缓凝剂对建筑石膏结构与强度的负面影响
建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究共3篇
建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究共3篇建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究1建筑石膏减水剂是一种广泛应用于建筑石膏制品生产和施工现场的特殊辅助剂。
它可以通过调整建筑石膏的流动性和工作性能，提高石膏制品的强度和耐久性。
其作用机理与缓凝剂有相似之处。
下文将就建筑石膏减水剂与缓凝剂的作用机理进行研究。
一、建筑石膏减水剂的作用机理1.物理作用建筑石膏减水剂可以通过物理作用使其分散作用在石膏颗粒表面上，提高其流体性，改善施工工艺性能。
同时与水泥、砂、骨料等物质形成离子亲和力，增大分散作用的灵敏度，改善运输性能，降低分散剂对人体和环境的污染。
2.化学作用建筑石膏减水剂可与带正电荷的石膏颗粒表面吸附，在石膏颗粒表面吸附形成物理吸附膜，并与水中的阴离子形成离子键相结合，改进石膏颗粒的分散作用并减轻颗粒间的粘着相互作用，提高石膏浆的流动性，改进施工可塑性，改善细观结构，提高强度和耐久性。
3.润滑作用建筑石膏减水剂可以通过其优良的润滑作用，减少颗粒之间的摩擦力和阻力，提高石膏浆体的流动性和可勾性。
在混凝土中，通过减少内部粘着作用，提高混凝土的流动性和易性，减少砂浆的扎实度等，从而提高混凝土的装运能力，减少内部的缩短。
二、建筑石膏缓凝剂的作用机理1. 延长凝结时间大多数建筑石膏缓凝剂的作用机理是通过延长石膏变硬时间，从而达到调整施工时间和固化时间两个目的。
其原理是在石膏的晶体生长过程中，由于草酸盐离子与石膏结晶有相似的晶体结构，因此草酸盐离子会进入石膏晶体结构中，使石膏晶体生长减缓，从而达到缓凝的目的。
2. 防止夜间冻结对于低温环境下施工的建筑石膏制品，缓凝剂的作用可以有效地防止石膏制品在夜间冻结前已经固化的现象。
缓凝剂可以促进石膏结晶表面水泡的稳定存在，从而减缓结晶速度，防止由于瞬时结晶带来的局部高温现象。
从而达到减缓石膏结晶速度的效果，防止建筑石膏在夜间冻结后出现不利的内部瓦解和外部破裂现象。
综上所述，建筑石膏减水剂和缓凝剂的作用机理主要有物理作用、化学作用和润滑作用。
缓凝剂对石膏作用效果的影响
缓凝剂对石膏作用效果的影响
李先友;陈明凤;彭家惠;吴莉
【期刊名称】《土木建筑与环境工程》
【年(卷),期】2004(026)004
【摘要】缓凝剂在石膏中作用效果如何,取决于石膏pH值、石膏细度、石膏品种、石膏水灰比及水化温度等诸多因素,主要考察了石膏pH值、石膏细度和石膏品种
对缓凝剂作用效果的影响.结果表明:石膏pH值、石膏细度和石膏品种不同,缓凝剂对石膏凝结时间和强度的作用效果不同.
【总页数】4页(P92-95)
【作者】李先友;陈明凤;彭家惠;吴莉
【作者单位】重庆大学,建材系,重庆,400045;贵州省遵义市房屋拆迁管理处,贵
州,563000;重庆大学,建材系,重庆,400045;重庆大学,建材系,重庆,400045;重庆大学,建材系,重庆,400045
【正文语种】中文
【中图分类】TU502
【相关文献】
1.pH值对KLD高性能石膏缓凝剂作用效果的影响 [J], 冯启彪
2.缓凝剂对石膏作用效果的影响因素 [J], 陈明凤;童代伟;彭家惠;吴莉
3.助磨剂组分对缓凝剂作用效果的影响及其机理探究 [J], 刘毅;孙振平;张世杰;蒋
晓星
4.缓凝剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响 [J], 郑光亚; 夏举佩; 韩跃伟; 陈正杰; 刘
成龙
5.缓凝剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响分析 [J], 李亚
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响
第42卷第6期2023年6月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.6June,2023缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响万子恒1,金子豪1,苏㊀英1,王丽玥1,王㊀斌2(1.湖北工业大学土木建筑与环境学院,武汉㊀430068;2.湖北三峡实验室,宜昌㊀443000)摘要:本文研究了柠檬酸(CA)和蛋白质类(SC)两种缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能的影响,并对其进行流动度㊁凝结时间㊁抗压强度测试,以此来评价复合体系的工作性能和力学性能,通过分析浆体电导率㊁物相组成和微观形貌的变化来阐明不同缓凝剂的影响机制㊂结果表明,达到相同的凝结时间时,SC 作用下复合胶凝体系的强度损失较CA 更小㊂两种缓凝剂的引入对复合体系水化诱导期和加速期都有一定的抑制作用,同掺量下缓凝剂CA 较SC 的抑制作用更大㊂缓凝剂CA 会导致二水石膏晶体呈扁平㊁粗大的结构,对复合体系的力学性能影响更大;而SC 会使二水石膏晶体的整体尺度增大,但对晶体形貌影响不大,对复合体系力学性能的劣化作用更小㊂关键词:磷石膏;硫铝酸盐水泥;缓凝剂;凝结时间;力学性能;晶体形貌中图分类号:TU52㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)06-2131-09Effects of Retarders on Properties of Phosphogypsum-Sulfoaluminate Cement Composite Cementitious SystemWAN Ziheng 1,JIN Zihao 1,SU Ying 1,WANG Liyue 1,WANG Bin 2(1.School of Civil Architecture and Environment,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China;2.Hubei Three Gorges Laboratory,Yichang 443000,China)Abstract :In this paper,the effects of citric acid (CA)and protein retarder (SC)on the properties of phosphogypsum-sulfoaluminate cement composite cementitious system were investigated.The fluidity,setting time and compressive strength were tested to evaluate the workability and mechanical of composite system,and the change of conductivity,phase composition and microstructure were analyzed to clarify the influence mechanism of different retarders.The results show that the strength loss of composite cementitious system under the action of SC is smaller than that of CA when the same setting time is achieved.The addition of two retarders has a certain inhibitory effect on the dissolution of composite system during the hydration induction and the acceleration period,and CA has a greater inhibitory effect than SC at the same content.CA can cause gypsum dihydrate crystals to show a flat and coarse structure,which has a greater impact on the mechanical properties,while SC increases the overall scale of gypsum dihydrate crystals,with little change in crystal morphology,which has a smaller effect on the deterioration of the mechanical properties of composite system.Key words :phosphogypsum;calcium sulfoaluminate cement;retarder;setting time;mechanical strength;crystal morphology㊀收稿日期:2023-02-10;修订日期:2023-04-04基金项目:湖北三峡实验室开放基金(SK211011)作者简介:万子恒(2002 ),男㊂主要从事工业副产石膏的研究㊂E-mail:1445305705@通信作者:金子豪,博士,讲师㊂E-mail:xiaohao19930113@ 0㊀引㊀言磷石膏是磷化工行业中湿法制备磷酸时产生的工业副产物[1-2]㊂以二水法工艺制备磷酸,每生产1tP 2O 5排放4.5~5.5t 磷石膏[3]㊂磷石膏的主要成分为CaSO 4㊃2H 2O,同时含有少量的磷㊁氟㊁有机物㊁重金2132㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷属等杂质,限制了其在建材领域的资源化应用[4-5]㊂目前,我国磷石膏的总堆放量超过4亿吨,综合利用率不足40%,如何实现其大规模综合利用已经成为制约磷化工相关领域可持续发展的重大难题[6]㊂利用磷石膏低温煅烧制备磷建筑石膏(β-hemihydrate phosphogypsum,β-HPG),从而制备建筑材料,是目前磷石膏利用最普遍和最成熟的技术[7]㊂然而,β-HPG 的结晶程度差㊁晶体颗粒细碎以及微溶解性的特点,造成其存在凝结时间过快㊁耐水性能差㊁力学性能较差等问题,制约了β-HPG 高附加值利用[8-9]㊂采用掺入矿物组分改性β-HPG 是实现其性能优化的重要手段[10-12]㊂根据已有的研究,硫铝酸盐水泥(calcium sulfoaluminate cement,SAC)能够通过钙矾石等水化产物的生成显著提高β-HPG 的力学性能和耐水性能,磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系的设计可以为磷石膏的高附加值利用提供性能优异的胶凝材料[13]㊂但是,磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系的凝结时间仍然过快,造成其工作性能不佳㊂为了提高石膏胶凝材料的工作性能,延缓凝结时间,常采用缓凝剂来延缓石膏的水化过程㊂而石膏用缓凝剂可以根据化学组分的不同,大致分为三类:有机酸及其可溶性盐㊁碱性磷酸盐㊁蛋白质类[14-17]㊂众多学者对石膏缓凝剂的作用效果和机制进行了研究,表明蛋白类缓凝剂与柠檬酸缓凝剂对石膏胶凝材料具有良好的缓凝效果㊂但目前研究仅针对单一石膏材料,未涉及石膏-水泥复合体系,因此,需进一步探索不同缓凝剂作用下复合体系工作性能和力学性能的变化规律㊂基于上述问题,本文以β-HPG 和SAC 组成的复合胶凝体系为研究对象,选取两种典型的石膏缓凝剂(蛋白类缓凝剂和柠檬酸缓凝剂),研究不同缓凝剂对复合体系工作性能和力学性能的影响,并结合微观测试手段分析其缓凝机理㊂本研究为制备高性能磷建筑石膏胶凝材料,实现磷石膏的高附加值资源化利用提供技术支撑㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料β-HPG 产自湖北宜化集团有限公司,呈灰色粉状固体,其物理力学性能如表1所示㊂β-HPG 的SEM 照片见图1,其晶体形貌多呈棒状或者片状,并且有部分杂质吸附在颗粒表面㊂β-HPG 的XRD 谱见图2,其主要晶相为CaSO 4㊃0.5H 2O 和SiO 2,结合化学成分分析(见表1),β-HPG 中含有87.10%(质量分数)的CaSO 4㊃0.5H 2O,另外含有少量的P 2O 5㊁SiO 2㊁Al 2O 3㊁Fe 2O 3等杂质㊂表1㊀β-HPG 和SAC 的化学组成Table 1㊀Chemical composition of β-HPG and SACRaw materialMass fraction /%CaO SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3SO 3K 2O MgO TiO 2P 2O 5Loss β-HPG 35.87 4.030.560.2848.3900.620 1.11 6.64SAC 38.3913.8723.69 2.9414.780.48 2.59 1.050 1.46图1㊀β-HPG 的SEM 照片Fig.1㊀SEM image of β-HPG 图2㊀β-HPG 的XRD 谱Fig.2㊀XRD pattern of β-HPG第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2133㊀㊀㊀SAC取自河北唐山北极熊有限公司,强度等级42.5,呈灰黄色粉末㊂SAC的SEM照片见图3,其晶体形貌多呈无规则颗粒状㊂SAC的XRD谱见图4,其主要晶相为Ca4Al6SO16(4CaO㊃3Al2O3㊃SO3,C4A3 S)㊁Ca2SiO4(2CaO㊃SiO2,C2S)和CaSO4㊂根据化学成分分析(见表1),可以计算出SAC的主要矿物组成为C4A3 S,质量分数约为50%,同时还含有少量的Fe2O3㊁TiO2㊁MgO等杂质㊂另外,采用缓凝剂为蛋白类缓凝剂(SC)和柠檬酸缓凝剂(CA),主要官能团为羧基㊂图3㊀SAC的SEM照片Fig.3㊀SEM image ofSAC图4㊀SAC的XRD谱Fig.4㊀XRD pattern of SAC1.2㊀试验配合比设计根据已有的研究[13]基础,选用20%(质量分数)的SAC取代β-HPG制备复合胶凝材料,以提高材料的力学性能和耐水性能;研究SC和CA两种缓凝剂对复合体系工作性能及力学性能的影响,SC和CA的质量分数均为0%㊁0.05%㊁0.10%㊁0.15%㊁0.20%㊁0.25%㊁0.30%,根据净浆标准稠度用水量确定空白样需水量为65%,并固定用水量不变以消除水量变化对性能的影响㊂试验配合比如表2所示,按照配合比混合搅拌制成浆体测试其流动度和凝结时间,成型试块测试其力学性能㊂表2㊀掺加不同缓凝剂复合体系试验配合比Table2㊀Mix proportion of composite system with different retardersSample Mixture component(mass fraction)/%β-HPG SAC SC CAWater demand (mass fraction)/%A080200065A180200.05065A280200.10065A380200.15065A480200.20065A580200.25065A680200.30065A7802000.0565A8802000.1065A9802000.1565A10802000.2065A11802000.2565A12802000.30651.3㊀测试方法根据‘β型半水石膏净浆物理性能测定“(GB/T17669.4 1999)的要求测试浆体的流动度;采用维卡仪测定不同配比浆体的初凝时间和终凝时间;采用无锡建仪TYE-300全自动水泥抗折抗压机测试不同配合比硬化体的抗压强度,测试试样尺寸为40mmˑ40mmˑ40mm,试样成型2h后脱模,在温度(20ʃ2)ħ㊁相对湿度(60ʃ5)%环境下养护3d,然后置于(40ʃ4)ħ烘箱中烘干至恒重后测得试样的绝干抗压强度,每组试验测试3块试样取平均值以减小误差;采用瑞士梅特勒-托利多Seven compact S320型台式电导率测试浆2134㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷体的电导率,测试过程中对照配合比等比例扩大水灰比20倍以防止胶凝材料快速凝结硬化;采用荷兰帕纳科公司Empyrean X 射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)测试不同配比硬化体的晶相组成,测试过程中扫描速度为5(ʎ)/min,2θ角度为5ʎ~70ʎ,步长为0.02ʎ;采用美国FEI 公司QUANTA FEG450场发射环境扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对硬化体的水化产物分布状态进行测试㊂2㊀结果与讨论2.1㊀缓凝剂对复合体系工作性能的影响图5㊀缓凝剂对复合体系流动度的影响Fig.5㊀Effects of retarders on fluidity of composite system 不同种类缓凝剂及掺量对复合体系流动度和凝结时间的影响如图5和图6所示㊂由图5可知,复合体系净浆的流动度会随着两种缓凝剂掺量的增加呈先提高后降低并趋于稳定的规律㊂对于SC 来说,在0.10%掺量时,流动度最大,为214mm,较空白组提高了17.6%,随后其流动度开始降低并稳定于204mm;对于CA 来说,在0.10%掺量时,流动度为240mm,较空白组提高了约31.9%,随后其流动度开始降低并稳定于209mm㊂总体来看,CA 对复合体系净浆流动度的影响更大㊂从图6中可以看出,缓凝剂SC 和CA 均具有较强的缓凝效果,但是不同种类缓凝剂对复合体系凝结时间的影响规律和程度有所不同㊂从初凝及终凝时间曲线来看,凝结时间均会随着缓凝剂掺量的增加而呈明显延长的趋势㊂当缓凝剂掺量在0%至0.20%时,CA 的缓凝效果要优于SC;当缓凝剂掺量在0.25%至0.30%时,SC 的缓凝效果要优于CA;并且SC 掺量0.30%时的初凝及终凝时间分别为67.5和77.33min,而CA 掺量0.30%时的初凝以及终凝时间分别为50.17和62.33min㊂图6㊀缓凝剂对复合体系凝结时间的影响Fig.6㊀Effects of retarders on setting time of composite system 2.2㊀缓凝剂对复合体系力学性能的影响从凝结时间可以看出,缓凝剂的使用会大幅延长凝结时间,说明缓凝剂对于复合体系水化硬化过程具有一定的影响,从而对复合体系的力学性能也会产生一定影响㊂图7为不同缓凝剂对复合体系绝干抗压强度的影响㊂从结果可以看出:1)缓凝剂的使用对复合体系抗压强度具有负面作用,缓凝剂掺量越大,试样的抗压强度越低;2)在相同掺量情况下(掺量低于0.3%),掺有缓凝剂SC 试样的抗压强度要略高于掺有CA 的试样㊂由于两种缓凝剂作用下试样凝结时间及抗压强度的变化规律有所不同,建立抗压强度与初凝时间的关系来综合评价不同缓凝剂的作用效果(见图8)㊂由图可知,SC 曲线和CA 曲线有一个相交点,此时对应的初第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2135㊀凝时间为8min㊂可以看出,当初凝时间小于8min 时,掺有CA 的试样强度要略高于掺SC 时达到相同初凝时间的试样强度;而当初凝时间大于8min 时,规律相反㊂综合来看,当对复合体系凝结时间要求不高时(小于8min),使用CA 缓凝剂,其掺量区间为0%~0.10%;当需要较长的凝结时间时(大于8min),使用SC 缓凝剂,其掺量区间为0.10%~0.30%㊂图7㊀缓凝剂对复合体系抗压强度的影响Fig.7㊀Effects of retarders on compressive strength of compositesystem 图8㊀抗压强度与初凝时间的关系Fig.8㊀Relationship between compressive strength and initial setting time 2.3㊀缓凝剂对浆体电导率的影响由图9可知,所有配合比浆体的电导率曲线大致呈先迅速上升,然后缓慢下降并逐渐趋于稳定的规律㊂电导率上升的阶段为复合体系水化诱导期[18],此时大量的离子会溶解于水中,并达到峰值,峰值的位置会随着缓凝剂掺量的增加出现数分钟的偏移,说明缓凝剂的引入,会减速组分中离子的溶出速率,使其达到电导率最大值的时间发生改变,延长了诱导期㊂同掺量下缓凝剂CA 较SC 来说对电导率的影响更大,这与两种缓凝剂对复合体系的凝结时间和强度影响的规律相一致㊂电导率下降的阶段为复合体系水化加速期[18],在此阶段发现未添加缓凝剂的对照组,其电导率下降速率较大,而掺有缓凝剂的组分电导率下降速率会随着缓凝剂掺量的增加而逐渐降低㊂可以看出,缓凝剂的引入一方面对复合体系水化诱导期的溶解有一定的抑制作用,不仅会抑制离子的溶出速率,而且对离子溶出的总量也有一定的影响,从而导致过饱和度的降低;另一方面对复合体系的水化加速期也有一定的抑制作用,其会延缓液相离子之间的结合,阻碍水化产物的生成㊂缓凝剂对这两个时期的抑制作用会直接导致水化速率的降低,晶体成核数量的减少,结晶接触点减少,从而会对试样的力学性能和微观结构带来一定影响[17,19]㊂图9㊀缓凝剂对浆体电导率的影响Fig.9㊀Effects of retarders on conductivity of slurry2136㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷2.4㊀缓凝剂对复合体系物相成分和微观形貌的影响2.4.1㊀XRD 分析缓凝剂对复合体系宏观性能的影响主要是凝结时间和力学性能方面,而引起力学性能发生变化的主要原因是物相组成和晶体结构,采用XRD 对掺有缓凝剂的试样进行分析,探究体系中水化产物的变化㊂图10和图11为不同缓凝复合体系试样的XRD 谱㊂由图可知,掺有SC 缓凝剂和CA 缓凝剂的试样,其衍射峰的峰位置与对照组相一致,主要为二水石膏(dihydrate gypsum,DH)和钙矾石(ettringite,AFt)的衍射峰,并没有新的特征峰出现,证明缓凝剂的引入并没有引起其他水化产物的生成㊂随着两种缓凝剂的掺入,石膏水化后所生成DH 的特征峰强度基本没有发生变化,证明缓凝剂虽然对建筑石膏水化过程中的各个时期产生一定的延缓作用,但不影响DH 晶体的生成总量,即对石膏的水化率不产生影响[17]㊂观察AFt 的特征峰可以发现,随着两种缓凝剂掺量的增加,AFt 的特征峰强度在逐渐减弱,说明缓凝剂SC 和缓凝剂CA 不仅会减缓磷建筑石膏的水化,也会对硫铝酸盐水泥的水化产生一定程度的影响㊂缓凝剂SC 会吸附在水化粒子的表面,减缓临界晶核的形成,或吸附在已形成的晶核表面,阻碍晶核的生长;而缓凝剂CA 首先会在水中电离,然后与Ca 2+形成络合柠檬酸钙[17]㊂两种缓凝剂不同的缓凝机理均会延缓复合体系的水化进程,并且两种缓凝剂对石膏的水化生成速率均有一定抑制作用,而硫铝酸盐水泥中的C 4A 3 S 需要与DH 参与反应才能生成AFt [20],故AFt 的特征峰强度会随缓凝剂掺量的增加而逐渐降低㊂图10㊀SC 试样的XRD 谱Fig.10㊀XRD patterns of samples withSC 图11㊀CA 试样的XRD 谱Fig.11㊀XRD patterns of samples with CA 2.4.2㊀SEM 分析图12(a)和图13(a)为未加缓凝剂时硬化体的SEM 照片,从图中可以很明显看到长棒状和针状的晶体,分别是DH 和AFt㊂此外,图中还可以观察到一些凝胶物质,为硫铝酸盐水泥水化后所生成的铝胶㊂图12(b)~(d)和图13(b)~(d)为掺入缓凝剂对硬化体晶体形貌的影响,掺入缓凝剂后,长棒状DH 晶体逐第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2137㊀渐转变为短柱状,并且掺量越多,DH 晶体形貌变化越大㊂此外,随着缓凝剂掺量的增加,在SEM 照片中能观察到AFt 量在逐渐减少,这也与XRD 谱中的结果相一致,这两种缓凝剂均会减少AFt 的生成㊂另外,DH 晶体的粗化会直接导致晶体间的搭接点变少,结晶网络变得疏松,导致体系致密度和强度的降低㊂AFt 生成量的减少一方面会直接对强度产生影响,另一方面会导致DH 与AFt 之间的穿插效果减弱,导致晶体与晶体之间的密实程度降低㊂从宏观层面来看,这几种原因均会造成硬化体试样孔结构的增大㊂而力学性能主要是受孔径和致密度的影响,这也是掺有缓凝剂试样的强度会较对照组降低的原因㊂图12㊀不同掺量SC 缓凝剂对硬化体晶体形貌的影响Fig.12㊀Effect of different content of SC on crystal morphology of hardenedpaste 图13㊀不同掺量CA 缓凝剂对硬化体晶体形貌的影响Fig.13㊀Effect of different content of CA on crystal morphology of hardened paste2138㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷两种缓凝剂对DH晶体形貌的影响也存在一定的差异㊂掺入CA缓凝剂后,晶体由对照组的长棒状到短方柱状的块形晶体,主要是由于CA主要会抑制晶体长轴方向的生长[17]㊂随着缓凝剂掺量的增加,晶体粗化的现象也越为严重,导致材料力学性能的降低㊂而SC加入以后,DH晶体的整体尺度增大,并且随着SC掺量的增加,其尺度变化越明显,但是其晶体形貌之间差别不大,晶粒的形状和交错穿插生长的方式与对照组差别不大,整体来看也为致密的结晶网状结构,这也表明SC对于石膏晶面没有明显的吸附选择性,对体系力学性能的劣化作用更小㊂3㊀结㊀论1)流动度随两种缓凝剂掺量的增加呈先提高后降低并趋于稳定的规律,CA对复合体系净浆流动度的影响更大;凝结时间随两种缓凝剂掺量的增加而呈明显延长的趋势;强度随两种缓凝剂掺量的增加均呈不断下降的规律,在相同掺量情况下(掺量低于0.30%),掺有缓凝剂SC试样的抗压强度要略高于掺有CA的试样㊂2)两种缓凝剂的引入对复合体系水化诱导期和加速期都有一定的抑制作用,同掺量下缓凝剂CA较SC 的抑制作用更大;缓凝剂CA会抑制晶体长轴方向的生长,导致晶体呈现出扁平㊁粗大的结构,对力学性能影响较大;而SC会使DH晶体的整体尺度增大,晶体形貌变化不大,对体系力学性能的劣化作用较小㊂参考文献[1]㊀崔㊀悦,曹云梦,吴㊀婧.我国磷石膏综合利用产业发展模式探析[J].环境保护,2022,50(11):48-51.CUI Y,CAO Y M,WU J.Analysis of development pattern of industry of phosphogypsum comprehensive utilization in our country[J].Environmental Protection,2022,50(11):48-51(in Chinese).[2]㊀董㊀泽,翟延波,任志威,等.磷石膏建材资源化利用研究进展[J].无机盐工业,2022,54(4):5-9.DONG Z,ZHAI Y B,REN Z W,et al.Research progress on phosphogypsum utilization in building materials[J].Inorganic Chemicals Industry, 2022,54(4):5-9(in Chinese).[3]㊀XU J P,FAN L R,XIE Y C,et al.Recycling-equilibrium strategy for phosphogypsum pollution control in phosphate fertilizer plants[J].Journalof Cleaner Production,2019,215:175-197.[4]㊀CÁNOVAS C R,CHAPRON S,ARRACHART G,et al.Leaching of rare earth elements(REEs)and impurities from phosphogypsum:apreliminary insight for further recovery of critical raw materials[J].Journal of Cleaner Production,2019,219:225-235.[5]㊀崔荣政,白海丹,高永峰,等.磷石膏综合利用现状及 十四五 发展趋势[J].无机盐工业,2022,54(4):1-4.CUI R Z,BAI H D,GAO Y F,et al.Current situation of comprehensive utilization of phosphogypsum and its development trend of14th Five-Year Plan[J].Inorganic Chemicals Industry,2022,54(4):1-4(in Chinese).[6]㊀李光明,李㊀霞,贾㊀磊,等.国内外磷石膏处理和处置概况[J].无机盐工业,2012,44(10):11-13.LI G M,LI X,JIA L,et al.General situation of treatment and disposal of phosphogypsum[J].Inorganic Chemicals Industry,2012,44(10): 11-13(in Chinese).[7]㊀GARG M,PUNDIR A,SINGH R.Modifications in water resistance and engineering properties ofβ-calcium sulphate hemihydrate plaster-superplasticizer blends[J].Materials and Structures,2016,49(8):3253-3263.[8]㊀QI H H,MA B G,TAN H B,et al.Properties ofβ-HPG pastes in the presence ofα-HPG prepared from phosphogypsum[J].Construction andBuilding Materials,2022,334:127414.[9]㊀WU Q S,MA H E,CHEN Q J,et al.Effect of silane modified styrene-acrylic emulsion on the waterproof properties of flue gas desulfurizationgypsum[J].Construction and Building Materials,2019,197:506-512.[10]㊀赵彬宇,赵志曼,全思臣,等.矿物掺和料对磷建筑石膏砂浆强度的影响[J].非金属矿,2019,42(6):45-48.ZHAO B Y,ZHAO Z M,QUAN S C,et al.Effect of mineral admixture on the strength of phosphorus building gypsum mortar[J].Non-Metallic Mines,2019,42(6):45-48(in Chinese).[11]㊀梁旭辉.磷建筑石膏改性及自流平砂浆制备[D].重庆:重庆大学,2018.LIANG X H.Modification of phosphorous building plaster and preparation of self-leveling mortar[D].Chongqing:Chongqing University,2018 (in Chinese).[12]㊀WANG Q,CUI Y,XUE J F.Study on the improvement of the waterproof and mechanical properties of hemihydrate phosphogypsum-based foaminsulation materials[J].Construction and Building Materials,2020,230:117014.[13]㊀JIN Z H,MA B G,SU Y,et al.Effect of calcium sulphoaluminate cement on mechanical strength and waterproof properties of beta-hemihydratephosphogypsum[J].Construction and Building Materials,2020,242:118198.㊀第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2139 [14]㊀马保国,邬㊀磊,陈㊀偏,等.缓凝剂对磷建筑石膏-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响及其机理研究[J].硅酸盐通报,2022,41(7):2411-2420.MA B G,WU L,CHEN P,et al.Effect and mechanism of retarder on the properties of the phosphorous building plaster and ordinary Portland cement composite[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society,2022,41(7):2411-2420(in Chinese).[15]㊀王㊀丽,李伯洋,冉秀云,等.浅析缓凝剂对建筑石膏基本性能影响[J].中国建材科技,2021,30(4):45-47.WANG L,LI B Y,RAN X Y,et al.Study on the effect of retarder on basic properties of building gypsum[J].China Building Materials Science &Technology,2021,30(4):45-47(in Chinese).[16]㊀ZHI Z Z,HUANG J,GUO Y F,et al.Effect of chemical admixtures on setting time,fluidity and mechanical properties of phosphorus gypsumbased self-leveling mortar[J].KSCE Journal of Civil Engineering,2017,21(5):1836-1843.[17]㊀彭家惠.建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究[D].重庆:重庆大学,2004.PENG J H.Study on action mechanism of water reducers and retarders for building gypsum[D].Chongqing:Chongqing University,2004(in Chinese).[18]㊀CHEN X M,WU Q H,GAO J M,et al.Hydration characteristics and mechanism analysis ofβ-calcium sulfate hemihydrate[J].Constructionand Building Materials,2021,296:123714.[19]㊀冯启彪,吴㊀冰,李玉珍,等.骨胶蛋白质石膏缓凝剂的研究[J].新型建筑材料,2007,34(6):5-7.FENG Q B,WU B,LI Y Z,et al.Study on building gypsum retarder of bone glue protein[J].New Building Materials,2007,34(6):5-7(in Chinese).[20]㊀迟㊀琳.高贝利特硫铝酸盐水泥活化和水化机理研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2019.CHI L.Study on the activation and hydration mechanism of belite calcium sulfoaluminate cement[D].Harbin:Harbin Institute of Technology, 2019(in Chinese).。
提高石膏胶凝材料的强度和耐水性技术研究现状与问题
提高石膏胶凝材料的强度和耐水性技术研究现状与问题摘要：石膏胶凝材料的低强度和耐水性差是其两大缺点,本文从在石膏中添加有机防水材料和无机胶凝材料及石膏含水率等三方面入手，探讨了提高石膏胶凝材料的强度和耐水性的几种方案。
关键词：石膏；强度；耐水性。
石膏作为一种气硬性胶凝材料，被广泛用作各类建筑制品的原材料。
但是由纯建筑石膏制造的石膏建筑制品存在两个很大的缺点：强度低和耐水性差。
这极大地限制了它的应用面，因此通常只是把建筑石膏制品应用于室内粉刷。
其具有轻质、防火、保温隔热、调湿、隔音等功能，且有装饰性好，不收缩、不开裂、施工方便、环保无味等特点。
传统的水泥砂浆抹灰材料，存在着易开裂、空鼓、落地灰多、凝结硬化慢等缺陷。
粉刷石膏的应用，明显地消除了传统抹灰材料的通病，并且增添了许多特种功能。
但是，软化系数低（一般在0.2~0.45 之间）、吸水率高、耐水性差、强度低等缺陷，使普通粉刷石膏的推广应用受到很大限制。
为了扩大石膏的范围，则必须提高粉刷石膏的强度和耐水问题。
这主要有两条途径：即掺加有机防水材料或无机胶凝材料。
加入有机防水材料固然能够提高石膏的耐水性，但是有机防水剂薄膜阻隔了硫酸钙晶体之间的结合，削弱了石膏制品的强度，另外防水剂填充或堵塞石膏的孔隙，降低了石膏的“呼吸”调湿功能。
石膏中掺加适量的无机胶凝材料，既可提高其耐水性，又可提高强度，同时还能保持其原有的特种功能，且成本较低。
一．无机胶凝材料对建筑石膏的强度及耐水性影响无机胶凝材料对石膏的改性主要是在石膏材料内加入水硬性掺合料。
常用的掺合料有：石灰、水泥、粉煤灰、化铁炉渣和高炉水淬矿渣粉。
改性机理为水泥和石灰的水化产物Ca2+、Ca（OH）2 能够将矿渣微粉和粉煤灰颗粒表面激活，在激发剂的配合下使其分解出（SiO4）4-、（AlO4）5-离子团进入液相，与Ca2+发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，进而与石膏中的硫酸钙发生水化反应，促进石膏胶凝体的初期强度；新生成的水化铝酸钙等又与半水石膏水化后生成的二水石膏反应，生成水化硫铝酸钙，填充、密实石膏孔隙，进一步增进强度。
影响建筑石膏强度的因素
影响建筑石膏强度的因素1、建筑石膏本身的性质1)石膏品位。
石膏的纯度对建筑石膏的强度有显著的影响。
石膏中所含杂质的种类及含量对二水石膏晶体的形貌、标稠需水量等都有一定影响，并可导致强度降低。
2)细度。
细度对石膏的水化有一定的影响。
颗粒度小，石膏与水接触面积大，溶出速率较快，形成过饱和溶液也就快，有利于石膏晶体的成核，从而提高石膏硬化体的强度。
但随着颗粒度进一步减小，比表面积增加，颗粒在液体中团聚程度明显增加，难于分散，标准稠度用水量也相应增加，导致石膏硬化体孔结构劣化。
因此，生产实践中石膏的细度应适度。
3)相组成。
在通常的建筑石膏生产过程中，除产生主要成分-半水石膏外，还有一定量的未脱水的二水石膏和可溶性无水石膏(Ⅲ型无水石膏)，它们的存在都会对建筑石膏的性能产生影响。
适量的二水石膏可以作为晶胚，缩短石膏水化的诱导期，加快其凝结速度，具有一定的促凝效果，其促凝效果随二水石膏表面积和粗糙度增加而增加，有可能导致石膏水化过快。
Ⅲ型无水石膏在陈化过程中可以很快吸收空气中的水分而转化为半水石膏。
这种半水石膏由于是二次形成的，与一次形成的半水石膏相比，具有较少的表面裂隙和较低的分散度，比表面积相对减少，有可能导致熟石膏初始水化过快，需水量不易掌握、凝结结时间不正常、质量不稳定等;未脱水二水石膏的晶种作用也是造成熟石膏水化过快的重要原因。
因此，在生产实践中一定要控制它们的含量。
2、水化条件1)水化温度。
不同温度时，半水石膏的溶解度不同，二水石膏的析晶速度也不同。
石膏溶解度随温度的变化，石膏过饱和度随温度的提高而降低。
在水灰比适当而又不变的条件下，当温度较高时，石膏浆体系的过饱和度较小，则液相中形成的晶核少，晶体较粗大，晶粒接触点少，强度较低。
2)水膏比。
对胶凝材料来说，水胶比是一个重要的参数。
一方面，水胶比直接影响胶凝材料新拌浆体的流动性能;另一方面，水胶比又对胶凝材料硬化体的性能(强度、容重、耐久性等)产生重要的影响。
缓凝剂对脱硫石膏性能的影响及预测分析
Ｔａｂｌｅ １ Ｍａｉｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＦＧＤ ｇｙｐｓｕｍ
化学成分 质 量 分 数／％
ＣａＯ ３０．３
ＳＯ３ ４３．３
Ｈ２Ｏ １９．４
其他 ７
表 ２ 脱 硫 石 膏 的 基 本 物 理 性 能 Ｔａｂｌｅ ２ Ｂａｓｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ＦＧＤ ｇｙｐｓｕｍ
缓 凝 剂 对 脱 硫 石 膏 性 能 的 影 响 及 预 测 分 析／夏 强 等
· ２８９ ·
２ 结 果 分 析
输出层只有１个神经元。
２．１ 缓 凝 剂 对 脱 硫 石 膏 性 能 的 影 响 实验中测得柠檬酸、骨胶复合使用下脱 硫 石 膏 性 能 的 实
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｒｅｔａｒｄｅｒｓ，ＦＧＤ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
０ 引 言
１ 实 验
烟气脱硫技 术 （Ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ＦＧＤ）是 目 前 火电厂控制 二 氧 化 硫 排 放 最 有 效 和 应 用 最 广 的 技 术 之 一。
与大规模应用 ＦＧＤ 技术相对应，烟气脱硫副产 物，尤 其 是 因
胶复合使用下脱硫石膏的物理性 能，然后选用非 线 性 人 工 神
经网络对数据进行拟合和预测分析。
１．１ 原 材 料 脱硫建筑石膏为南京一夫建材实业 有 限 公 司 生 产，外 观
呈 灰 色 粉 末 ，其 化 学 成 分 如 表 １ 所 示 ，基 本 性 质 如 表 ２ 所 示 。
表 １ 脱 硫 石 膏 的 主 要 化 学 成 分
初凝时间 标准稠度用水
ｍｉｎ
０．６４
５
终凝时间 ｍｉｎ ９
抗折强度 ＭＰａ ４．３５
缓凝剂对脱硫石膏水化的影响及其缓凝机理研究
N E W B U I L D I N G M A T E R I A L S我国火电厂燃煤量约占全国煤炭产量的1/3，每年全国SO 2排放量为2000多万t ，其中电厂燃煤向大气中排放的SO 2占我国SO 2排放总量的50％，占工业SO 2排放量的75%左右，因此，控制电厂SO 2排放是一项关键技术。
烟气脱硫石膏（FGD ）就是利用火力发电站、钢铁厂、冶炼厂及各种化工厂等在燃烧煤或重油过程中排放的大量SO 2废气经脱硫装置或隔离预洗涤循环法处理后所得的副产品。
脱硫石膏主要用于各种建筑石膏制品和作水泥的缓凝剂，价格低廉，纯度高，而且属于工业副产石膏，合理使用脱硫石膏已成为未来石膏制品的一大特色[1]。
石膏生产能耗低、可循化利用、并具有特殊的“呼吸”作用、防火性好等特点，已获得越来越广泛的应用。
但由于其凝结硬化快、流动度经时损失大[2-4]的特点，一般不能满足成型及施工的需要，往往采用缓凝剂来调整其凝结时间。
本文主要通过几种常用的石膏缓凝剂如柠檬酸、柠檬酸钠、六偏磷酸钠和一种新型的石膏专用缓凝剂Retardan P 来延缓脱硫石膏的水化进程，并根据实验结果对这几种缓凝剂用于脱硫石膏的作用机理进行讨论。
1试验1.1原材料脱硫石膏：重庆珞璜电厂生产，浅黄色粉末，其化学成分如表1所示，基本物理性能见表2。
表1脱硫石膏的化学成分%表2脱硫石膏的基本物理性能缓凝剂：Retardan P （以下简称P ），德国TRICOSAL 公司生产；柠檬酸（以下简称CA ）、柠檬酸钠（以下简称SCA ）、六偏磷酸钠（以下简称SP ），市售，分析纯。
1.2试验方法凝结时间：按GB/T 17669.4—1999《建筑石膏净浆物理性能的测定方法》进行测试；强度：按GB/T 17669.3—1999《建标准稠度需水量/%初凝时间/min 终凝时间/min 抗折强度/MPa 抗压强度/MPapH 值6517235.5013.76.2收稿日期：2010-01-12作者简介：曹青，女，1982年生，河南三门峡人，工程师，硕士，主要从事干粉砂浆和建筑外加剂应用研究。
缓凝剂对建筑石膏物理力学性能的影响_余红发
・13・新型建筑材料4/1999缓凝剂对建筑石膏物理力学性能的影响□余红发1 前 言建筑石膏凝结硬化较快,在使用过程中常采用缓凝剂调整凝结时间。
国外有许多关于建筑石膏缓凝剂的文献报道,何秉煌等在研制粉刷石膏时采用了缓凝剂,并研究了石灰、木质磺酸钙、羟甲基纤维素、柠檬酸等的缓凝效果。
本文系统地研究了无机盐类和有机酸类缓凝剂的作用效果,讨论了它们的缓凝机理。
2 实 验2.1 原料(1)建筑石膏 单一缓凝剂试验采用乐都县石膏建材厂生产的建筑石膏,其性能见表1。
表1 建筑石膏的性能900孔筛筛余(%)标稠需水量(%)初凝(min )终凝(min )干抗压强度(MPa )干抗折强度(MPa )5.8675109.33.0 复合缓凝剂试验采用乐都二水石膏在165℃、12.5h 下制备并经7d 陈化的建筑石膏,其标准稠度需水量65%,初凝时间9min ,终凝时间18.5min ,干燥抗压强度16.5MPa 。
两种建筑石膏均以β-CaSO 4・1/2H 2O 为主。
(2)无机盐类缓凝剂 采用化学纯磷酸二氢铵、磷酸一氢钙、焦磷酸钠、硼酸和硼砂。
(3)有机酸类缓凝剂 采用化学纯柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸和DL -苹果酸。
2.2 试验方法缓凝剂掺量按外掺法计算,预先溶解在拌和水中。
试验时固定建筑石膏的用水量。
在规定操作时间内制成均匀的石膏浆,测定其凝结时间。
强度试验时,单一缓凝剂试验制成40mm ×40mm ×160mm 试件,复合缓凝剂试验制成20mm ×20mm ×20mm 试件。
其余执行G B 9776-88《建筑石膏》标准。
3 结果与讨论3.1 缓凝剂对建筑石膏凝结时间的影响不同缓凝剂对建筑石膏凝结时间的影响,见图1。
图1 缓凝剂对建筑石膏凝结时间的影响+-初凝;O -终凝;1-柠檬酸;2-焦磷酸钠;3-柠檬酸钠;4-DL -苹果酸;5-磷酸一氢钙;6-硼酸;7-磷酸二氢铵;8-硼砂建筑石膏与胶凝材料摘要:研究了有机和无机缓凝剂对建筑石膏的缓凝效果及力学性能的影响,分析其各自的缓凝机理。
缓凝剂对脱硫石膏性能影响
缓凝剂对脱硫石膏性能影响姜伟，范立瑛，刘健飞，王志（济南大学材料科学与工程学院，山东济南 250022）摘要：系统研究了柠檬酸、三聚磷酸钠、酒石酸、骨胶四种添加剂对脱硫石膏凝结时间、强度、晶体生长发育等的影响并对泌水现象加以解决。
结果表明：四种缓凝剂均延长了凝结时间，降低了强度，使晶体粗化，由针状生长成为短柱状结构。
减水剂、引气剂等的复配有效改善了脱硫石膏的泌水现象。
关键词：缓凝剂；凝结时间；强度；泌水烟气脱硫石膏是一种非常好的建材资源，是与天然石膏等效的原材料。
伴随国家进一步加大对环保技术及装备自主创新的投入力度和政策支持力度，将快速推动脱硫产业化步伐，保障脱硫石膏资源化利用[1-2]。
但我国目前没有对烟气脱硫石膏基础理论做过系统深入的分析，使得脱硫石膏存在凝结时间快、标准稠度大、级配不合理等问题得不到解决。
实验系统研究了缓凝剂对脱硫石膏性能的影响，采用多种缓凝剂：柠檬酸、三聚磷酸钠、酒石酸、骨胶研究其对脱硫石膏的性能影响，分析缓凝机理并解决所产生的泌水问题。
1 原材料与实验方法1.1 原材料脱硫石膏为平邑柏林石膏公司生产，标准稠度水膏比为66℅，初凝、终凝时间分别为9.5min、18min，成分分析如表1：表 1 脱硫石膏主要化学成分w /%成分SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO SO3脱硫石膏 1.66 0.07 0.48 37.10 1.11 50.80 1.2 实验方法外加剂的添加方式：缓凝剂先与水混合，再加入脱硫石膏，其它外加剂先与脱硫石膏混料后再加水搅拌成型。
石膏砌块养护条件：试件成形后在室温条件下静置1d，再放入(40±2)℃的恒温箱中烘至恒重；建筑石膏性能测试：建筑石膏凝结时间、标准稠度、强度测定参照GB9776-88《建筑石膏》进行。
取石膏硬化体原始断面，用S-2500型扫描电子显微镜（scanning electron microscope , SEM）观测其晶体形貌。
建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究
3、提高强度：随着减水剂掺量的增加，建筑石膏的强度逐渐提高。当减水 剂掺量达到一定值时，强度达到最大值，随后逐渐趋于稳定。这表明减水剂可以 有效地促进建筑石膏的硬化过程，提高其强度和安全性。
结论与展望
通过实验验证和分析，我们发现减水剂对建筑石膏性能的影响与作用机理主 要包括减少孔隙率、改善流变性和提高强度等方面。实验结果表明，适量的减水 剂可以显著改善建筑石膏的性能，提高其密实度、均匀性、稳定性和安全性。然 而，过量掺加减水剂可能会导致副作用，如降低石膏硬化速度等，因此在实际应 用中需要注意控制减水剂的掺量。
研究背景
建筑石膏作为一种绿色、环保的建筑材料，在建筑领域应用十分广泛。然而， 由于其本身的一些缺点，如吸水性强、耐水性差、强度较低等，限制了其应用范 围。为了克服这些缺点，许多研究者开始尝试在建筑石膏中添加减水剂，以提高 其性能。
目前，国内外对于减水剂在建筑石膏中的应用研究主要集中在减水剂种类、 掺量对建筑石膏性能的影响以及减水剂的作用机理等方面。但是，对于减水剂对 建筑石膏性能的影响与作用机理仍需进一步探讨。
混凝土缓凝剂可以根据其化学成分和来源进行分类。常见的混凝土缓凝剂包 括木质素类、糖类、蛋白质类等。这些缓凝剂的分类依据主要是其化学结构和来 源。例如，木质素类缓凝剂主要来自木质素及其衍生物，而糖类缓凝剂则主要来 自于各种糖类物质。
混凝土缓凝剂的作用机理主要是通过与混凝土中的某些成分发生化学反应来 延缓混凝土的凝结时间。这些缓凝剂能够与混凝土中的钙离子、铝离子等金属离 子形成络合物，从而减缓了混凝土中水化反应的速度。此外，一些混凝土缓凝剂 还能够形成一层薄膜，覆盖在混凝土表面，从而阻止了水分的蒸发和流失，进一 步延缓了混凝土的凝结时间。
3.3实验结果
实验结果表明，在合适的配比下，减水剂可以提高石膏浆体的流动性，降低 硬化速度；而缓凝剂则可以延长石膏的硬化时间，提高硬化后的强度。然而，过 量添加减水剂和缓凝剂会导致石膏性能下降，如抗压强度和抗折强度降低等。因 此，优化减水剂和缓凝剂的配比是非常必要的。
【谈建筑石膏的性能与应用】 建筑石膏与高强石膏的性能有何不同
谈建筑石膏的性能与应用】建筑石膏与高强石膏的性能有何不同摘要】石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。
石膏是一种传统的胶凝材料，由于它的资源丰富，其制品具有一系列的优良性质，所以得到很快的进展，其中进展最快的是纸面石膏板、纤维石膏板、建筑饰面板及隔音板等新型建筑材料。
关键词】建筑；石膏；性能；应用石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。
石膏是一种传统的胶凝材料，由于它的资源丰富，其制品具有一系列的优良性质，所以得到很快的进展，其中进展最快的是纸面石膏板、纤维石膏板、建筑饰面板及隔音板等新型建筑材料。
1 建筑石膏的水化、凝聚硬化1.1 建筑石XX的水化建筑石膏加水拌合后，与水发生水化反应，建筑石膏加水后，首先溶解于水，然后发生上述反应，生成二水石膏。
由于二水石膏的溶解度较半水石膏的溶解度小得多，所以二水石膏不断从过饱和溶液中析出结晶并沉淀。
二水石膏的析出促使上述反应不断进行，直到半水石膏全部转变为二水石膏为止。
1.2 建筑石膏的凝聚硬化随着水化的进行，二水石膏胶体微粒的微量不断增多，它比原来的半水石膏颗粒细得多，即总外表积增大，因此可吸附更多的水分；同时因水分的蒸发和部分水分参加水化反应而成为化合水，致使自由水削减。
由于上述缘由使得浆体变稠而失去可塑性，这就是凝聚过程。
在浆体变稠的同时，二水石膏胶体微粒渐渐变为晶体，晶体渐渐长大，共生和互相交叉、搭接，使凝聚的浆体渐渐产生强度。
随着枯燥，内部自由水排出，晶体之间的摩擦力、粘结力渐渐增大，石膏强度也随之增加，始终进展到最大值，这就是硬化过程。
浆体的凝聚硬化过程是一个连续进行的过程。
将从加水拌合开始始终到浆体刚开始失去可塑性的过程称为浆体的初凝，对应的这段时间称为初凝时间；将从加水拌合开始始终到浆体完全失去可塑性，并开始产生强度的过程称为浆体的硬化，对应的这段时间称为浆体的终凝时间。
2 建筑石膏的主要性能2.1 凝聚硬化快建筑石膏在加水拌合后，浆体在几分钟内便开始失去可塑性，30min内完全失去可塑性而产生强度，2h可达3~6MP。
石膏缓凝剂在使用时应注意哪些问题
石膏缓凝剂在使用时应注意哪些问题？目前常用的缓凝剂主要有三类：即有机酸及其可溶盐类、碱性磷酸盐类和蛋白质类。
有机酸类缓凝剂主要有柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、酒石酸钾、丙烯酸及丙烯酸钠等，其中研究最多、效果最好的属于柠檬酸及其盐，柠檬酸及其盐在掺量很小（0.1%~0.3%)时即可达到较强的缓凝效果。
磷酸盐类缓凝剂主要有六偏磷酸钠、多聚磷酸钠等。
蛋白质类缓凝剂包括骨胶、胨等。
石膏缓凝剂在缓凝的同时都会不可避免地给石膏硬化体的强度带来负面影响。
一般来说，缓凝时间越长，强度降低幅度越大。
如常用的柠檬酸缓凝剂，使石膏初凝时间延长至10倍时，其强度损失超过40%。
相比之下蛋白质类缓凝剂对石膏强度的损伤较小。
强度降低的原因与缓凝剂的作用机理有关。
缓凝剂使二水石膏晶体粗化、晶体搭接削弱、硬化体空隙变大、孔径分布恶化，这是强度降低的主要原因。
如何降低缓凝剂对建筑石膏强度的负面影响是缓凝剂研究的一个重要方面。
蛋白质类缓凝剂与其他缓凝剂的不同之处在于蛋白质类缓凝剂的缓凝作用来源于蛋白质胶体的吸附和胶体保护作用，其对二水石膏的晶体形貌影响相对较小，强度损失较小。
缓凝剂是由蛋白质与表面活性剂及无机盐复合而成的，特点是掺量小（一般掺量1。
5%~0。
3%)、效率高（凝结时间可延长15~20倍），更重要的是对产品强度影响小。
在现有缓凝剂的基础上，利用不同缓凝机理的缓凝剂的复合产生叠加效应，提高缓凝剂的使用效率，也是一条切实可行的技术路线。
此外，溶液pH值对缓凝剂，尤其是羟基羧酸盐类缓凝剂的作用效果有很大影响。
研究表明，每一种缓凝剂都有一个最佳作用效果的pH值范围，调节合适pH有利于发挥缓凝剂的最佳作用效果。
对绝大多数来说，最佳pH值为中偏碱性。
对于不同类型的缓凝剂，其作用机制也有所不同。
有机酸类缓凝剂的作用机理则是一方面有机酸钙沉淀于半水石膏粒子表面，另一方面是有机酸与Ca2+离子形成环状螯合物，阻碍半水石膏颗粒的进一步溶解与水化，从而达到缓凝作用。
石膏掺量过多降低水泥强度的原因
石膏掺量过多降低水泥强度的原因摘要水泥是建筑工程中常用的材料之一，其强度是保证结构稳定性的重要指标。
然而，在水泥的生产和使用过程中，石膏掺量过多往往会对水泥的强度产生负面影响。
本文将深入探讨石膏掺量过多降低水泥强度的原因，并提供相应的解决方案。
1.引言在水泥生产过程中，为了调节水泥的凝结时间和改善其性能，通常会掺入适量的石膏。
然而，当石膏掺量过多时，水泥的强度往往会显著降低。
这引发了我们对石膏掺量过多导致水泥强度下降的原因进行深入研究的兴趣。
2.石膏的作用石膏作为水泥生产中的一种常见掺合料，其作用主要体现在以下几个方面：2.1调节凝结时间石膏能够延缓水泥的凝结时间，使水泥在搅拌、运输和浇筑的过程中具有一定的可操作性。
适量的石膏掺入，可以使水泥充分反应，减缓凝结速度，从而为水泥的使用提供了便利。
2.2改善水泥性能石膏的添加可以改善水泥的工作性能和力学性能，使水泥具有更好的耐久性、适应性和可塑性。
3.石膏掺量过多的原因尽管石膏在水泥中起到重要的调节和改善作用，但掺量过多会对水泥强度产生不利影响。
以下是石膏掺量过多降低水泥强度的几个主要原因：3.1矿物掺杂物影响石膏本身含有一定量的矿物掺杂物，其中硫铝酸盐是最常见的。
这些矿物掺杂物的存在会与水泥中的主要矿物成分发生复杂的相互作用，导致水泥胶体结构的改变，从而影响水泥的强度。
3.2石膏晶体形态石膏的晶体形态与掺杂物的存在密切相关。
当石膏掺量过多时，掺杂物在晶体内部排列紧密，晶体间距变小，导致体积收缩，从而减弱了水泥的抗压强度。
3.3反应产物生成石膏在水泥中的反应过程中会生成一系列反应产物，其中包括钙矾石等化合物。
当石膏掺量过多时，产物生成的速率加快，可能导致块状物质的形成，嵌入水泥胶体中，从而破坏了水泥的致密结构，降低了强度。
4.解决方案针对石膏掺量过多降低水泥强度的问题，我们可以采取以下几种解决方案：4.1优化掺量合理调整石膏的掺量，避免过多掺入石膏。
石膏缓凝剂
一、概述：石膏缓凝剂主要用于粉刷石膏、粘结石膏、石膏腻子、石膏制品等制作的石膏建材，主要是用来降低石膏凝结速度。
目前常用的缓凝剂主要有三类：有机酸及其可溶盐、碱性磷酸盐以及蛋白质类等缓凝剂。
有机酸及其可溶盐类缓凝剂主要有柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、酒石酸钾、丙烯酸及丙烯酸钠等，其中研究最多，效果最好的是柠檬酸及其盐。
柠檬酸及其盐在掺量很小时即可达到较强的缓凝效果。
磷酸盐类缓凝剂主要有六偏磷酸钠、多聚磷酸钠等。
二、性能：石膏缓凝剂有白色，褐色、粉末状、易溶于水。
三、缓凝剂对石膏强度的影响1.掺入柠檬酸、多聚磷酸钠、硼砂三种缓凝剂的石膏强度随着掺量的增加而降低，干强和湿强的变化规律和趋势相似。
2.掺入柠檬酸后，石膏试样的干强度和湿强度降低幅度较大。
干抗折强度在其掺量大于O.07％时，急剧降低；干抗压强度在其掺量大于0.05％时，急剧降低；而湿抗折强度几乎是成直线下降，当掺量为0.1％时，模具石膏的湿抗折强度只有0.5MPa。
3.掺入多聚磷酸钠后，模具石膏的强度下降趋势较掺柠檬酸小很多，但是比掺硼砂的下降明显。
4.在缓凝剂掺量相同的情况下，对石膏强度的影响呈现如下规律：硼砂<多聚磷酸钠<柠檬酸，这是和它们对凝结时间的影响顺序相同的。
从对石膏强度的影响来看，硼砂是三种缓凝剂种最合适的缓凝剂；虽然多聚磷酸钠对石膏强度的负面影响较硼砂大，但是在其掺量少的情况下也能用来做缓凝剂。
若用柠檬酸来做缓凝剂，则其掺量应控制在O.03％以下。
四、使用方法1、在半水石膏中掺量为0.03%－0.5%。
2、随着石膏缓凝剂掺量的增大，凝结时间延长。
3、随着气温的增加，石膏缓凝剂掺量需适当的增大。
4、因石膏的品种及性能不同，石膏缓凝剂的效果可能不同，使用前再决定掺量。
5、用于粉刷石膏时，石膏缓凝剂与0.5%的水泥复掺可有效延长缓凝时间。
五、使用建议名阳石膏缓凝剂的建议掺量(以纯半水石膏为例)。
缓凝剂对建筑石膏凝结与力学性能的影响及其机理
缓凝剂对建筑石膏凝结与力学性能的影响及其机理江苏建筑2019年第1期(总第195期)0引言建筑石膏是二水石膏在干燥空气条件下加热到110℃~ 170℃,脱水形成的以β-半水石膏(熟石膏)为主要成分的胶凝材料。
近年来,建筑石膏越来越广泛地应用于建筑内墙表面抹灰,与传统的水泥抹灰相比,石膏抹灰有着节能减排、凝结硬化快、施工周期短、施工质量好、性能优异等优势[1]。
但是,单纯的建筑石膏凝结硬化很快,大约在1min内明显失去流动性,5min内初凝,15min内终凝,并且在此过程中快速放热,早期强度较高,硬化体结构却存在大量缺陷,晶体发育不成熟,内部气体无法及时排出造成孔隙率较高,影响最终的绝干强度[2]。
为解决这一问题,目前广泛使用木质素磺酸盐、糖、磷酸盐或有机酸类缓凝剂。
这些缓凝剂大多应用于硅酸盐水泥中,但由于石膏和硅酸盐水泥凝结硬化的过程、条件以及机理不完全相同,后者属于强碱性环境,而前者水化则处于弱碱性的体系。
因此,在硅酸盐水泥中表现优良的缓凝剂,应用于石膏体系中往往存在效果不稳定、对强度影响大等缺陷,在实际使用过程中引发了较多的工程问题,给建筑石膏的市场口碑带来一定负面影响[3]。
本文试验对比研究了一种新型蛋白类复合缓凝剂与传统缓凝剂对建筑石膏相关性能的作用效果,并对其作用机理进行了一些探讨,为建筑石膏凝结时间技术问题的解决提供了新的思路。
1试验原材料、仪器与方法1.1试验原材料1.1.1建筑石膏本试验所使用的建筑石膏为山东鲁润脱硫石膏,控制其细度小于200μm(过0.2mm筛),参照《建筑石膏净浆物理性能的测定》GB/T17669.4-1999、《建筑石膏力学性能的缓凝剂对建筑石膏凝结与力学性能的影响及其机理孔祥付,孙德文,徐文(江苏苏博特新材料股份有限公司,江苏南京211103)[摘要]试验研究了葡萄糖、六偏磷酸钠、柠檬酸、蛋白类复合缓凝剂对建筑脱硫石膏凝结时间与力学性能的影响。
结果表明,葡萄糖缓凝效果很弱,六偏磷酸钠与柠檬酸缓凝效果较好,但高掺量下严重影响石膏硬化后强度,蛋白类复合缓凝剂则兼具凝结时间可调范围大(0~500min)、对强度影响小(降低≤20%)的优点。
缓凝剂对建筑石膏强度性能影响的试验
低温建筑技术2012年第12期（总第174期）缓凝剂对建筑石膏强度性能影响的试验刘俊飞，孙吉书，李兵（河北工业大学土木工程学院，天津300401）【摘要】利用抗折试验机和抗压试验机对建筑石膏试件进行强度测试试验，系统深入地研究了不同掺入量的缓凝剂对建筑石膏的抗压强度、抗折强度、压折比等强度特性，分析了建筑石膏的抗压强度、抗折强度等与不同掺量的缓凝剂之间的关系。
试验结果表明：建筑石膏的抗压强度、抗折强度随着缓凝剂掺量的增加而降低，压折比则相反，它是随着缓凝剂掺量的增加而增加的。
【关键词】建筑石膏；缓凝剂；强度；试验研究【中图分类号】TU528.042【文献标识码】B【文章编号】1001－6864（2012）12－0004－03EXPERIMENTAL STUDY ON EFFECT OF RETARDERSTRENGTH PROPERTIES OF CONSTRUCTION GYPSUMLIU Jun-fei，SUN Ji-shu，LI Bing（School of Civil Engi.，Hebei Univ.of Technology，Tianjin300401，China）Abstract：Using flexural testing machine and compression testing machine to conduct building gyp-sum specimen strength test trials，in-depth study of the different added quantity of retarders on the build-ing gypsum compressive strength，flexural strength，press-bend ratio intensity characteristics，analyzes the relationship between the building gypsum compressive strength，flexural strength，and so on with different dosage of retarders.The results showed that：the building plaster compressive strength，flexural strength decreases with the increase of retarder content，press-bend ratio contrast，it is increased with the increaseof retarder dosage.Key words：building gypsum；retarders；strength；experimental study近年来，随着全球经济的发展，能源环境问题却变得日益突出，人类社会的可持续发展受到了严峻挑战。
(2021年整理)石膏缓凝剂对粉刷石膏性能的影响
石膏缓凝剂对粉刷石膏性能的影响编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（石膏缓凝剂对粉刷石膏性能的影响）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为石膏缓凝剂对粉刷石膏性能的影响的全部内容。
石膏缓凝剂对粉刷施工性能的影响摘要：蛋白质类产品及其水解产物可以有效延长石膏制品的凝结时间,南京苏宝公司在此理论的基础上，对蛋白质产品进行改性处理研制成E·S SG001型石膏缓凝剂，其对石膏产品有较好的缓凝效果，而且对石膏产品的强度影响很小，与市面常用的柠檬酸类,多聚磷酸类产品进行比较，得到了E·S SG001型石膏缓凝剂的产品特性。
α半水石膏分子式CaSO4·1/2H2O，是工业上将生石膏加热到150℃脱水成熟石膏CaSO4·1/2H2O，而其在加水又转化为CaSO4·2H2O，在实际中，α半水石膏与水反应一般在3-5分钟内就可凝结成CaSO4·2H2O固体,材料的可操作时间短，生产上无法使用，所以必须对α半水石膏进行一些改进，使其具有一定的可操作时间，不能够满足正常施工的要求;本文中就是将蛋白质类产品进行改性后加入到石膏产品，调节石膏产品的凝结时间，使其具有一定的可操作时间，满足施工要求。
1、原材料选择：石膏选择镇江句容产的α半水石膏，初凝时间为3min；水泥采用海螺水泥厂的42.5#普通硅酸盐水泥；粉煤灰为华能电厂产的Ⅱ级粉煤灰；砂采用分级石英砂50-120目；纤维素醚采用羟丙基甲基纤维素醚由赫克力士天普化工有限公司提供，其型号为:D400;石膏缓凝剂分别为南京苏宝公司研制的E·S SG001石膏缓凝剂；以及市面上常用的柠檬酸类缓凝剂A，以及多聚磷酸类缓凝剂B；对三种石膏缓凝剂进行性能方面的测试。
建筑石膏缓凝减水剂的国内外研究进展
河南建材20182019年第1期建筑石膏缓凝减水剂的国内外研究进展靳宝龙王艳杰范建军东方雨虹民用建材有限责任公司（100176）摘要:建筑石膏的强度普遍较低，主要原因就是其拌合时用水量过大，导致硬化体孔隙率增加，强度下降。
掺加缓凝减水剂可以同时保证石膏良好的浆体流变性和较高的硬化体强度，是建筑石膏改性的有效途径。
文章总结了建筑石膏缓凝减水剂的国内外研究进展，并介绍了石膏外加剂的发展趋势。
关键词:建筑石膏；外加剂；缓凝剂；缓凝减水剂我国石膏资源非常丰富,天然石膏的储量在500亿t左右[1]。
从资源储量上来讲,我国完全具备成为石膏建材大国的能力。
为提高石膏制品的相关性能,缓凝剂和减水剂的使用是必不可少的:减水剂的掺入可以降低用水量,提高石膏制品强度;缓凝剂的掺入可延缓石膏的凝结,增加石膏制品的可操作性能[2]。
1建筑石膏缓凝减水剂的国内研究进展国内建筑石膏外加剂的研究起步比较晚,并且主要还是照搬水泥混凝土外加剂的研究方法来研究石膏体系。
牟国栋[3]研究认为:α-半水石膏的溶解度要比β-半水石膏的溶解度小,所以β-半水石膏凝结时间较短。
彭家惠等[4]发现建筑石膏水化初始表层zeta电位为正,这就为石膏减水剂的研发提供了依据。
与陶瓷减水剂类似,这样制备聚丙烯酸盐类物质就能有效分散偏高领土类型的陶瓷粉。
李娜探讨了pH与脱硫石膏标稠的关系,发现随着pH 的增加,半水石膏的标稠呈减小后增加。
其最佳pH 范围为7~9。
傅乐峰等发现共聚物分子量越小、侧链越短、电荷密度越高,对石膏的分散性能越好,且凝结时间越长;同时发现电荷密度最高的聚丙烯酸钠(PAA,M=14000)分散、保持性能俱佳。
童代伟在研究混凝土减水剂时,对石膏体系进行了初步研究,发现随着梳型聚羧酸减水剂侧链分子量的增加,其分散保持性能反而减小,侧链长度越短时损失性能越小。
对于石膏缓凝剂而言,国内研究主要是集中在缓凝剂对其后期强度的影响。
彭家惠等[4]研究了柠檬酸、多聚磷酸钠、骨胶三类常用缓凝剂对石膏体系的影响,指出缓凝的原因是降低了半水石膏水化早期的液相过饱和度,从而改变了二水石膏的晶体形貌,使二水石膏晶体明显粗化,晶形也由针状转变为粗短柱状,孔结构劣化,并最终导致建筑石膏强度的大幅度降低。
建筑石膏制品性能影响因素的研究
建筑石膏制品性能影响因素的研究王坚* 董金柱** 赵键****讲师，太原大学建工系，030009；**工程师，山西省建筑科学研究院，030001;***技术员，太原市建筑总公司，030002 太原 收稿日期：2009—03—12摘要根据多年来建筑石膏制品的试验研究与生产过程中出现的问题，综合性地提出了影响其性能的几个主要因素以及所采取的措施。
关键词新型建筑材料石膏制品性能研究筑石膏制品是一种新型的建筑材料，具有质轻、防火、隔热、加工性能好、尺寸稳定以及特有的“呼吸作用”等优点，但是，由于材料本身特点及生产工艺不当等原因，也存在强度低、耐水性能差等弊端，致使其应用范围受到一定的局限。
尤其近几年在山西省某纸面石膏板生产厂及石膏砌块制品厂的生产过程中发现，为保证产品质量，除应解决生产设备及工艺等方面的问题外，还需要进一步探讨影响建筑石膏制品性能的因素如石膏品位、凝结时间、脱模时间、掺合料品种等。
1 石膏矿的品位根据JC—82规定，生产建筑石膏制品的石膏矿的品位必须达到75%以上，而在实际生产中所使用的矿石，由于产地及矿层不同，其杂质含量波动较大，品位各异。
因此对于不同品位的石膏矿石必须经过混合、均化后炒制，以保证建筑石膏在炒制工艺参数不变的情况下得到相同性能的建筑石膏。
我们曾利用混合后平均品位大于 75%的石膏矿石在相同的炒制工艺条件下制备的建筑石膏进行研究，发现由于其相组成及物理力学性能相近，所以用其制造的制品性能稳定，质量优异，匀质性能好。
2 陈化为保证石膏制品的生产工艺参数稳定且制品具有良好的匀质性能，必须将炒制的建筑石膏在料仓中进行陈化，从而使可溶性无水Ⅲ型石膏及二水石膏含量降低，半水石膏含量增加，晶体表面裂隙弥合，标准稠度用水量降低，达到提高强度的目的。
试验结果证明陈化时间以 7～15天为宜。
3 凝结时间建筑石膏具有遇水后迅速失去塑性且凝结时间快的特点，为建筑石膏的生产制品造成困难，影响制品的质量。
缓凝剂对磷建筑石膏性能的影响
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡材料创新设计实验题目缓凝剂对磷建筑石膏性能的影响学号姓名专业班级指导教师缓凝剂对磷建筑石膏的影响摘要：通过在磷建筑石膏中掺入一定量缓凝剂，研究不同缓凝剂对磷建筑石膏的凝结时间和及其抗折、抗压强度的影响。
结果表明，掺入少量的缓凝剂可对磷建筑石膏的凝结时间起到延缓作用，但同时会对其强度造成不利影响，在实验所用的缓凝剂中，以柠檬酸钠的影响作用最为明显。
关键词：磷建筑石膏；缓凝剂；凝结时间；强度1.引言石膏是一种蕴藏丰寓、广泛存在的矿产资源，其应用有着悠久的历史。
它在自然界中以二水石膏(CaS04·2H2O)和无水硬石膏(CaS04)存在。
建筑石膏是由天然二水石膏或化学石膏经煅烧脱水，形成以ß一半水石膏为主要成分的胶凝材料。
磷石膏是磷化工企业废弃物, 每年数千万吨的磷石膏不仅制约了磷化工企业的发展, 而且占用土地、污染环境。
因此, 给磷石膏找出路是磷化工企业科技开发的重要问题。
建筑石膏的凝结硬化比较快，其凝结时间一般只有6—30min，可操作时间只有3-5min，往往不能满足施工和操作的要求，故而需用缓凝剂延长其凝结时间。
由于磷石膏自身特性(成分复杂、颜色较差、制品孔洞率高等)的影响，磷石膏产品很难使用于建筑行业外的其它行业，但建筑石膏是建筑工程的必备材科，其产品质量和技术性能对施工与工程质量有较大影响。
缓凝剂对石膏作用效果的影响因素是多方面的，包括水膏比、温度、PH值、石膏颗粒细度、杂质的含量和种类等。
本文在一定温度、标准稠度用水量、石膏细度和石膏品种的前提下研究不同掺入量缓凝剂对石膏的凝结时间和强度的影响。
2.实验原材料磷石膏：细度为0.2mm方孔筛筛余量为1.6%，标准稠度用水量为71%缓凝剂：本实验用到的缓凝剂有柠檬酸钠、六偏磷酸钠和多聚磷酸钠3.实验过程3.1缓凝剂对磷建筑石膏凝结时间的影响3.1.1实验方案和数据处理称取试样200g,水=200×71%=142g，和相应掺入量的缓凝剂，缓凝剂的掺入量如表1：将试样和缓凝剂按标准稠度用水量水，倒入搅拌碗中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第３６卷第９期２００４年９月哈尔滨工业大学学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＡＲＢＩＮＩＮＳＴ【ＴＵＴＥＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶ０１．３６Ｎｏ．９Ｓｅｐ．，２００４缓凝剂对建筑石膏结构与强度的负面影响彭家惠１，彭志辉２，瞿金东１，万体智１（１．重庆大学建筑材料工程系，重庆４０００４５，Ｅ—ｍａｉｌ：ｐｅｎ自ｈ＠ｃｔａ．ｃｑ．ｃｎ；２．重庆市建筑技术发展中心，重庆４０００４５）摘要：利用ＳＥＭ扫描电镜、ＭＩＰ压汞测孔技术等测试手段，系统深入地研究了柠檬酸、多聚磷酸钠、骨胶３类常用典型缓凝剂对建筑石膏水化早期液相过饱和度、晶体形貌以及硬化体孔结构的影响，研究了石膏强度损失的内在原因和机制．结果表明：缓凝剂降低了胶凝材水化早期液相过饱和度，改变了二水石膏结晶习性和晶体形貌，晶体明显粗化，晶形也由针状转变为短柱状，大大削弱了晶体间的搭接，硬化体孔径增大，大孔比例明显增加，孔结构劣化，并最终导致建筑石膏强度的大幅度降低．强度损失与其缓凝效果基本成正比，掺量越高，缓凝时间越长，强度损失越大．关键词：石膏；缓凝剂；强度；过饱和度；晶体形貌；孔结构中图分类号：ＴＱｌ７７．３文献标识码：Ａ文章编号：０３６７—６２３４（２００４）０９一“７７一０５ＴｈｅｎｅｇａｔｉＶｅｅｆｆｂｃｔｓｏｆｒｅｔａｒｄｅｒｓｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｇｙｐｓｕｍＰＥＮＧＪｉａ—ｈｕｉ１，ＰＥＮＧＺｈｉ＿ｈｕｉ２，ＱＵＪｉｎ—ｄｏｎｇ１，ＷＡＮＴｉ—ｚｈｉ１（１．Ｄｅｐｔ．ｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４５，Ｃｈｉｎａ，Ｅ—ｍａｉｌ：ｐｅｎｇｊｈ＠ｃｔａ．ｃｑ．ｃｎ；２．ＴｈｅＣｅｎｔｅｒｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＣｏｎｓｔｎｌｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｕｓｉｎｇｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｍｉｃｒｏｇｒａｐｈａｎｄｍｅｒｃｕｒｙｉｎｔｍｓｉｏｎｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆＩ℃ｔａｒｄｅｒｓｓｕｃｈａｓｃｉｔｒｉｃａｃｉｄ，ｓｏｄｉｕｍｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ａｓｗｅＵａｓｂｏｎｅｇｌｕｅｏｎｓｕｐｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｉｎｌｉｑ—ｕｉｄｐｈａｓｅ，ｃｒｙｓｔａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｐｏＩ．ｅｓｔｍｃｔｕｒｅｏｆｈａｒｄｅｎｅｄｇｙｐｓｕｍｐａｓｔｅｈａＶｅｂｅｅｎｓｙｓｔｅｍｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｉｎｔｅｍａｌｃａｕｓｅａｎｄｔｈｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｂｏｕｔｓｔｒｅｎｇｔｈｌｏｓｓａｒｅｐｕｔｆｂｒｗａｒｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｒｅ—ｔａｒｄｅｌ葛ｒｅｄｕｃｅｓｕｐｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｉｎｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｄｕｒｉｎｇｅａｒｌｙｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｂｉｎｄｉｎｇｍａｔｅ“ａｌｓ，ａｎｄｃｈａｎｇｅｔｈｅｇｍｗｔｈｈａｂｉｔａｎｄｃｒｙｓｔａｌｍｏ叩ｈｏｌｏｇｙｏｆｇｙｐｓｕｍ，ｗｈｉｃｈｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙ１ｅａｄｔｏｃｏａｒｓｅｎｉｎｇｏｆｃｒｙｓｔａｌａｎｄｗｅａｋｅｎｉｎｇｏｆｔｈｅｍａｔｔｉｎｇｔｏｇｅｔｈｅｒａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｉｎｄｉＶｉｄｕａｌｃｒｙｓｔａｌｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｗｏｒｓｅｎｉｎｇｏｆｐｏｒｅｓｔｍｃｔｕｒｅａｎｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｈａｒｄｅｎｅｄｇｙｐｓｕｎｌｐａｓｔｅ．ＴｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｌｏｓｓｉｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏｉｔｓＩ．ｅ—ｔａｒｄｉｎｇｅｆｋｃｔ．Ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｄｏｓａｇｅｉｓ，ｔｈｅｌｏｎｇｅｒｔｈｅｒｅｔａｒｄｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｌｏｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇ）ｒｐｓｕｍ；ｒｅｔａｒｄｅｒ；ｓｔｒｅｎ昏ｈ；ｓｕｐｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ；ｃｒｙｓｔａｌｍｏ叩ｈｏｌｏｇ）ｒ；ｐｏｒｅｓｔｌｌＪｃｔｕｒｅ国内外对石膏缓凝剂进行了广泛的研究¨ｑＪ．通常在石膏胶结料中广泛使用的缓凝剂主要有三类：碱性磷酸盐类、有机酸及其可溶盐类、以及蛋白质类等．实践证明，大多数缓凝剂在发生缓凝作用的同时，都会不同程度的损伤建筑石膏的结构与强度，大大制约了缓凝剂在石膏基材料中的广泛应用Ｈ’５Ｊ．柠檬酸及其碱盐掺量较收稿日期：２００３一０５—２３．基金项目：国家自然科学基金资助项目（５００７８０５５）作者简介：彭家惠（１９６２一），男，教授．小时就能产生较强的缓凝作用∽Ｊ，是常用的石膏高效缓凝剂，但在掺量较大时将导致建筑石膏强度剧烈下降．如柠檬酸使Ｂ一半水石膏初凝时间延长至１ｈ时，其强度损失超过５０％．磷酸盐类缓凝剂同样存在强度损失过大的缺陷，而蛋白质类缓凝剂是一种新型石膏缓凝剂，有些蛋白质水解产物用于石膏中效果优异，强度损失也较小，因此具有广阔的发展前景．如上海建筑科学研究院研制的蛋白质类ｓｃ缓凝剂，掺量小、效率高、而且对产品的强度损失较小一１．研究缓凝剂对强度负面影响的内在原因与作及掺量。
一轴亲豢蒿撩化谇删照圉６掺不同种类缓凝刹的馅商忧“”哈尔滨工业大学学报第３６卷（ｃ）掺Ｏ．３％柠檬酸（ｄ）掺０．５％柠檬酸图７柠檬酸掺量对石膏晶体形貌的影响２．３．２缓凝剂对石膏硬化体孔结构的影响了分析，掺加不同缓凝剂与柠檬酸不同掺量下石采用压汞测孔技术对石膏硬化体孔结构进行膏硬化体的孔径数据见表１、２．表ｌ石膏硬化体孔径数据表表２柠檬酸不同掺量下石膏硬化体孔径数据表以上样品均采用同一水膏比成型，因此，掺加缓凝剂前后比孑Ｌ体积和孔隙率变化不大．孔隙率不同程度的降低，可能是由于掺缓凝剂，尤其是高掺量下产生泌水所致．从表中可以看到，掺加缓凝剂后，石膏硬化体的中值孔径、平均孔径和最可几孔径均大幅度增加，而且随着柠檬酸掺量加大，孑Ｌ径粗化的趋势加剧．孔径粗化是二水石膏晶体粗化、晶体之间空间变大的直接结果．这是缓凝第９期彭家惠，等：缓凝剂对建筑石膏结构与强度的负面影响剂降低石膏强度的直接原因．根据以上实验结果，可以推断，缓凝剂带来石膏强度损失的原因主要有以下三个方面：１）掺加缓凝剂后，过饱和度降低，从而形成的晶胚数量减少，且晶体生长变缓，二水石膏晶体有充分的时间和空间发育长大，使得石膏晶体尺寸粗化，石膏晶体之间的接触点减少，搭接强度降低．２）由于缓凝剂选择吸附的结果，二水石膏晶体长轴方向的生长受到抑制，石膏晶体形貌由细长针状变得短粗，削弱了晶体之间的接触和连生，晶体之间空隙变大，从而导致强度下降；３）石膏硬化浆体在形成结晶结构网以后，它的孔结构状况很大程度上由接触点的特性和数量所决定．单位体积结晶接触点的减少必定造成石膏硬化体晶体结构的疏松，也必然带来内部孔径的变大，而孔径变大的结果也就是石膏硬化体强度的下降．因此，缓凝剂是从根本上影响到石膏的晶体形貌和晶体结构，而晶体形貌也影响到孔结构，最终带来了宏观强度的改变．３结论１）缓凝剂的加入降低了初始液相离子浓度和液相过饱和度，从而影响了晶体生长动力学，晶体有充分的时间和空间生长，晶体粗化；２）缓凝剂的选择吸附改变了二水石膏晶体生长习性，使得晶体形貌由针状变为短柱状，晶体间搭接点减少，晶体之问空隙增加，使得石膏硬化体孔径变大，孔径分布劣化，最终导致强度降低；３）缓凝剂使建筑石膏强度显著降低，缓凝剂对强度的负面影响与其缓凝效果基本成正比．缓凝剂掺量越大，缓凝时间越长，强度损失越大．参考文献：［１］Ｋ０ｓＬＯｗｓＫＩＴ，ＬｕＤｗＩＧｕ．Ｔｈｅｅｆ南ｃｔｏｆａｄｍｉｘｔｕｒｅｓｉｎｔｈｅｐＩＤｄｕｃｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｐｌａｓｔｅｒｓ［Ｊ］．ｚＫＧＩｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌ，１９９９，５２９（５）：２７４—２８５．［２］ＭＡＬＬＯＮＴ．Ｒｅｔａｒｄｉｎｇａｃｔｉｏｎｏｆｇｙｐｓｕｍｐｌａｓｔｅｒｒｅｔａｒｄｅｒｓｏｆｖ撕ｏｕｓｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｒｅｌａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｐＨｖａｌ·ｕｅｏｆｔｈｅｐｌａｓｔｅｒ［Ｊ］．ｚｅｍｅｎｔ—Ｋａｌｋ—Ｇｉｐｓ，１９８８（６）：２００—２０１．［３］ｓＩＮＧＨＭ，ＧＡＲＧＭ．Ｒｅｔａｒｄｉｎｇａｃｔｉｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｈｅｍｉ—ｃａｌｓｏｎｓｅｔｔｉｎｇａｎｄｈａｒｄｅｎｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｙｐｓｕｍｐｌａｓｔｅｒａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈ［Ｊ］．ｃｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅＲｅ·ｓｅａｒｃｈ，１９９７，２７（６）：９４７—９５０．［４］余红发．缓凝剂对建筑石膏物理力学性能的影响［Ｊ］．新型建筑材料，１９９９（４）：１３—１５．［５］陈建中．缓凝剂对建筑石膏性能的影响［Ｊ］．新型建筑材料，１９９３（１）：２０一２２．［６］ＨＥＮＮＩＮＧＯ，ＢＲ０ｃＫＮＥＲ０．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｒｅｔａｒｄｉｎｇａｃｔｉｏｎｏｆｃｉｔｒｉｃａｃｉｄｏｎｔｈｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｇｙｐｓｕｍ［Ｊ］．ｚｅ－ｍｅｎｔ—Ｋａｌｋ—Ｇｉｐｓ，１９９０（９）：２１９—２２０．［７］叶蓓红，王瑞麟．抹灰石膏用复合缓凝剂［Ｊ］．新型建筑材料，１９９９（６）：２０—２２．［８］０ＤＬＥＲＩ，ＲＯＢＬＥＲＭ．Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｐｏｒｅｓｔｍｃｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｎ舀ｈｏｆｓｅｔｇｙｐｓｕｍｐａｓｔｅｓＰａｎⅡ：Ｉｎｎｕ—ｅｎｃｅｏｆｃｈｅｍｉｃａｌａｄｍｉｘｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ｚｅｍｅｎｔ—Ｋａｌｋ—Ｇｉｐｓ，１９８９（８）：４１９—４２４．［９］吴莉．缓凝剂对对建筑石膏水化过程和硬化体微结构的影响［Ｊ］．新型建筑材料，２００３（８）：ｌ一３．（编辑杨波，姚向红）缓凝剂对建筑石膏结构与强度的负面影响作者：彭家惠， 彭志辉， 瞿金东， 万体智作者单位：彭家惠,瞿金东,万体智(重庆大学,建筑材料工程系,重庆,400045)， 彭志辉(重庆市建筑技术发展中心,重庆,400045)刊名：哈尔滨工业大学学报英文刊名：JOURNAL OF HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY年，卷(期)：2004,36(9)被引用次数：17次参考文献(9条)1.KOSLOWSKI T;LUDWIG U The effect of admixtures in the production and application of building plasters 1999(05)2.Mallon T Retarding action of gypsum plaster retarders of various chemical composition in relation to the pH value of the plaster 1988(06)3.Singh M;GARG M Retarding action of various chemicals on setting and hardening characteristics of gypsum plaster at different ph[外文期刊] 1997(06)4.余红发缓凝剂对建筑石膏物理力学性能的影响 1999(04)5.陈建中缓凝剂对建筑石膏性能的影响 1993(01)6.HENNING O;BROCKNER O The optimum retarding action of citric acid on the hydration of gypsum1990(09)7.叶蓓红;王瑞麟抹灰石膏用复合缓凝剂 1999(06)8.ODLER I;ROBLER M Relationships between pore structure and strength of set gypsum pastes PartⅡ:Influence of chemical admixtures 1989(08)9.吴莉缓凝剂对对建筑石膏水化过程和硬化体微结构的影响[期刊论文]-新型建筑材料 2003(08)本文读者也读过(9条)1.彭家惠.张建新.陈明凤.吴莉.瞿金东.PENG Jiahui.ZHANG Jianxin.CHEN Mingfeng.WU Li.QU Jindong大分子缓凝剂对建筑石膏水化进程的影响及缓凝机理[期刊论文]-硅酸盐学报2008,36(7)2.马保国.黄洪财.蹇守卫.张琴.MA Bao-guo.HUANG Hong-cai.JIAN Shou-wei.ZHANG Qin新型缓凝剂对建筑石膏性能的影响及机理研究[期刊论文]-重庆建筑大学学报2008,30(5)3.彭家惠.白冷.瞿金东.张建新.吴莉.PENG Jia-hui.BAI Leng.QU Jin-dong.ZHANG Jian-xin.WU Li柠檬酸对建筑石膏缓凝作用影响因素的研究[期刊论文]-重庆建筑大学学报2007,29(2)4.李庚英.Li Gengying无机缓凝剂对建筑石膏性能的影响[期刊论文]-新型建筑材料2000(8)5.吴莉.彭家惠.万体智.张建新缓凝剂对建筑石膏水化过程和硬化体微结构的影响[期刊论文]-新型建筑材料2003(7)6.彭家惠.陈明凤.瞿金东.张建新.PENG Jia-hui.CHEN Ming-feng.QU Jin-dong.ZHANG Jian-xin柠檬酸对建筑石膏水化的影响及其机理研究[期刊论文]-建筑材料学报2005,8(1)7.王兰馨.赵忠兴.耿德军.WANG Lan-xin.ZHAO Zhong-xing.GENG De-jun添加剂对石膏型强度的影响[期刊论文]-沈阳理工大学学报2009,28(6)8.李先友.陈明凤.彭家惠.吴莉缓凝剂对石膏作用效果的影响[期刊论文]-重庆建筑大学学报2004,26(4)9.彭家惠.张建新.陈明凤.瞿金东.吴莉.PENG Jiahui.ZHANG Jianxin.CHEN Mingfeng.QU Jindong.WU Li三聚磷酸钠对二水石膏晶体生长习性与晶体形貌的影响[期刊论文]-硅酸盐学报2006,34(6)引证文献(17条)1.陈明凤.王祖润.彭家惠.张建新.瞿金东缓凝剂对脱硫石膏水化进程和硬化体性能的影响[期刊论文]-墙材革新与建筑节能 2010(3)2.廖琳.潘钢华.雎晨光.吴洁PW-G型外加剂对脱硫建筑石膏性能的影响研究[期刊论文]-混凝土与水泥制品2007(6)3.马振香.蔡昌文.郑喜龙.黄茹.唐朝发脱硫石膏纤维板的制造工艺[期刊论文]-林产工业 2013(6)4.张辉.邹红.叶文霞.谢荔珍火场中纸面石膏板显微结构的SEM分析[期刊论文]-火灾科学 2007(3)5.彭家惠.王凤仙.张建新.吴莉.谢厚礼柠檬酸对石膏析晶过饱和度和微结构的影响[期刊论文]-武汉理工大学学报 2006(11)6.彭家惠.张建新.瞿金东.吴莉.李志坤三聚磷酸钠对建筑石膏水化进程的影响及缓凝机理研究[期刊论文]-硅酸盐通报 2007(6)7.彭家惠.张建新.陈明凤.瞿金东.吴莉三聚磷酸钠对二水石膏晶体生长习性与晶体形貌的影响[期刊论文]-硅酸盐学报 2006(6)8.彭家惠.谢厚礼.陈明凤.张建新.瞿金东骨胶对建筑石膏水化和硬化体微结构的影响[期刊论文]-重庆大学学报（自然科学版） 2006(12)9.刘俊飞.孙吉书.李兵缓凝剂对建筑石膏强度性能影响的试验[期刊论文]-低温建筑技术 2012(12)10.夏强.蒋林华.仲超.圣兆兴.李晓.张飞军硼砂对脱硫建筑石膏水化的影响及其机理分析[期刊论文]-新型建筑材料 2011(10)11.宰德欣.邓玉和.宣玲.冯谦.雷文.骆嘉言缓凝剂对石膏刨花板性能的影响[期刊论文]-南京林业大学学报（自然科学版） 2007(2)12.黎良元.石宗利石膏基复合材料性能影响因素的研究[期刊论文]-新型建筑材料 2007(5)13.彭家惠.张建新.陈明凤.吴莉.瞿金东大分子缓凝剂对建筑石膏水化进程的影响及缓凝机理[期刊论文]-硅酸盐学报 2008(7)14.孙良顺.郭善济.赵漫漫.苏巧.王丹热电厂烟气脱硫废弃物综合利用前景分析[期刊论文]-建材发展导向（下）2010(2)15.曹晓梅.牟晓芳.钱中秋.吴开胜建筑石膏缓凝剂的研究进展[期刊论文]-材料导报 2013(z2)16.潘伟.王培铭缓凝剂和减水剂作用于半水石膏水化硬化的研究进展[期刊论文]-材料导报 2011(13)17.彭家惠建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究[学位论文]博士 2004本文链接：/Periodical_hebgydxxb200409010.aspx。