硬石膏調(diào)凝劑的原理

時間：2014-05-27 10:24:34

作者：世邦機器

一般水泥熟料磨成細粉與水相遇會很快凝結(jié)，給工程施工造成很大困難。摻加適量石膏不僅可調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，同時還能提高早期強度，降低干縮變形，改善耐蝕性、抗凍性、抗?jié)B性等一系列性能。

至于石膏的緩凝機理，說法不一。一般認為熟料中的C。A水化迅速，石膏生產(chǎn)線加入石膏主要是延緩的水化，而在石膏、石灰的飽和溶液中能生成鈣礬石，這些棱柱狀小晶體包覆在C：；A的粒子表面上，成為一層薄膜，可阻滯水分子的進入和離子的擴散，從而延緩了C。A的繼續(xù)水化，調(diào)節(jié)了水泥的凝結(jié)時間。以后，隨著擴散作用的進展，表面的鈣礬石不斷變厚，當(dāng)固相體積增加所產(chǎn)生的結(jié)晶壓力達到一定數(shù)值時，石膏粉設(shè)備就將鈣礬石薄膜局部脹裂，而使水化繼續(xù)進行。接著新生成的鈣礬石又將破裂處重新封閉，使水化延緩。如此反復(fù)進行，直至溶液中的離子消耗到不足以形成鈣礬石后，鋁酸三鈣即進一步水化生成單硫型水化硫鋁酸鈣。以及二者的固溶體。因此，石膏的緩凝作用是在水泥顆粒表面形成鈣礬石保護膜，阻礙水分子和離子移動的結(jié)果。

由于影響石膏緩凝作用的因素甚多，適宜的石膏摻量就難以按照化學(xué)計量精確計算。試驗表明，石膏對水泥凝結(jié)時間的影響并不與摻量成正比，并且?guī)в型蛔冃?，?dāng)超過一定摻量時，略有增加就會使凝結(jié)時間變化很大，但當(dāng)增加過多時，不但對緩凝作用幫助不大，而且還會在后期繼續(xù)形成鈣礬石，產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，從而使?jié){體強度削弱，發(fā)展嚴重的還會造成安定性不良的結(jié)果。

勒奇(W．Lerch)根據(jù)水泥漿的初期放熱速率曲線，提出適宜的石膏摻量應(yīng)能使鈣礬石向單硫型水化硫鋁酸鈣的轉(zhuǎn)變峰不致出現(xiàn)，否則就表示石膏摻量不足。試驗表明，在熟料中c。A或堿含量高的情況下，石膏摻量就應(yīng)適當(dāng)增加，當(dāng)水泥粉磨較細或混合材采用礦渣量較多時，也要適當(dāng)多加石膏。而熟料中S0。含量較高時，則要相應(yīng)減少石膏摻量。不過，對于摻用氟、硫等復(fù)合礦化劑所燒制的熟料，由于還含有與石膏反應(yīng)較快的無水硫鋁酸鈣或氟鋁酸鈣，則采用較高的石膏摻量為宜。

我國生產(chǎn)的普通水泥，其石膏摻量一般波動于S0。一1．5％～2．5％之間，硬石膏在常溫下的溶解度雖然比二水石膏大，但溶解速度很慢，因此要滿足調(diào)節(jié)凝結(jié)時間的要求，其加入量一般就應(yīng)比二水石膏適當(dāng)增加。