要參數，在一定范圍內隨著減水劑的摻入，水膏比（減水率的提高）的降低，一方面能降低水膏比，降低孔隙率，另一方面能夠改善石膏硬化體的微觀結構及晶體形貌，進而提高石膏硬化體的的抗壓、抗折強度；其中聚羧酸減水劑PCE的摻入對強度的增加最為明顯，但當減水率提高到一定程度后，對石膏制品強度的增長并無較大變化。所以聚羧酸減水劑在脫硫石膏應用中，需要控制合適的使用摻量。
（4）經濟效益分析
在脫硫石膏制品生產過程中，若減水率越高，用水量越少，則石膏制品烘干到恒重所需要去除的水分越少，且需要的時間也越短，這必定會大幅降低石膏制品在烘干過程中所產生的能耗。提高聚羧酸減水劑PCE的用量，能有效降低脫硫石膏粉的用水量，進而能大幅度提高生產效率并降低生產能耗，具有顯著的經濟效益。
結語：
不同減水劑由于種類及結構等的不同，其分散作用機理也不盡相同，進而宏觀上表現為流動度大小有差異。其中，聚羧酸減水劑具有優異的分散性能，對凝結時間及試塊強度的影響較小。通過提高聚羧酸減水劑的摻量，可以獲得高的減水率，從而降低了水膏比，提高了石膏制品的強度。摻聚羧酸減水劑的石膏晶體結晶性好且分布均勻；提高減水率可以縮短石膏制品達到絕干的干燥時間，起到節能降耗的作用，具有顯著的經濟效益。