石膏种类对水泥性能的影响
磷石膏对水泥性能的影响
磷石膏对水泥性能的影响摘要:目前在我国,磷石膏作为一种工业的副产物,每年的排放量巨大无比,达到了数亿吨。
由于磷石膏杂质多且对磷石膏性能影响较大,目前我们国家对磷石膏的利用率却并不理想。
该论文试着从建材方面入手对磷石膏进行研究,试着探索磷石膏对水泥性能的影响。
实验结果表明,磷石膏能明显地延长水泥的凝结时间,能中和水泥的强碱性,且在实际使用范围内,磷石膏不影响水泥的安定性;然而磷石膏对水泥的标准稠度用水量影响微乎甚微。
关键词:磷石膏水泥标准稠度用水量 PH值安定性湖北文理学院建筑工程学院毕业论文第1章绪论1.1研究背景磷石膏:是指在磷酸生产的过程中用硫酸处理磷矿时所产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙,目前我国目前对磷石膏的利用率仅仅只有10%左右,磷石膏的堆放,会侵占我们的土地资源。
人们长时间的接触磷石膏,会引起体内的病变从而导致死亡。
同时,随着中国建筑业的发展,国内对建筑用料有了许多新的要求。
1.2国内研究现状目前在我们国家,对磷石膏的综合利用主要用于以下几方面:①建筑材料;②化工产品山填③矿充;④土壤改良剂。
然而由于技术限制和对磷石膏进行的高额成本的预处理,国内的研究现况依旧不能较好的解决对磷石膏的利用状况。
1.3论文主要研究内容论文以实验室用42.5PC硅酸盐水泥和周边工厂废弃磷石膏,用磷石膏和水泥以不同比例混合,其中磷石膏质量占混合式样质量的百分比分别为0%、5%、10%、15%、20%和25%。
实验用这5组试样分别研究混合之后水泥的标准稠度用水量、PH值、凝结时间、安定性和膨胀系数的具体数值变化和趋势。
第2章材料与试验2.1实验材料由襄阳泽东化工堆场取粉状磷石膏,堆积时间约1年,没有进行任何预处理,存放温度为正常室温。
复合硅酸盐水泥P·C42.5;实验室用生产厂家包装袋装集,存放温度为正常室温。
2.2试样处理将试验用水泥和磷石膏取出,分别选取堆积时间外观大致一样的式样,将其中的大块碾碎。
石膏对水泥早期强度影响的探讨
石膏对水泥早期强度影响的探讨含量不稳定,致使水泥早期强度偏低,且凝结我公司生产的水泥中由于SO3时间异常,促使我们进一步试验分析,查找原因。
我们在了解了硅酸盐水泥矿物水化机理的基础上,对公司所用缓凝剂进行了试验,以期探讨石膏对水泥早期强度的影响。
1石膏结晶水对凝结时间的影响目前我公司使用的有北方石膏、南方石膏以及当地的工业副产品氟化石膏,它们的化学成分见表1(略)。
其中北方石膏的结晶水含量最高,氟化石膏结晶水含量最低。
为了探讨结晶水对水泥凝结时间的影响,我们进行了试验。
我们利用上述三种石膏按一定的质量比配成不同结晶水含量的石膏5组进行水泥凝结时间和强度试验,结果见表2(略)。
基本相同的情况下,从表2可知,当石膏中结晶水含量大于10%时,在SO3水泥的凝结时间明显缩短且较稳定。
因此,天然二水石膏的缓凝效果好,但在实际生产中,还可用硬石膏或混合石膏作缓凝剂。
其中,利用资源丰富的硬石膏岩既可扩大石膏来源且其价格较低;且硬石膏不含结晶水,粉磨时不致因失去结晶水而使水泥中的附水量增加,因而可减少糊磨和库壁结块现象。
国外有关资料认为,硬石膏取代量不能超过石膏用量的70%,我国标准GB5483-1996虽然突破70%的界限,但当熟料中CA含量小于8%时,石膏中的3二水硫酸钙与无水硫酸钙的质量比≥0.10。
但从对实验数据的反复分析可知,在生产中或试验中还须保证石膏中的结晶水不低于8.0%,否则会造成水泥凝结时间异常波动,并明显地影响早期强度。
2石膏掺量对早强的影响为了了解石膏掺加量对水泥早期强度的影响,选用同品位的二水石膏,以不同掺加量进行试验,结果见表3。
从试验可知,春冬季石膏掺量以SO含量计,应控制在水泥总量的1.8%~32.2%,夏秋季控制在2.2%~2.6%较为适宜。
3石膏品位对水泥物性的影响含量不同的二水石膏进行试验的结果见表4。
对SO3含量较低的二水石膏,其样品标准稠度用水量加大,导致从表4可知,SO3出磨水泥早期强度下降。
石膏与矿渣粉对混凝土性能的影响研究
石膏与矿渣粉对混凝土性能的影响研究
石膏和矿渣粉是常用的混凝土掺合料,在混凝土生产中起到了增强混凝土性能和改善混凝土工作性能的作用。
石膏和矿渣粉对混凝土性能的影响已经得到了广泛的研究。
石膏对混凝土性能的影响主要表现在以下几个方面:
1. 增强混凝土的耐久性:石膏与水或水合硫酸钙反应生成硬石膏,硬石膏具有较强的抗硫酸盐侵蚀及防水性能,可以提高混凝土的耐久性。
石膏还可以降低混凝土中的氯离子渗透和碳化速率,提高混凝土的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能。
3. 调节混凝土摩擦热:在混凝土的水泥水化过程中,产热会引起混凝土的升温,若升温过快会导致混凝土开裂。
石膏的掺入可以通过降低水泥的活性,减缓水泥水化反应,从而减轻混凝土的摩擦热,改善混凝土的保温性能。
1. 改善混凝土的强度和耐久性:矿渣粉中含有硅、铝等活性成分,可以与水中的钙离子发生反应,生成更稳定的硅酸盐、铝酸盐水化物等胶状物质,这些胶状物质填充了混凝土中的空隙,增加了混凝土的致密性和强度,提高了混凝土的耐久性。
2. 改善混凝土的水化产热:矿渣粉中的玻璃体和无定形物质可以降低混凝土的水化反应速率,减缓水化产热速率,从而减轻混凝土的收缩和开裂倾向。
3. 增加混凝土的流动性:矿渣粉中的细颗粒物质能够填充混凝土的空隙,改善混凝土的流动性和可抹光性,有利于混凝土的施工和充实。
石膏和矿渣粉的掺入对混凝土的物理性能和力学性能也有一定的影响。
石膏和矿渣粉的掺量、掺入时间、颗粒大小等因素会对混凝土的性能产生不同程度的影响。
在混凝土生产中合理选择石膏和矿渣粉的类型和掺入条件,可以发挥它们的优势,提高混凝土的性能和品质。
脱硫石膏掺量对混凝土性能的影响报告
脱硫石膏掺量对混凝土性能的影响报告近年来,脱硫石膏被广泛应用于混凝土中,用于替代部分水泥,降低环境污染和减少成本。
本次实验旨在研究脱硫石膏掺量对混凝土性能的影响。
实验准备将试验用混凝土标准配合比计算出来,其中水泥用量为50kg/m³。
掺脱硫石膏的掺量分别为0%、10%、20%、30%、40%。
实验中使用好进平板振动器进行震动实验。
实验步骤1、按照标准配合比进行搅拌。
2、按照不同掺量比例将脱硫石膏加入混凝土中进行搅拌。
3、将搅拌好的混凝土样品灌入模具中,实验中模具尺寸设置为100mm×100mm×100mm。
4、放置于潮湿环境中养护,养护时间为28天。
5、对养护好的混凝土进行强度测试和压缩试验。
实验结果分析实验后,我们对混凝土的抗压强度进行了分析。
结果表明,随着脱硫石膏的掺量不断增加,混凝土的抗压强度逐渐降低。
0%掺量时的抗压强度为50.3MPa,而40%掺量时的抗压强度降至33.8MPa。
掺量为10%~20%时降低幅度相对较小,掺量超过30%时降低幅度较大。
这是因为脱硫石膏本身便是一种矿渣,用以替代水泥后,会使混凝土含水量增加,从而导致混凝土中孔隙的增多,抗压性能下降。
而掺量较少时,脱硫石膏更能完整地与其他材料进行反应,增强混凝土的强度。
但当掺量达到一定程度时,脱硫石膏已经占据了混凝土材料的比例较大,反应程度会减少,强度会下降。
结论掺脱硫石膏对混凝土抗压强度有一定的影响,当掺量较少时可以增加混凝土的强度,但超过一定比例时会导致混凝土强度下降。
因此,在工程实际中应合理掌握脱硫石膏的掺量,以保证混凝土具有良好的性能。
在本次实验中,我们选取了不同掺量比例的脱硫石膏,分别为0%、10%、20%、30%、40%。
掺入不同比例的脱硫石膏后,我们对混凝土进行了抗压强度测试,得到了以下数据:掺量比例 | 抗压强度(MPa)---------|--------------0% | 50.310% | 48.920% | 47.230% | 39.740% | 33.8从数据上看,随着脱硫石膏掺量的增加,混凝土的抗压强度逐渐降低。
磷石膏中有机物的测定及其对水泥性能的影响
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手段对磷石膏中有机物进行定性和定量分析, 并研 究 有 机 物 对 水 泥 性 能 的 影 响。 结 果 表 明, 磷石膏中有机物为乙 二醇甲醚乙酸酯、 异硫氰甲烷、 ! D 甲氧基正戊烷、 ( D 乙基 D ? , ! D 二氧戊烷。有机物主要以物理吸附形式分布在石 膏晶体表面, 含量约为 ) &尤 其 是 (" 天 抗 压 强 度 有 较 大 的 下 降, 通 过浮选处理可清除。 关键词: 磷石膏; 有机物; 水泥 中图分类号: 8G?B ; 8.+ 文献标识码: 0
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图 ! 磷石膏 0@& 照片 6*"00)05 ’+’*/2,0 -&,/,()*2,52"-& ,1 -&,.-&,57-.8(
由于有机物 对 无 机 材 料 粘 聚 性 差, 吸附在石膏 晶体表面, 使石膏与其它无机材料如石膏、 水泥等的 粘结减弱, 造成 胶 结 材 料 强 度 降 低。 经 水 洗 处 理 磷 石膏后, 二水石膏晶体表面粒状杂物明显减少, 表明 这些有机物、 可溶磷等杂质吸附在磷石膏颗粒表面, 吸附力较弱, 通过水洗处理即可达到除杂的目的。 利用浮选分 离 和 富 集 磷 石 膏 中 有 机 物, 用 **6# 萃取 浮 选 混 合 物 中 有 机 物, 蒸 馏 分 离 **6# 。对 提 取 出来的有机物进行了红 外 吸 收 光 谱 分 析, 见 图 $, 及 组成物质官能团的定性。
不同类型石膏(SO3)对水泥熟料性能影响试验研究
2试 验 结 果 与 分 析
2 . 1试 验 结 果
将 上述 表 5的配 合 比按 相 关 国家 标 准 进行 试
验。 试 验结 果见 表 6 。 表 6 试样 标准 稠度 用水量 、 凝 结时 间、 强 度测试 结果
试 样 标 准 稠 凝 结 时 间
编号 度需 水 ( h : m i n )
时 间 明显 高 于另 外两 种 。 其 主 要原 因是半 水石 膏 的
强度( MP a )
抗 折 抗 压
安 定
性
量( m L ) 初 凝 终 凝 3 d 2 8 d 3 d 2 8 d A a l 1 3 4 . 0 1 : 1 0 2 : 1 0 5 . 1 6 . 7 2 4 . 7 4 1 . 7 合 格 A a 2 1 3 5 . 5 1 : 0 0 2 : 2 5 5 . 2 7 . 6 2 6 . 7 4 1 . 3 合 格 A a 3 1 3 8 . 5 0 : 5 5 2 : 4 5 6 . 0 7 . 7 2 8 . 7 4 1 . 9 合 格 A a 4 1 3 6 . 5 1 : 0 0 2 : 4 0 5 . 5 7 . 8 2 8 . 9 4 0 . 8 合 格 A a 5 1 3 9 . 5 l : 0 5 2 : 5 0 5 - 3 7 . 5 2 6 . O 3 7 - 2 合 格 B a l 1 3 4 . 5 2 : 0 5 3 : 4 5 5 . 5 7 - 3 2 7 . 8 4 4 . 8 合 格 B a 2 1 3 9 . 5 2 : 4 0 3 : 4 0 5 - 4 8 . 0 2 5 . 4 4 1 . 3 合 格 B a 3 1 4 2 . 5 2 : 4 0 4 : 0 0 5 . 9 8 . 1 2 9 . 4 4 2 . 5 合 格
石膏种类对水泥性能的影响.doc
石膏掺入种类对水泥性能的影响摘要:用不同种类的石膏对水泥凝结时间调凝时,硅酸盐水泥的性能存在较大的差别,其力学强度由大到小的顺序为:二水石膏、氟石膏、磷石膏、硬石膏、半水石膏,半水石膏对早期强度影响较大,而磷石膏缓凝效果过强。
对于硅酸盐水泥,适宜的调凝剂为二水石膏、氟石膏和硬石膏。
本文通过分析对比,研究了产生这些差异的机理,进而进一步了解了石膏种类对水泥性能的影响。
关键词:石膏、掺量、水化过程、水化产物1引言硅酸盐水泥中掺加适量的石膏不仅可调节凝结时间,同时还能提高早期强度。
通常水泥生产过程中所用的石膏为一水石膏,但近来有一些研究表明,其它种类的石膏同样可作为缓凝剂。
不同种类的石膏对水泥凝结时间和强度的影响也各不相同,本文选取了五种石膏:常用的二水石膏、资源丰富的天然硬石膏、半水石膏和两种工业废料---磷石膏和氟石膏,并对其加入硅酸盐水泥熟料后粉磨而成的水泥的各项性能进行了研究。
2石膏的分类本文主要介绍了五种石膏以不同的掺量与硅酸盐熟料共同粉磨而成的各种水泥的物理性能,并且从石膏的性能和水化产物的微观形貌进行了解释对比。
2.1二水石膏天然二水石膏又称生石膏、软石膏或简称石膏,分子式为CaS04.2H20。
学组成的理论质量为:CaO-32.57%,S03~46.50%,H20~20.93%,常伴有粘土细砂等杂质。
二水石膏属单斜晶系,Ca2+联结[SO4]2-四面体,构成双层的结构层,H20子则分布于双层结构层之间。
石膏的双晶形常成燕尾状。
由于二水石膏的晶面发育好,其解理完全,所以在显微镜下常看到菱形薄板状、柱板状或针状体。
不论何种晶形的二水石膏,其折射率是一定的,Ng=1.529,N P=1.520。
2.2生石膏天然硬石膏主要由无水硫酸钙(CaS04)组成,化学组成的理论质量为:CaO-41.19%,S03~58.81%,属正交晶系,晶体参数为:a=0.697nm,b=0.698nm,c=0.623nm。
混凝土中添加石膏的标准化使用
混凝土中添加石膏的标准化使用混凝土是建筑建设中常用的一种材料,它具有强度高、耐久性好等优点,在工程中应用广泛。
然而,混凝土也存在一些缺陷,如收缩性、渗透性等,这些缺陷会影响混凝土的性能和使用寿命。
为了解决这些问题,人们开始将石膏添加到混凝土中,以提高混凝土的性能和使用寿命。
本文将详细介绍混凝土中添加石膏的标准化使用。
一、石膏的种类和性能石膏是一种由硫酸钙水合物组成的矿物,主要有天然石膏、熟石膏、半水石膏和石膏石等。
其中,熟石膏是最常用的一种,它是将天然石膏加热脱水后制成的。
石膏在混凝土中的主要作用是控制水泥水化反应的速度,减少混凝土的收缩性和渗透性,提高混凝土的耐久性和力学性能。
二、石膏的添加量和掺配方式石膏的添加量应根据混凝土的用途、工程要求和环境条件等因素来确定。
一般来说,石膏的添加量应在混凝土总质量的2%~5%之间。
过多的石膏会影响混凝土的强度和硬化时间,过少的石膏则无法达到预期的效果。
石膏的掺配方式主要有两种:一是干掺法,即将石膏和水泥一起加入混凝土中搅拌均匀;二是湿掺法,即将石膏与部分水混合后再加入混凝土中搅拌均匀。
一般来说,干掺法适用于小型工程和混凝土的流动性要求较高的情况,湿掺法适用于大型工程和混凝土的流动性要求较低的情况。
三、石膏混凝土的性能要求石膏混凝土的性能要求应符合以下标准:1. 抗压强度:混凝土的抗压强度应符合工程要求,一般应在20MPa以上。
2. 初凝时间和终凝时间:混凝土的初凝时间和终凝时间应符合工程要求,一般初凝时间不应早于1小时,终凝时间不应晚于10小时。
3. 收缩性:石膏混凝土的收缩应符合国家标准,一般不应超过0.05%。
4. 渗透性:石膏混凝土的渗透性应符合工程要求,一般不应超过5×10-12m/s。
5. 抗冻性:石膏混凝土的抗冻性应符合工程要求,一般应满足F200级别。
6. 耐久性:石膏混凝土的耐久性应符合工程要求,一般应满足S3级别以上。
四、石膏混凝土的施工注意事项石膏混凝土的施工应符合以下要求:1. 混合:石膏和水泥应充分混合,避免出现团聚现象。
石膏对不同水泥胶凝性能的影响
石膏对不同水泥胶凝性能的影响论文
本文旨在探讨石膏对不同水泥胶凝性能的影响。
随着水泥胶凝材料在建筑工程,桥梁结构,建筑物的墙壁,砌筑护坡等方面的广泛应用,石膏在水泥胶凝材料中的重要性也越来越显著。
因此,对石膏对水泥胶凝性能的影响进行了深入的研究。
首先,要明确的是,石膏是一种白色膏状细小的物质,主要成分为氯化钙,也含有一定比例的多种添加剂,例如硫酸钠、硅酸钠和硅酸铝等。
石膏可以将水与固体建材连接起来,使其胶凝起作用,对整个水泥胶凝材料的强度有极大的改善。
其次,石膏可以改善水泥胶凝材料的稠度,增加其内部介质的流动性,有利于强度增强,提高粘结和压缩量,也可以抑制其膨胀量,防止水泥胶凝体的失效。
另外,石膏可以降低胶凝材料的收缩系数,减少收缩现象的发生,改善硬化后材料的抗压强度。
综上所述,石膏对水泥胶凝材料具有重要的促进作用,可以改善材料的细节结构,提高其全局力学性能,促进材料的抗工作状态和维护久远的稳定性。
但是,添加的石膏过多会抑制材料的水化反应,还会使材料出现弱碱性,从而影响其寿命。
因此,在选择石膏的时候应该考虑到石膏的种类,以避免上述问题的出现。
石膏对水泥的影响
石膏对水泥的影响石膏在水泥中成分虽然只占到3%左右甚至更少,但是却在水泥中扮演着举足轻重的角色。
以下从急凝和假凝来分析石膏对水泥的影响。
石膏在水泥中的作用主要是用于水泥凝结时间的调节。
它的化学分子式为CaS04·2H20。
加热时,石膏会脱水形成半水石膏(CaS04·0.5H20),也称为烧石膏。
石膏完全脱水则产生无水石膏(CaS04),又称为硬石膏。
矿物硬石膏具有很低的活性,又称为干固水泥。
当水泥中未掺石膏时,水泥中铝酸三钙(C3A)会与水迅速反应,硅酸三钙(C3S)也会有显著的水化作用。
若C3A含量较高,水泥的比表面积又较大,则有可能产生急凝。
水化过程中伴随显著的放热,并且随后则有水泥浆体的硬化,这就是所谓的急凝。
急凝使新拌混凝土失去可塑性,对混凝土的生产极为不利。
因此,在水泥粉磨时应加入适宜的石膏量。
C3A含量高时,应掺入较多的石膏,但石膏过多反而会产生不良的影响,会使水泥产生假凝现象,甚至会导致水泥的安定性不良。
假凝是由于半水石膏或可溶硬石膏重新水化后再形成石膏。
半水石膏的溶解会使溶液对石膏有过饱和,从而会有石膏的沉淀,并表现为浆体的变硬现象。
但通过再搅拌可以使这种结构破坏,水泥也会恢复正常的凝结。
所以假凝和急凝有本质的不同。
还有一种不正常的凝结成为空气凝结,当水泥暴露于一定的湿环境中则可产生这种凝结。
这种凝结常常发生在水泥储库中,并且由于凝结会产生水泥团块。
原因是因为水泥中的硫酸碱吸水产生的凝结作用。
这种凝结产生的水泥团块很难分散开,对水泥混凝土的性质也会产生不利的影响。
石膏在水泥中的功能
石膏在水泥中的功能石膏在水泥中的功能引言:石膏是一种被广泛应用于建筑和工程领域的材料。
它在许多方面都发挥着重要的作用,其中之一是在水泥中使用。
本文将探讨石膏在水泥中的功能,并对其对混凝土性能和应用方面产生的影响进行评估。
第一部分:石膏在水泥中的应用石膏在水泥中被用作混凝土添加剂和控制剂。
它可以用于控制混凝土的凝结时间、增加流动性、减少开裂和增强强度等方面。
此外,石膏还可通过减少水泥用量和提高混凝土的可持续性,对环境产生积极的影响。
这些应用使得石膏成为一个不可或缺的材料,被广泛应用于建筑和基础设施工程中。
第二部分:石膏对水泥性能的影响1. 控制凝结时间:石膏可用于调节混凝土的凝结时间。
通过控制石膏的添加量,可以延缓或加速混凝土的凝结时间,以适应不同的施工需求。
在施工现场中,这种灵活性对于确保混凝土的良好性能和施工效率至关重要。
2. 提高流动性:石膏在水泥中的加入可以增加混凝土的流动性。
这种增加流动性的效果使得混凝土更容易施工,尤其适用于复杂形状和窄隙的施工场景。
此外,提高流动性还能减少空隙和孔隙的形成,提高混凝土的密实性和强度。
3. 减少开裂:石膏可以减少混凝土的开裂倾向。
这是因为石膏的添加可以控制混凝土的收缩性,减少内部应力的积聚,从而降低了混凝土开裂的风险。
通过减少开裂,石膏提高了混凝土的耐久性和使用寿命。
4. 增强强度:石膏对混凝土的强度发展也有积极的影响。
石膏的添加可以促使水泥颗粒更加均匀地分布,形成更紧密的混凝土结构。
这种优化的结构可以提高混凝土的强度和耐久性,使得混凝土具有更好的承载能力和抗震性。
第三部分:石膏在水泥中的环境影响1. 减少水泥用量:石膏的加入可以降低混凝土中水泥的用量。
由于水泥生产过程中的能耗和碳排放量较高,减少水泥用量能够显著减少对环境的负面影响。
因此,使用石膏作为控制剂可以提高混凝土的可持续性,降低碳足迹。
2. 提高混凝土的可持续性:石膏的使用可以增加混凝土的可持续性。
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。
水泥中石膏的作用
水泥中石膏的作用
水泥中石膏的作用
水泥是建筑材料中的重要组成部分,而石膏是常见的辅助材料之一。
在水泥生产过程中,石膏被添加到水泥中起到了重要的作用。
本文将
从以下几个方面介绍水泥中石膏的作用。
一、调节水泥硬化时间
在生产过程中,为了控制水泥的硬化时间,通常需要添加适量的石膏。
这是因为在水泥硬化过程中,其反应速率非常快,容易导致混凝土早
期强度过高而影响其性能。
而加入适量的石膏可以延缓水泥反应速率,使其具有更好的可操作性和稳定性。
二、改善混凝土工作性能
添加适量的石膏可以改善混凝土工作性能。
具体来说,它可以提高混
凝土流动性,并降低粘度和表面张力。
这使得混凝土更易于施工和加工,并且可以提高混凝土抗裂性和耐久性。
三、促进水泥晶体生长
在硬化过程中,石膏可以促进水泥晶体的生长。
这是因为石膏可以作为催化剂,促进水泥反应过程中的化学反应。
这些反应可以帮助水泥晶体更快地生长,并且可以提高混凝土的强度和耐久性。
四、防止水泥凝结
在水泥生产过程中,石膏还可以防止水泥凝结。
具体来说,石膏可以与水泥中的铝酸盐反应生成硬化物质,并降低其溶解度。
这使得混凝土更加稳定,并且可以避免出现不必要的缩孔和裂缝。
总之,添加适量的石膏对于改善混凝土性能、延缓硬化时间、促进晶体生长和预防凝结都起到了非常重要的作用。
在实际施工中,我们需要根据具体情况来选择合适的添加量,并且注意掌握好施工技术,以确保混凝土质量和建筑安全。
基准水泥中的石膏含量
基准水泥中的石膏含量
基准水泥中的石膏含量是指在水泥生产过程中加入的石膏的比例。
石膏是一种矿物质,化学式为CaSO4·2H2O,它是水泥生产中重要的原材料之一。
在水泥生产过程中,石灰石和粘土被煮热并粉碎,然后混合在一
起形成生料,再通过炉火热处理产生熟料。
在熟料冷却之后,研磨成
细粉即可得到最终的水泥。
石膏作为水泥生产的副产物,通常在磨煤机前的喷嘴处加入,目
的是调整水泥的硬化时间和力学性能,提高水泥的质量。
石膏含量对水泥品质有重要影响。
一般而言,石膏含量增加可以
降低水泥的凝固时间和硬化速度,使其具有更好的韧性和省水性能。
但如果石膏含量过高,会导致水泥剪切、弯曲和压缩强度降低,因此,在实际生产中需要控制石膏含量。
根据国家标准,基准水泥中石膏的含量应为2-6%,这个范围是根
据石膏对水泥质量的影响得出的。
一般来说,石膏含量较高的水泥可以用于生产需要较长硬化时间和较低早强的混凝土,例如用于铁路桥梁、大坝、隧道、地下室等重载结构。
而石膏含量较低的水泥则可以用于生产需要较高早强和较短硬化时间的混凝土,例如用于普通建筑中的墙、地板等。
总的来说,基准水泥中的石膏含量是根据不同需求对水泥的物理性能、化学性质和机械性能的要求来确定的。
石膏含量的合理控制是提高水泥品质和使用寿命的重要因素之一。
浅谈钛石膏代替脱硫石膏对水泥强度及性能的影响
浅谈钛石膏代替脱硫石膏对水泥强度及性能的影响摘要:随着钛白产业迅速升温,我国钛白粉生产线建设急速发展,本文就钛石膏来源、现状及背景以及影响进行一个概述,以供参考。
关键词:钛白;脱硫石膏;水泥强度;影响1.钛石膏来源、现状及背景近年来,随着钛白产业迅速升温,我国钛白粉生产线建设急速发展,2014年国内钛白粉生产企业约100余家,钛白粉总产量为243.5万吨,由于氯化法钛白工艺被国外垄断,国内钛白粉生产仍然以硫酸法为主,我国每生产1吨钛白粉副产6~7吨钛石膏,目前钛石膏年排放量已接近1500万吨,并随着钛白行业发展有不断增加的趋势。
但仅有少量钛石膏可用于复合胶结材料和外加剂使用,而大量钛石膏都无法利用,污染环境的同时给企业带来沉重的经济负担,并影响企业的发展。
因此,亟待开发钛石膏的综合利用。
钛石膏的特点钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时,为治理酸性废水,加入石灰(或电石渣)以中和大量的酸性废水而产生的以二水石膏为主要成分的工业废渣,是硫酸法钛白粉主要工业副产品,其杂质主要是铁的氢氧化物,二价铁置于空气中被氧化成三价铁而呈红色(偏黄),又称红石膏或黄石膏,其化学成分与天然石膏相近。
钛石膏开发利用现状及问题钛石膏作水泥缓凝剂:钛石膏作水泥缓凝剂与天然石膏做水泥缓凝剂相比,水泥性能没有较大变化,钛石膏含水量低于20%可以直接用来做水泥缓凝剂。
一方面要降低其处理加工成本;另一方面需求量要大,用于水泥中作为缓凝剂和建材领域是钛石膏发展的两个不错方向,而钛石膏应用于这两个方向的前提,都要求其具有较低的含水率和提高品位。
因此,降低钛石膏含水率和提高品位成为提高开发的关键。
二、钛石膏代替脱硫石膏对水泥强度及性能的影响概述钛石膏与脱硫石膏占比从不掺钛石膏、钛石膏占25%、钛石膏占33%、钛石膏占50%到单掺钛石膏。
P·II42.5R水泥3天强度下降0.7至1.5MPa,28天强度下降2.8至4.4MPa;标准稠度上升0.1至0.6%;初始流动度下降15mm至34mm,60分钟经时损失变差;凝结时间延长,当钛石膏占50%时,初凝延长22分钟,终凝延长36分钟。
石膏晶型对水泥性能的影响机理研究
Ab t a t: Th nl e c fg p u cy tl y e np y ia r p riso o ta dcm e t ssu id b h e is sr c eifu n eo y s m rsa p so h sc l o e t fP rln e n t de yt esre t p e wa
o e in e p rme t h tt ea h d ie s b tt t d v r i g p o o t n fg p u wi h e p o h r y p wd r fd sg x e i n s t a h n y rt u s i e a y n r p r i s o y s m t t e h l ft eX a o e u o h
建 材 世 界
d i1 . 9 3 ji n 1 7 -0 6 2 1 . 3 0 3 o :0 3 6 /.s . 6 46 6 . 0 2 0 . 0 s
21 02年
第3 3卷
第 3期
石 膏 晶型对 水 泥性 能 的影 响 ( 武汉 三源 特种建 材有 限责 任公 司 , 武汉 4 0 8 ) 3 0 3
l mn re t i g ts we e t ik ra d b g e n t ed s d g p u h d a e e e tt a h n y rt y r t d c me t u a trn ie r h c e n i g r i h o e y s m y r t d c m n h n t ea h d ie h d a e e n , wh c a s d t e b g e a i a y r c ih c u e h ig rc p l r c a k,a d t e a s d t a h o e y s m e n te g h i o r l n h n c u e h tt e d s d g p u c me ts r n t sl we .
基准水泥中的石膏含量
基准水泥中的石膏含量石膏是硬质膏状矿物,其化学式为CaSO4·2H2O,即硫酸钙二水合物。
它是一种常见的建筑材料,在水泥生产中也起着重要的作用。
基准水泥中的石膏含量是指在水泥生产中加入石膏的比例,是影响水泥品质和性能的重要因素。
石膏在水泥生产中有哪些作用?石膏在水泥生产中有多种作用。
首先,它可以调节水泥的凝结时间,使其快速凝结并获得足够的强度。
在水泥生产过程中,水在最初的反应中排出,使水泥粉末变得坚硬。
为了在未来的使用中获得所需的强度和性能,水泥必须以正确的速度凝固和固化。
在这种情况下加入石膏可以控制水泥的凝结时间,使其具有足够的强度和性能。
其次,石膏可以增加水泥的流动性,使其更容易处理。
水泥通常在搅拌器中混合,以获得适当的均匀性和混合度。
然而,如果水泥过于粘稠或厚重,则会变得难以处理。
石膏可以使水泥更流畅,以便在加工过程中更轻松地操作。
另外,石膏还可以改善水泥的稳定性和耐久性。
这是因为石膏可以防止水泥在硬化过程中出现过度晶化。
过度晶化导致水泥变得脆弱,易碎,并且无法承受压力。
通过添加石膏,水泥可以更快地晶化,并且能够保持其坚韧性和强度。
石膏的含量在基准水泥制造中可以根据需要变化,这取决于制造商的具体要求和所需的水平。
在一般情况下,石膏的加入量不会超过水泥的5%。
但是,在某些例外情况下,石膏的含量可能会高达10%。
在不同的国家和地区,基准水泥中的石膏含量可能会有所不同。
例如,在欧洲和美国,基准水泥中石膏的含量通常在2-4%之间,而在中国和印度,石膏的含量可能会高达5-10%。
不同含量的石膏会产生不同的物理和化学特性,这将直接影响水泥的性能和质量。
需要注意的是,在实际生产中,由于石膏的含量和质量的变化,水泥的性能和质量也可能有所不同。
因此,厂商需要在生产前进行严格的质量控制,以确保水泥的性能符合标准要求。
此外,厂商还应与使用者合作,共同确保水泥的性能和质量符合用户需求。
脱硫石膏对水泥性能的影响
脱硫石膏对水泥性能的影响1 引言脱硫石膏是火力发电厂烟气脱硫时由SO2和CaCO3反应生成的一种工业副产石膏,主要成分为CaSO4·H2O,还有一些杂质,如未反应完全的碳酸钙,石灰石中所含有的其它杂质和少量钾、钠盐,一般含量不大于0.5%。
脱硫石膏产量大,不受天然石膏产地的限制,将其用于水泥生产已引起人们的广泛关注。
国外已有成功地应用脱硫石膏作水泥缓凝剂的经验,我国近年才有脱硫石膏产出,尚未对其作水泥缓凝剂进行过系统研究,本工作针对发电厂年产30万吨脱硫石膏综合利用问题进行了深入研究。
工业副产石膏作为一种废弃物会污染环境。
将废弃物资源化,使用脱硫石膏作水泥缓凝剂是非常有效的途径。
这将给排污单位和水泥厂创造好的经济、社会、环境效益。
2 材料与实验方法主要原材料有脱硫石膏、天然石膏、水泥熟料、矿渣、粉煤灰,化学成分如表1。
表1 原材料化学成分脱硫石膏为灰白色粉末状,0.045mm方孔筛筛余1.0%。
主要杂质为未反应完全的CaCO3和部分可溶盐。
从化学分析可知,脱硫石膏不含对水化性能有负影响的杂质,适宜作水泥缓凝剂。
天然石膏为灰白色块状。
粉煤灰为电厂干排灰,物理性能见表2。
表2 粉煤灰物理性能矿渣为水淬高炉矿渣。
将水泥熟料、石膏及各种混合材按配比要求计量后在球磨机中混磨30min,水泥细度达到国家标准要求。
实测值,水泥0.08mm方孔筛筛余为7.0%~8.2%。
复合水泥细度2.8%~4.7%。
依据国家标准,对硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合水泥的性能进行了全面测试。
3 结果与讨论3.1 脱硫石膏对硅酸盐水泥、普通水泥性能的影响脱硫石膏对硅酸盐水泥、普通水泥性能的影响如表3、表4所示,从试验结果可知,脱硫石膏的掺量大于2.0%时,水泥凝结时间能够满足标准要求,安定性合格,随着石膏掺量增大,凝结时间延长,但强度变化不明显。
与相同掺量天然石膏的水泥相比,脱硫石膏作缓凝剂的水泥初凝时间有所提前,终凝时间相差不大,强度比后者高5%左右。
石膏在混凝土中的应用及其效果分析
石膏在混凝土中的应用及其效果分析一、石膏的概述二、石膏在混凝土中的应用1. 石膏的添加量2. 石膏的添加时间3. 石膏的添加方式三、石膏对混凝土性能的影响1. 强度2. 抗裂性能3. 耐久性四、石膏混凝土的应用领域1. 建筑领域2. 道路领域3. 桥梁领域五、石膏混凝土的优点和不足1. 优点2. 不足六、结论一、石膏的概述石膏是一种常见的矿物,其化学组成为硫酸钙二水合物(CaSO4·2H2O)。
石膏是一种重要的工业原料,广泛应用于建筑材料、化工、医药、食品等领域。
在建筑材料领域中,石膏可用于制造石膏板、石膏粉、石膏砂浆等材料。
此外,石膏还可以作为混凝土掺合料,应用于混凝土中以提高其性能。
二、石膏在混凝土中的应用1. 石膏的添加量石膏在混凝土中的添加量通常为混凝土总质量的5%~10%。
石膏的添加量过多会导致混凝土强度降低,而添加量过少则无法发挥其优良的掺和效果。
在具体应用时,应根据混凝土的使用环境、设计要求等因素进行合理的掺量确定。
2. 石膏的添加时间石膏的添加时间通常为水泥与骨料搅拌后,混凝土拌和物即将进入浇注环节之前。
这样可以确保石膏能够与混凝土充分混合,达到优良的掺和效果。
3. 石膏的添加方式石膏的添加方式有两种,一种是干拌法,即将石膏与混凝土的干料一起进行混合;另一种是湿拌法,即将石膏与混凝土的水泥一起进行混合。
其中,湿拌法的掺和效果更佳,并且能够降低混凝土的温度升高,减少混凝土龟裂的可能性。
三、石膏对混凝土性能的影响1. 强度石膏的添加可以提高混凝土的早期强度和长期强度,同时也可以改善混凝土的抗压性能和抗弯性能。
这是因为石膏可以促进水泥的早期水化反应,增加水泥胶凝体的形成,从而提高混凝土强度。
2. 抗裂性能石膏的添加可以改善混凝土的抗裂性能,尤其是对于龟裂的防止效果更为显著。
这是因为石膏可以促进混凝土内部的水化反应,使混凝土的内部结构更加紧密,从而提高混凝土的抗裂性能。
3. 耐久性石膏的添加可以改善混凝土的耐久性,尤其是对于抗硫酸盐侵蚀的效果更为显著。
石膏在水泥中的作用
石膏在水泥中的作用公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]石膏在水泥中的作用石膏的英文名为:Gypsum,主要化学成分是硫酸钙,其主要的化学成分为:CaO 32.5,SO3 46.6,H2O+ 20.9,成分变化不大,常有粘土、有机质等机械混入物,有时含SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2、Cl等杂质。
石膏加热时存在4个排出结晶水阶段:(一)、105~180℃,首先排出1个水分子,随后立即排出半个水分子,转变为烧石膏Ca[SO4]?0.5H2O,也称熟石膏或半水石膏。
(二)、200~220℃,排出剩余的半个水分子,转变为Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]?εH2O(0.06<ε<0.11)。
(三)、约350℃,转变为Ⅱ型无水石膏Ca[SO4]。
(四)、1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏。
熔融温度1450℃。
石膏在水泥生产中的作用有哪些石膏在水泥厂可作为原材料,矿化剂,缓凝剂,激发剂。
其中SO2成分用于在熟料煅烧中硫碱比的平衡,改善煅烧操作和耐火材料的使用寿命。
石膏作用:1、作为原料,生产硫铝酸盐体系水泥、石膏矿渣水泥、石膏铝矾土膨胀水泥等;2、作为矿化剂,降低煅烧温度,节约用煤;3、作为水泥调凝剂,起缓凝效果,使水泥凝结时间符合国标和用户要求;4、作为硫酸盐激发剂,激发粉煤灰、矿渣等工业废渣的活性和提高粉煤灰水泥、矿渣水泥的强度;5、适量石膏可改善水泥性能,如强度、收缩性能和抗腐蚀性能;6、调节熟料中硫碱化,以降低结皮、堵塞的可能性和改善与混凝土的相容性。
石膏在水泥中的作用机理石膏在水泥中成分虽然只占到3%左右甚至更少,但是却在水泥中扮演着举足轻重的角色。
石膏在水泥中主要是为了延缓水泥的凝结时间,有利于混凝土的搅拌、运输和施工。
水泥中若没有石膏,混凝土在搅拌过程中就会迅速凝固,导致无法搅拌和施工。
未加石膏的水泥加水拌和之后之所以会发生快凝,主要是由于熟料中的C3A佷快地溶于水中,迅速生成铝酸钙水化物。
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石膏掺入种类对水泥性能的影响摘要:用不同种类的石膏对水泥凝结时间调凝时,硅酸盐水泥的性能存在较大的差别,其力学强度由大到小的顺序为:二水石膏、氟石膏、磷石膏、硬石膏、半水石膏,半水石膏对早期强度影响较大,而磷石膏缓凝效果过强。
对于硅酸盐水泥,适宜的调凝剂为二水石膏、氟石膏和硬石膏。
本文通过分析对比,研究了产生这些差异的机理,进而进一步了解了石膏种类对水泥性能的影响。
关键词:石膏、掺量、水化过程、水化产物1引言硅酸盐水泥中掺加适量的石膏不仅可调节凝结时间,同时还能提高早期强度。
通常水泥生产过程中所用的石膏为一水石膏,但近来有一些研究表明,其它种类的石膏同样可作为缓凝剂。
不同种类的石膏对水泥凝结时间和强度的影响也各不相同,本文选取了五种石膏:常用的二水石膏、资源丰富的天然硬石膏、半水石膏和两种工业废料---磷石膏和氟石膏,并对其加入硅酸盐水泥熟料后粉磨而成的水泥的各项性能进行了研究。
2石膏的分类本文主要介绍了五种石膏以不同的掺量与硅酸盐熟料共同粉磨而成的各种水泥的物理性能,并且从石膏的性能和水化产物的微观形貌进行了解释对比。
2.1二水石膏天然二水石膏又称生石膏、软石膏或简称石膏,分子式为CaS04.2H20。
学组成的理论质量为:CaO-32.57%,S03~46.50%,H20~20.93%,常伴有粘土细砂等杂质。
二水石膏属单斜晶系,Ca2+联结[SO4]2-四面体,构成双层的结构层,H20子则分布于双层结构层之间。
石膏的双晶形常成燕尾状。
由于二水石膏的晶面发育好,其解理完全,所以在显微镜下常看到菱形薄板状、柱板状或针状体。
不论何种晶形的二水石膏,其折射率是一定的,Ng=1.529,NP=1.520。
2.2生石膏天然硬石膏主要由无水硫酸钙(CaS04)组成,化学组成的理论质量为:CaO-41.19%,S03~58.81%,属正交晶系,晶体参数为:a=0.697nm,b=0.698nm,c=0.623nm。
硬石膏的矿层一般位于二水石膏层下面,硬石膏通常在水的作用下变成二水石膏,因此在天然硬石膏中通常含有5%-10%的二水石膏。
2.3半水石膏半水石膏有α型和β型两个变种。
其中建筑石膏,主要为β型半水石膏,因此在这主要介绍β型半水石膏。
二水石膏在干燥环境下进行脱水,可以形成β型半水石膏。
关于β型半水石膏的形成机理,目前有两种说法:一种是所谓一次生成机理,即二水石膏加热后直接形成半水石膏;另一种是所谓二次生成机理,也就是说二水石膏先直接脱水形成硬石膏,再立即吸附脱出的水分子转变为β型半水石膏。
β型半水石膏是片状的、不规则的、由细小的单个晶粒组成的次生颗粒,密度为2.62-2.649/cm3,折射率Ng-1.550,Np=1.556。
β型半水石膏相属单斜晶系,是二水石膏在常压下缺乏水的情况下炒制而成,其中水以干蒸汽的状态蒸发,无重结晶过程,因而生成晶型不佳,呈松散聚集的片状、细鳞片状晶体。
2.4磷石膏磷石膏呈白灰色粉状,刚排出的磷石膏含水较多,约17%左右,密度为2.239/cm3,堆积密度为820kg/m3。
经过晾晒风干后水分可达到7%,经x射线衍射分析,表明其主要矿物组成为CaS04-2H20、少量长石、磷灰石、a石英等。
其有害成分为可溶性磷酸盐及少量有机杂质,PH值在6.0~6.2之间,其化学成分稳定。
磷石膏的颜色偏深。
纯净的石膏是白色的,但通常的含水磷石膏呈分散的细小颗粒,呈深灰色,像豆腐渣,略有异味。
干燥后的磷石膏里灰色粉,作为粉刷石膏和装饰石膏会影响外观。
磷石膏多呈灰白色,有的呈黄色或灰黄色。
由扫描电镜图可看出,磷石膏的结晶形态为棱形或柱形的板状结构。
与天然石膏不同的是磷石膏中CaS04-2H20晶体表面有“瘤状物”,经分析,其可能是磷石膏中的P25、F-与其他一些杂质在CaS04.2H20晶体表面的附着物。
2.5氟石膏氟石膏是化工厂生产氢氟酸时产生的废渣,呈白色粉末状,其主要成分是CaS04和CaS04-2H20及少量的CaF2。
新排出的氟石膏是一种微晶、疏松、部分成块状,易于捏碎的物料。
一般氟石膏H+含量为3.8×10-3mol/g,吸附水为2%~3%,其矿物物相组成主要为II型无水石膏。
其晶体比天然石膏细小,一般为几微米至几十微米,发育不完整。
长时间露天堆放后可自然水化,晶粒结构由原来的粒状结构变成针状、片状或板状结构,颗粒逐渐变细,产生强度。
表1 各种石膏的化学组成3石膏种类对水泥性能的影响3.1石膏种类对水泥标准稠度用水量的影晌掺加半水石膏的水泥样品标准稠度用水量较大,其主要原因是半水石膏遇水后溶解、扩散、析晶产生结晶细小的二水石膏,这些二水石膏又与熟料中的矿物反应生成钙矾石时需要较多的水,因此导致需水量增加。
由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏小,当半水石膏在水中溶解后便有二水石膏从过饱和溶液中析出晶体。
于是便破坏了原有半水石膏的平衡状态,致使半水石膏进一步溶解,继而促使二水石膏进一步析晶,如此不断循环,直至半水石膏完全水化生成二水石膏晶体为止。
半水石膏的溶解速度和溶解度极大,因而缓凝效果较好,但如果掺量太多,会在未水化熟料表面很快覆盖上一层致密的三硫型水化硫酸钙薄膜,明显的阻碍了水化的继续进行。
3.2石膏种类对水泥凝结时间的影响由试验结果可知,掺加半水石膏的水泥样品标准稠度用水量大,其主要原因是半水石膏遇水后溶解、扩散、析晶产生二水石膏。
每一个CaSO分子需要结合3/24个水分子,导致需水量增加。
由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏小,当半水石膏在水中溶解后,便有二水石膏晶体从过饱和溶液中析出,于是便破坏了原有半水石膏的平衡状态,致使半水石膏进一步溶解,继而促使二水石膏进一步析晶,如此不断循环,直至半水石膏完全水化生成二水石膏晶体为止。
半水石膏的溶解速度和溶解度极大,因而缓凝效果较好,但如果掺量不当,会在未水化熟料表面很快覆盖上一层致密的三硫型水化硫铝酸钙薄膜,明显地阻碍了水泥水化的继续进行。
从矿物组成看,鲍格等人认为铝酸三钙的含量是控制水泥凝结时间的决定性因素。
如果单将熟料磨细,铝酸三钙很快水化,生成足够数量的水化铝酸钙,形成松散的网状结构,就会在瞬间很快凝结。
掺加石膏等作为缓凝剂后,降低了铝酸三钙的溶解度,其水化物不能很快析出,铝酸三钙就不再是控制凝结时间的主要组成。
由于硅酸盐水泥在粉磨时通常都掺有适量石膏,因此其凝结时间在更大程度上就受到铝酸三钙水化速度的制约。
不同种类的石膏由于其溶解速度和溶解度不同,对水泥的缓凝作用也不相同。
在掺量相同的情况下,掺加硬石膏的水泥样品要比掺二水石膏的水泥样品凝结时间短。
产生上述情况的原因主要是二种石膏的溶解速度不同。
二水石膏的溶解度约为2.1克/升,硬石膏的溶解度约为2.4克/升,溶解度二者相差不大,但是,二水石膏溶解速度快,在几分钟内可达到溶解平衡,而天然硬石膏一般要40天以后才能达到溶解平衡,溶解速度要慢得多。
水泥熟料中的C3A水化速度快,其水化产物溶解度也大,只有使最初水化的C3A与溶解的CaS04化合,生成水化硫铝酸钙时,才能达到缓凝的目的。
硬石膏的溶解速度慢,抑制C3A快速水化的能力比二水石膏差,所以掺加硬石膏水泥的凝结时间比掺加二水石膏的要短。
掺加磷石膏的水泥样品凝结时间缓慢的机理,一般是认为磷石膏中含有具有缓凝作用的P205及其他微量有机物等,可溶性的P205能够影响溶液的酸碱性。
磷石膏所含的这些水溶性杂质,随同磷石膏一道溶解,并进入水泥浆体之中,由于水泥浆体碱性较强,磷酸盐和氟化物之类杂质随之被中和,致使溶液无法达到氢氧化钙的饱和或过饱和,铝酸钙消耗硫酸盐形成钙矾石或单硫型水化硫铝酸盐被推迟,因此延缓了水泥的凝结时间。
亦即磷石膏的缓凝作用除了其S03起作用外,P25及其他微量有机物也在起作用,最终的凝结时间是S03与P25及微量有机物共同作用的结果。
P 205及微量有机物对水泥凝结时间的影响是成正比关系,而其含量又随磷石膏掺量的增加而增加,故使得凝结时间随磷石膏掺加量的增加而延长。
因此,国外有的国家规定用于水泥缓凝剂的磷石膏其可溶P205应为0。
我国有关企业标准也规定用于水泥中的磷石膏其可溶P205<0.1。
3.3石膏种类对水泥强度的影响水泥的水化产物由钙矾石晶体、多种形貌的C-S-H、六方板状的氢氧化钙和单硫型水化硫铝酸钙等组成,它们密集连生交叉结合,又受到颗粒间的范德华力或化学键的影响,因而硬化水泥浆体具有强度。
由此可以推断,水化产物的形貌/表面结构以及生长的情况等,是影响水泥强度的重要因素。
由SEM照片可以看出,掺加二水石膏样品的各龄期水化产物都要比掺加硬石膏样品的各龄期水化产物结构致密,相互之间结合较好,所以相应的强度也较高。
半水石膏水化反应的需水量较大,料浆凝固后所含自由水分增多,所形成的二水石膏晶体结构网络变小,甚至遭到破坏。
因此,掺加半水石膏的水泥样品各龄期的强度相对而言大大变小了。
在直接用磷石膏做水泥缓凝剂时,与采用天然二水石膏做缓凝剂相比,对水泥的凝结时间影响较大,但对强度影响不显著,3d,7d,28d抗压强度基本相同。
据有关资料介绍,这是由于延长凝结时间可以使C-S-H凝胶生长成更大的纤维,从而使强度得到提高。
使用氟石膏作缓凝剂对水泥强度无不良影响,并且水泥中S03,达到控制要求时,掺加氟石膏的水泥强度比掺加二水石膏的水泥1d 强度略有提高。
这主要是因为水泥的早期强度与其水化早期钙矾石的形成速度与形成量有一定关系,而氟石膏是无水CaS04和二水CaSO4,的棍合体,在水化初期可持续稳定地提供SO42-,能使生成的钙矾石不至于因液相中S042-,下降而导致钙矾石转变为单硫型水化硫铝酸钙,从而影响水泥石的早期强度。
3.4石膏种类对水泥水化过程和水化产物的影响不同种类的石膏具有不同溶解速度的性能,使得掺加不同石膏的水泥在水化各龄期的水化产物不尽相同。
通过测定了水泥中所用石膏种类与其溶解速度的关系,我们可以得出这样的结论:(1)二水石膏在纯水中5min内很快就溶解达到饱和溶解度(2.05g CaSO4/L)的90%以上,1h就基本上达到饱和浓度,以后不再变化;在低浓度的石灰溶液(0.7g Ca0/L)中5min达到1.7-1.8gCaSO4/L,以后不再变化,在饱和石灰水溶液中5min达到1.6-1.7gCaSO4/L,以后不再变化。
(2)硬石膏的溶解速度很慢,在纯水中5min仅为0.92gCaS04/L,3d为1.71gCaSO4/L;在低浓度的石灰溶液(0.7g Ca0/L)中,7d仅为1.7-1.8gCaSO4/L;在饱和石灰水溶液中与低浓度的石灰溶液(0.7g Ca0/L)中相似,但有继续溶解的趋势。
(3)半水石膏在纯水中很快溶解,5min就达到过饱和浓度(2.5-2.6gCaS04/L)。