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。

天然二水石膏又称生石膏、软石膏或简称石膏,。学组成的理论质量为:CaO-%,S03~%,H20~%,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=,NP=。

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-%,S03~%,属正交晶系,晶体参数为:a=,b=,c=。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。

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,-,折射率Ng-,Np=。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。

磷石膏呈白灰色粉状,刚排出的磷石膏含水较多,约17%左右,,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,~,其化学成分稳定。