摘要：化学石膏和天然石膏化学成分很接近，二水硫酸钙（硫酸钙）的含量比较高，通过对化学石膏去除杂质、改性，完全可以替代天然石膏作为水泥的缓凝剂。本文主要阐述了化学石膏的性能，作为水泥缓凝剂的改性方法及对水泥性能的影响。化学石膏用作水泥缓凝剂，拓宽了化学石膏利用的途径，具有明显的社会效益和经济效益。 关键词：化学石膏；缓凝剂；性能；应用 the property of synthetic gypsum and application in cement retarder xie jian?hai1,shi zong?li1,2,xiang ren?ke1,zhao dang?hui3 (1.insitute of materials science and engineering, lanzhou jiaotong university,lanzhou gansu730070;2.school of materials and engineering, hunan uuniversity,changsha hunan 410082; 3. shaanxi qinling cement co. ltd,tongchuan shaanxi 727100) 1 引言 工业生产每年排放大量化学石膏，由于化学石膏含有杂质、水分等，对其有效利用带来很多不便［1］。化学石膏的堆放不仅占用大量的土地，经雨水冲刷和浸泡，可溶性有害物质会溶于水中，导致地表水及地下水污染。其次，堆积的化学石膏经日晒风吹，会在空气中形成粉尘污染。大量堆积的化学石膏严重制约着企业的发展，综合利用工业副产石膏，既有利于保护环境，又能节约能源和资源。国外发达国家化学石膏的利用率比较高，包括对一些废弃石膏的再利用，作为水泥缓凝剂广泛使用［2-4］。2009年我国的水泥产量近16亿吨，按水泥中加入5%的石膏作为缓凝剂计算，全国一年水泥生产就大约需要8000万吨石膏。水泥产业对石膏的需求量是非常巨大的，而水泥缓凝剂基本是以天然石膏为原料，我国的天然石膏资源虽然丰富，但是分布很不均衡，如果用化学石膏代替天然石膏用作水泥缓凝剂，既可以废物利用，又可以降低水泥企业生产成本，符合可持续发展战略。 2 化学石膏的性能和改性 化学石膏是在工业生产过程中所得到的以caso4.2h2o或caso4为主要成分的副产品，包括磷石膏、烟气脱硫石膏、柠檬酸石膏、氟石膏、硼石膏、钛石膏等。化学石膏在化学成分、水化动力、凝结特性、物理性能上与天然石膏都比较接近。表1是化学石膏与天然石膏化学成分的对比，从表中数据可知道化学石膏的主要成分与天然石膏接近，经过改性处理后可以作为水泥缓凝剂使用。 2.1 化学石膏的性能 2.1.1 磷石膏（phosphogypsum） 2.1.2 脱硫石膏 (flue gas desulphurization gypsum) 脱硫石膏主要是火力发电厂用石灰石-石膏法去除废气中的so2所产生的以二水硫酸钙为主要成分的副产品，年排放产量在5000万吨以上。脱硫石膏附着水15-25%,外观比较潮湿、呈松散的细小颗粒，纯度可达到95%。脱硫正常时其产出的脱硫石膏颜色近乎白色微黄.有时脱硫不稳定带进较多的煤灰等杂质时颜色发黑，对其利用带来不利影响。脱硫石膏主要杂质为未反应的碳酸钙、氧化铝和氧化硅等。 2.1.3 柠檬酸石膏 ( citric acid gypsum) 柠檬酸石膏是生产柠檬酸过程中所得到的副产品，每生产一吨柠檬酸可产生废渣2.2吨，主要成分caso4.2h2o。柠檬酸石膏外观呈白色或浅黄色，附着水含量40%左右，主要杂质为未反应的柠檬酸钙及少量未提取的柠檬酸，ph=3.5-4.5。 2.1.4 氟石膏 (fluorgypsum)
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910231323.4 (22)申请日 2019.03.26 (71)申请人 中国矿业大学（北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路丁11号 (72)发明人 王栋民 张雷 王奕仁 刘少卿 孙睿 古悦 (74)专利代理机构 北京聿宏知识产权代理有限 公司 11372 代理人 吴大建 康志梅 (51)Int.Cl. C04B 28/04(2006.01) C04B 111/20(2006.01) (54)发明名称 一种水泥基复合胶凝材料及其制备方法 (57)摘要 本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉 及一种水泥基复合胶凝材料及其制备方法和应 用。本发明提供一种包括水泥、粉煤灰、矿渣微 粉、石灰石粉的复合胶凝材料，该材料用于护岸 结构混凝土的制备，可明显提高护岸结构混凝土 的抗硫酸盐和氯盐复合侵蚀的能力，改善混凝土 的孔结构和密实性，同时减小固体废弃物对环境 的污染和土地资源的浪费，具有明显的社会效益 和经济效益。权利要求书1页 说明书8页CN 109748559 A 2019.05.14 C N 109748559 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109748559 A 1.一种复合胶凝材料，包括： 组分a)，20wt％-60wt％的水泥； 组分b)，10wt％-40wt％的粉煤灰； 组分c)，20wt％-50wt％的矿渣微粉； 组分d)，0wt％-20wt％的石灰石粉。 2.根据权利要求1所述的复合胶凝材料，其特征在于，所述复合胶凝材料中不含钢渣微粉。 3.根据权利要求1或2所述的复合胶凝材料，其特征在于，所述水泥的含量为25wt％-55wt％，优选30wt％-50wt％；和/或，所述粉煤灰的含量为15wt％-35wt％，优选15wt％-30wt％；和/或，所述矿渣微粉的含量为25wt％-45wt％，优选25wt％-40wt％；和/或，所述石灰石粉的含量为1wt％-15wt％，优选2wt％-10wt％。 4.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合胶凝材料，其特征在于，所述粉煤灰的比表面积为300-600m2/kg，优选400-550m2/kg，更优选450-500m2/kg；和/或，所述矿渣微粉的比表面积为300-600m2/kg，优选400-550m2/kg，更优选450-520m2/kg；和/或，所述石灰石粉的比表面积为300-600m2/kg，优选400-550m2/kg，更优选450-500m2/kg。 5.根据权利要求1-4中任意一项所述的复合胶凝材料，其特征在于，所述粉煤灰的需水量比为85％-98％，优选88％-97％，更优选92％-96％；和/或，所述矿渣微粉需水量比为85％-98％，优选88％-98％，更优选92％-97％；和/或，所述石灰石粉的需水量比为85％-98％，优选88％-96％，更优选90％-95％。 6.根据权利要求1-5中任意一项所述的复合胶凝材料，其特征在于，所述粉煤灰包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3及TiO2；和/或，所述矿渣微粉包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3及TiO2；和/或，所述石灰石粉包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO及SO3。 7.根据权利要求1-6中任意一项所述的复合胶凝材料，其特征在于，所述粉煤灰包括40wt％-60wt％SiO2、35wt％-50wt％Al2O3、6wt％-10wt％Fe2O3、2wt％-7wt％CaO、0.5wt％-1wt％MgO、1wt％-5wt％SO3及1wt％-5wt％TiO2。 8.根据权利要求1-7中任意一项所述的复合胶凝材料，其特征在于，所述矿渣微粉包括20wt％-30wt％SiO2、10wt％-20wt％Al2O3、0.3wt％-1wt％Fe2O3、40wt％-60wt％CaO、5wt％-10wt％MgO、5wt％-10wt％SO3及1wt％-6wt％TiO2。 9.根据权利要求1-8中任意一项所述的复合胶凝材料，其特征在于，所述石灰石粉包括0.2wt％-1wt％SiO2、1wt％-3wt％Al2O3、0.2wt％-1wt％Fe2O3、50wt％-60wt％CaO、1wt％-5wt％MgO及5wt％-10wt％SO3。 10.一种根据权利要求1-9中任意一项所述的复合胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：将水泥、粉煤灰、矿渣微粉及任选的石灰石粉经机械搅拌混合，获得复合胶凝材料。 11.根据权利要求1-9中任意一项所述的复合胶凝材料或权利要求10所述的制备方法制备的复合胶凝材料在护岸材料的制备中的应用，优选护岸结构混凝土的制备中的应用。 2
石膏装饰材料都有哪些种类? 一、石膏的基础知识 石膏的煅烧温度在140℃左右，与水泥、石灰的生产过程相比，其生产最为节能环保;同时，石膏还可以实现循环利用。因此，石膏同水泥、石灰并列为三大胶凝材料，而它却是三者中唯一的绿色、节能材料。随着生态建筑和绿色建材概念日益为人们所接受，以石膏为主体的绿色建材越来越受到建筑界的关注。 纯石膏通常是白色到无色透明的矿物，由于杂质存在，也呈灰色、棕色、粉红色等。石膏矿物有多种形态：质纯无色透明的晶体称为透明石膏;雪白色、不透明的细粒块状称为雪花石膏;纤维状集合体并具丝绢光泽的称为纤维石膏;亦有土状、片状集合体等。除了天然石膏外，含硫酸钙的化工副产品和磷石膏、氟石膏、硼石膏等废渣也可以生产大量合成石膏，通常生产石膏的原料90%为天然石膏，其余为化学石膏，其化学式为CaSO4·2H2O，也称二水石膏或生石膏。 1、石膏的种类 二水石膏可制造各种不同性质的石膏，其主要工序是加热与磨细，且加水反应又还原成二水石膏同时释放热量，这是一个可逆反应。建筑中使用最多的石膏品种是建筑石膏，其次是模型石膏，此外，还有高强度石膏、无水石膏水泥和地板石膏。
建筑石膏为白色粉状物，其主要成分为β型半水石膏，建筑石膏硬化后具有很好的绝热吸声性能和较好的防火性能、吸湿性能，可用于生产各种石膏板材、装饰制品、人造大理石及室内粉刷等，特别适合于制作各种洁白光滑细致的花饰装饰，若加人颜料可使制品具有各种色彩，但不宜用于室外工程和65℃以上的高温工程。模型石膏比建筑石膏凝结快，强度高，主要用于制作模型、雕塑、装饰花饰等。高强度石膏由仅型半水石膏磨细后制成，硬化后具有较高的密实度和强度，适用于强度要求高的抹灰工程、装饰制品和石膏板，掺人防水剂的制品可用于湿度较高的环境中，也可加人有机溶液中配成黏结剂使用。无水石膏水泥适宜于室内使用，主要用于制作石膏板或其他制品，也可用作室内抹灰。地板石膏硬化后有较高的强度和耐磨性，抗水性也好，所以主要用作石膏地板，用于室内地面装饰。 2、石膏的用途 石膏的用途十分广泛，根据其自身特性和各领域对其应用要求的不同，一般主要用于以下三大类用途。 石膏的首要用途是用于建筑装饰材料行业，且主要是用来制造石膏板，还可用来制作石膏砌块、石膏墙板、粉刷石膏、粘贴石膏、石膏腻子及各类艺术石膏装饰制品等。 石膏的次要用途是石膏原矿的直接应用，主要被用于水泥缓凝剂、食用石膏、光学器械等。
《公路桥梁施工规范》JTJ 041-2000 于2000年11月01实施，历经十年已严重滞后于科技进步，国家要求规范四年已修订，交通运输部远落后于我国其他部门规范；新规范《公路桥梁施工规范》JTG /T F50-2011（简称新桥规）于2011年08月01实施，《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005于2005年08月01实施，还没有来得及将粉煤灰、矿粉、石灰岩粉、硅粉等矿物掺合料比表面积、烧失量、需水量比、28d活性指数等试验检测方法没有列入试验规程，依据G B/T 8074、GB/T 1596、GB/T 18736-2002、GB/T176 将有关试验分述如下： 1、比表面积 新桥规表6.15.8-1只测定45um负压筛粉煤灰、矿粉细度而不测定比表面积，第二章我已经论述，只测定细度容易造成供销商掺假使杂，对HPC性能造成影响。 矿物掺合料比表面积越大，矿物掺合料就越细，其对混凝土强度的贡献就越明显，因为比表面积越大的矿物掺合料其活性越大。 试验表明，同一种掺合料的比表面积越大，需水量比越大，活性指数就越高，早期水化反应速度就越快，放热就越快，导致水化热峰值就越高，不利于大体积结构物的温度控制。但在试验的同时也发现硅粉和粉煤灰比表面积不仅与水泥的水化热有关，还与混凝土的保水性有很大的关系。比表面积越小，水化放热较慢，但保水效果不好，易泌水；比表面积越大，使得早期水化放热速度较快，但保水效果好，不易泌水。经多次试验分析，硅粉掺合料的比表面积控制在15m2/g~
20m2/g、普通硅酸盐P.O42.5水泥宜控制在300m2/kg~350m2/kg、硅酸盐水泥P.Ⅰ、P.Ⅱ52.5宜控制在350m2/kg~400m2/kg、粉煤灰宜控制在400m2/kg~600m2/kg、矿粉宜控制在550m2/kg~750m2/kg、石灰岩粉宜控制在450m2/kg~550m2/kg。 1）比表面积测定 粉煤灰、矿粉、石灰岩粉采用GB/T 8074-2008水泥比表面积测定方法（勃氏法），硅粉采用碳吸附法测定。注意：比表面积测定粉煤灰、石灰岩粉密度采用蒸馏水、水泥、矿粉密度采用无水煤油。见《中华人民共和国国家标准》GB/T 208-1994 水泥密度测定方法。 2、烧失量 是指其它胶凝在高位灼烧下质量损失。烧失部分主要为未烧尽固态碳，这些碳成分的增加，及意味有效成分的减少，同时会导致矿物掺合料的需水量增加，因此要加以控制。 称取约 1g试样，精确至0.0001g ，置于已灼烧恒量的瓷柑锅中，将盖斜置于增祸上，放在马弗炉内从低温开始逐渐升高温度，在950-1 000℃下灼烧15~20 min，取出钳涡置于干燥器中冷却至室温并称量。反复灼烧，直至恒量。 烧失量=（试样的质量—灼烧后试样的质量）/试样的质量 3、需水量比 在相同流动度下，其它胶凝材料的与硅酸盐水泥的需水量之比。需水量比小的矿物掺合料掺入混凝土中，可增加其流动性，改善和易性，提高强度。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8211560081.html, 添加剂对石膏基复合胶凝材料的作用 作者：石宗利,应俊,高章韵 来源：《湖南大学学报·自然科学版》2010年第07期 摘要:研究了添加剂(促凝剂和碱性激发剂)对石膏基复合胶凝材料的宏观物理性能的影响。采用扫描电镜和X射线衍射等对材料的水化产物进行了表征。结果表明:当添加2%促凝剂和2%碱性激发剂时,形成的复合胶凝材料的强度和耐水性等宏观物理性能较佳。XRD物相分 析表明,复合胶凝材料的水化产物主要有二水石膏(CaSO4?2H2O)和硅酸钙凝胶(C-S-H)以及少量的钙矾石(AFt)和硬硅钙石(Ca6Si6O17(OH)2)。微观结构研究表明,硬化体中的二水石膏和钙矾结构骨架越致密,C-S-H凝胶含量越高,材料的强度等物理性能越好。 关键词:石膏基复合胶凝材料;促凝剂;碱性激发剂;硅酸钙凝胶(C-S-H ) 中图分类号:TQ177.3 文献标识码:A The Role of Activation Additives on Gypsum-based Cementing Composite SHI Zong-li,YING Jun,GAO Zhang-yun (College of Materials Science and Enginnering,Hunan Univ,Changsha,Hunan410082,China) Abstract: The role of activation Additives on the macro-physical properties of gypsum-based cementing composite are studied by comparable experiments.The characterization of the hydration products using scanning electronic microscopy, and X-ray diffraction . Results indicate that the addition of 2wt% coagulant and alkaline activator enhances,the macro-physical properties of the composite.The major hydration products in the material are calcium sulfate dehydrate ,calcium silicate hydrate gel(C-S-H), ettringite(AFt),and xonotlite(Ca6Si6O17(OH)2). Moreover. a skeleton of calcium sulfate dehydrate and ettringite with high content of C-S-H gel provides a better physical properties for the composite. Key word: gypsum-based cementing composite;coagulant;alkaline activator;calcium silicate hydrate gel(C-S-H ) 工业副产石膏是优良的再生资源,对其综合利用,既能保护环境,又能节约能源和资源[1]。工业副产石膏中含有杂质[2],耐水性差、强度较低[3],限制了其在建筑材料上的应用。将其制备成有用复合材料[4]的研究已经备受关注。其中,在石膏矿渣水泥[5-6]和石膏粉煤灰胶凝材料[7]等方面已经有很多研究。所用石膏以经处理后的半水石膏和无水石膏为主。本工作针对石膏建材不耐水、强度低的问题,以未经处理的氟石膏和脱硫石膏为原料,利用材料的复合技术,制备出新
胶凝材料 在建筑工程中，凡以自身的物理化学作用，能从浆体变成坚硬的石状体，并将松散矿质材料胶结成一个整体的材料，统称为胶凝材料。 根据化学成分，可分为有机和无机两大类。 无机胶凝材料是由无机化合物组成的，又成矿物质胶凝材料。按硬化条件分为气硬性和水硬性两种。气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续增长强度（如石灰、石膏等）。水硬性胶凝材料不仅能再空气中而且能更好的在水中硬化，保持并继续提高共强度（如各种水泥）。 石灰：以块状石灰岩或其它以碳酸钙为主要成分的岩石，经900℃-1300℃的温度煅烧，得到的块状材料称为石灰。它是人类最早使用的建筑材料之一。 石灰的应用： 1、拌制灰土及三合土 将熟石灰粉、粘土按体积比2:8（或3:7）的比例拌合均匀，并加入适量的水，分层夯实可制成灰土。熟石灰粉、粘土砂按1:2:3的比例，加水夯实制成三合土。 2、调整砂浆 3、调制石灰刷将 4、磨成磨细生石灰
混凝土强度是设计时候选定的，通过结构计算需要多大强度的混凝土就用多大强度的混凝土，水泥标号是配置所需混凝土配合比时候选用的，不是一个阶段。 一般来说混凝土用水泥应该是强度向匹配的，混凝土用水泥的强度等级应大于等于设计混凝土的强度等级，但作为高强混凝土，主要是掺外加剂已达到增强混凝土强度。比如说，设计混凝土强度等级为C30，一般用32.5级得水泥就够了，若涉及的为C40，则应该用42.5级得水泥，若设计为C45以上等级的混凝土，就应该用特种水泥或用较高强度等级的水泥，另掺永外加剂来补强，当然，必须先进行试配。 目前我国生产的水泥一般有225＃、325＃、425＃、525＃等几种标号。生产不同标号的水泥，是为了适应制做不同标号的混凝土的需要。 水泥标号表示水泥固化２７后所能达到的强度．标号越高，强度越高，低标号的水泥一般用于抹墙，砌墙．高标号的水泥一般用于混凝土，另外还有一些特殊水泥， 如何选择混凝土的强度等级 2010-1-9 10:24:56 混凝土强度等级是根据结构部位选择的 如基础垫层，可以选择C15；基础可以选择C20-C25；如果基础配有钢筋，可以选择C25-C30；如果基础在海水里，混凝土标号不能低于C30；如果是预应力钢筋混凝土，选择C40-C50；如果是很重要的部位，可以选择C60。 但一般对于杆或者柱来讲（因为受弯的程度不大），选择标号可以低点；对于梁选择标号可以高点。 还有不成文的规定： 素混凝土选择不高于C25 钢筋混凝土选择不低于C25 预应力混凝土选择不低于C40 混凝土强度等级选用范围 混凝土强度等级
最近几场高技术局部战争都已表明，对弱小落后的国家来讲，提高军事工程防护等级及抗打击能力非常重要。随着精确制导武器、新型钻地弹等开始在高技术战争中大量使用，对防护工程的威胁和破坏越来越大。另外，从这几场战争可以看出，机场、桥梁及重要交通设施已成为战争初期受打击的对象。因此，迫切需要研制开发具有高防护等级及战时快速抢修能力的新材料。本文主要介绍高强超高强混凝土、MDF水泥材料、DSP水泥混凝土、RPC活性粉末混凝土、土聚水泥材料及磷酸盐水泥混凝土几种新型水泥基复合材料，并分析这些材料在军事防护工程和抢修抢建工程的应用前景。 一、防护工程用新型水泥基材料 (一)高强、超高强混凝土 随着高效减水剂及活性掺合料在混凝土工程中的应用，混凝土的强度等级得到了很大程度的提高。目前，配制IOOMPa以上的混凝土对我们来说已经不是一件难事。如80年代，军队××和地方××大学合作，在某基地成功进行了宽13m，高21m的防护大门施工，其抗压强度达到88．4MPa。又如，部队××学院与地方××大学合作研究的高抗爆水泥基复合材料不但具有高抗压强度，还具有很好的韧性和抗爆性。这些高强、超高强混凝土的开发使用大大提高了我军军事工程的防护等级。实现混凝土高强化的途径可见图l。 (二)无宏观缺陷水泥材料(MDF) 无宏观缺陷水泥材料(Macrodefect-free Cements，简称为MDF材料)，是1979年英国化学工业公司和牛津大学最早开始研究的。MDF的抗压强度高达300MPa，抗弯强度150MPa，抗拉强度可达140MPa，弹性模量达50GPa，这是传统的水泥胶凝材料无法比拟的。MDF的原材料中90％-99％是高标号的硅酸盐水泥或铝酸盐水泥，4％-7％的水溶性树脂，水灰比一般在0．20以下。由于低水灰比，要使各种组成材料均匀混合，必须采用强力式高效剪切搅拌机，成型时则采用热压工艺。 (三)DSP材料 DSP(DensitiedSystems containing homogeneous]y arranged，ultrafine Particles 超细粒子均匀排列·密实填充体系)作为新材料，最早是由Bache详细阐述的。DSP材料的基体由两方面组成，一是粒度由0．5-100 In范围的密实填充颗粒；二是均匀排列的超细粒子，其粒度由5oX到0．5 I-t,In，排列在比较粗的粒子之间的空隙中。 由于分散剂使相邻颗粒之间表面力的连接作用得到消除，使粘性物质的应力场降的很低。DSP混凝土的抗压强度通常在120-150MPa之间。 (四)活性粉末混凝土(RPC) RPC材料是由法国Bouygues开发的，是一种性能近似陶瓷的新型材料。其原料为细石英砂、水泥、磨细石英粉、硅灰、细钢纤维、高效减水剂等，取消粗集料，各级粒子尺寸范围小，而相邻级的平均粒径却相差较大。这种新型的材料根据最大密实度理论，使各种颗粒达到最大密实化。选取的是传统的原材料和传统的混凝土成型工艺。RPC混凝土的抗压强度高达680MPa，抗弯强度为45-102MPa，断裂能30 O00J／m2。由于该材料孔隙率极低，因而具有高耐久性能。 RPC材料分为RPC200和RPC800两种型号。由RPC800制作的保护板具有优异的抗冲击性能。 二、战时快速抢修抢建用新型水泥基材料 (一)快硬硫铝酸盐水泥 快硬硫铝酸盐水泥是以铝质原料，石灰质原料和石膏，经适量配合后，煅烧成含有无水硫酸钙的熟料，再掺人适量石膏共同磨细而制成。此水泥的凝结时间比较快，初凝小于15rain，终凝小于20rain。该水泥混凝土一天强度值比快硬硅酸盐水泥高3倍左右，突出
石膏板广泛地应用于家庭装饰中，基本有以下几种：装饰石膏板、普通纸面石膏板、嵌装式装饰石膏板、耐火纸面石膏板、耐水纸面石膏板、吸声用穿孔石膏板。 （1）装饰石膏板 装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量增强纤维，胶黏剂、改性剂等，经过搅拌、成型、烘干等工艺而制成的新型顶棚材料，它具有重量轻、强度高、防潮、防火等性能，可适用于顶棚和墙面装饰。装饰石膏板又可分为普通板和防潮板两种，普通板和防潮板都有平板、孔板、浮雕板三种规格。 （2）纸面石膏板 它是以建筑石膏板为主要原料，掺入适量的纤维与添加剂制成板芯，与特制的护面纸牢固粘连而成的轻质吸声板。它具有重量轻、强度高、耐火、隔声、抗震，便于加工等特点，适用于室内顶棚，也可作内墙隔断、护墙板用。普通纸面石膏板有棱边形状与矩形、45°倒角形、楔形、半圆形和圆形。 （3）嵌装式装饰石膏板 它是以建筑石膏为主要原料，掺入适量的纤维增强材料和外加剂，与水一起搅拌而成均匀的料浆，经浇注成型、干燥而成的不带护面纸的板材。板材背面四边加厚，并带有嵌装企口，板材正面为平面、带孔或带浮雕图案。 （4）耐火纸面石膏板 它是以建筑石膏为主要原料，掺入适量无机耐火纤维增强材料构
成耐火芯材，并与护面纸牢固地粘连在一起的耐火建筑板材。耐火纸面石膏板的棱边形状有矩形、45°倒角形、楔形、半圆形和圆形。（5）耐水纸面石膏板 它是以建筑石膏为原材料，掺入适量耐水外加剂构成耐水芯材，并与耐水的护面纸牢固地粘连在一起的建筑板材，耐水纸面石膏板的棱边形状有矩形、45°倒角形、楔形、半圆形和圆形。 （6）吸声用穿孔石膏板 它是以装饰石膏板和纸面石膏板为基础板材，并有贯通于石膏板正面和背面的圆柱形孔眼，在石膏板背面粘贴具有透气性的背覆材料和能棘手入射声能的吸声材料等组合而成。吸声用穿孔石膏板的棱边形状有直角形和倒角形。
胶凝材料对混凝土的影响 摘要：由于我国建设工程的快速发展，胶凝材料在施工中得到广泛应用。在混凝土中，胶凝材料作为辅助材料，通过不同的配比比例，得到混凝土不同的使用性能。胶凝材料的使用不仅可以提升混凝土的使用性能，更间接提高了工程质量及企业效益。为此，本文主要分析了，胶凝材料对施工混凝土的强度、耐久性的影响及未来发展趋势。进而总结胶凝材料在混凝土中的使用方法，以期对混凝土凝胶材料施工技术提供一定的理论依据，更好的指导生产实践活动。 关键字：混凝土；胶凝材料；影响分析；发展趋势 一、胶凝材料常见的种类 混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加胶凝材料和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。混凝土材料是以“粗集料-细集料-胶凝材料-水”组成的复杂多相体系，所以混凝土的性质与这几种成分是分不开的，其中胶凝材料是其中的一项重要物质，其常见的主要种类有石灰石粉、天然火山灰、粉煤灰、硅灰、矿渣及磷渣粉等，不同辅助胶凝材料在混凝
土中的作用机理、特殊应用以及对混凝土性能的具体影响。 二、胶凝材料对混凝土的影响 1.胶凝材料对混凝土强度的影响 为使混凝土有较高的强度，就要减少硬化水泥浆体中的毛细孔隙，改善水化产物的结构，提高水泥石的结构强度，特别是骨料界面上的硬化浆体的结构强度。在水胶化较高的普通混凝土中，拌料内大量水份加大了水泥颗粒间的距离，硬化后留下大量毛细孔隙，拌料中过量的水份还有集结在粗骨料表面特别是底面的倾向，水泥石的结构强度因此也不可能很高，而硅酸盐水泥的主要水化产物是水化硅酸钙与氢氧化钙，氢氧化钙为强度较低的六角片状结晶，更使粗骨料界面成为混凝土中的薄弱环节，所以降低混凝土的水胶化和用水量是提高混凝土强度的重要环节。 改善胶凝材料粉体颗粒的级配也是减少混凝土中毛细孔隙的一种途径，目前混凝土工程中应用较多的细掺合料有：硅粉、矿粉、粉煤灰等，细掺合料能很好地填充水泥在凝结和硬化过程中形成的空隙，改善水泥的微孔结构，改善水泥石与骨料之间的界面结构，使混凝土更加密实。细掺合料在氢氧化钙的激发下具有一定的活性，能与水泥水化产物薄弱结晶氢氧化钙起反应，生成水化硅酸钙，并能使水泥水化产物氢氧化钙的结晶变得细小。从根本上改善混凝土的微观结构性能，与骨料界面性能，使混凝土的强度得到显著的
水泥基复合材料的制备 一、实验目的 （1）了解水泥各种技术性质定义，进一步理解水泥胶凝和硬化的原理，水灰比、掺合料对水泥强度的影响； （2）掌握玻璃纤维增强水泥基复合材料的制备工艺和操作方法； （3）学习水泥相关仪器，例如胶砂搅拌机、振实机等的使用。 二、实验内容 以水泥为基体材料、玻璃纤维为增强材料，制备水泥基复合材料。 三、实验原理 水泥，粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。 硅酸盐水泥的化学成分：硅酸三钙（3CaO·SiO2，简式C3S），硅酸二钙（2CaO·SiO2，简式C2S），铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简式C3A），铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3，简式C4AF）。 水泥的胶凝和硬化： 1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca(OH)2； 2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca(OH)2； 3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O（水化铝酸钙，不稳定）； 3CaO·Al2O3+3CaSO4·2 H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（钙矾石，三硫型水化铝酸钙）； 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2(3CaO·Al2O3)+4 H2O→3(3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)（单硫型水化铝酸钙）； 4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O。 当水泥拌水后，半水石膏迅速水化为二水石膏，形成针状结晶网状结构，从而引起浆体固化。 本实验采用短玻璃纤维为增强材料，将其混合在水泥胶砂里，入模成型，经过养护固化之后，形成复合材料，得到产品。 四、实验仪器和药品 1、原材料：水泥（PC32.5）、河沙、玻璃纤维等； 2、仪器：水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振实机、水泥板块标准模具、天平等。 五、实验步骤 1、模具准备 将水泥板块标准模具表面擦洗干净、拼装、涂抹脱模剂，备用。 2、水泥胶砂原料称量 分别称量水292.5g，水泥450g，河沙1350g，备用。 3、玻璃纤维称量 各组按照配比要求，分别称取20g、30g、40g玻璃纤维，备用。 4、胶砂的搅拌与振实
石膏板选购五种种类详细介绍 石膏板在房屋装修中起到很多的作用，石膏板选购的时候会遇到很多种类的石膏板，那么到底选择哪种石膏板呢。下面装修界小编就将为大家介绍一下石膏板的种类。石膏板广泛地应用于家庭装饰中，基本有以下几种：装饰石膏板、普通纸面石膏板、嵌装式装饰石膏板、 耐火纸面石膏板、耐水纸面石膏板、吸声用穿孔石膏板。石膏板选购种类之一装饰石膏
板装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量增强纤维，胶黏剂、改性剂等，经过搅拌、成型、烘干等工艺而制成的新型顶棚材料，它具有重量轻、强度高、防潮、防火等性能，可适用于顶棚和墙面装饰。装饰石膏板又可分为普通板和防潮板两种，普通板和防潮板都有平板、孔板、浮雕板三种规格。石膏板选购种类之二耐水纸面石膏板它是以建筑石膏为原材料，掺入适量耐水外加剂构成耐水芯材，并与耐水的护面纸牢固地粘连在一起的建筑板材，耐水纸面石膏板的棱边形状有矩形、45°倒角形、楔形、半圆形和圆形。石膏板选购种类之三纸面石膏板它是以建筑石膏板为主要原料，掺入适量的纤维与添加剂制成板芯，与特制的护面纸牢固粘连而成的轻质吸声板。它具有重量轻、强度高、耐火、隔声、抗震，便于加工等特点，适用于室内顶棚，也可作内墙隔断、护墙板用。普通纸面石膏板有棱边形状与矩形、45°倒角形、楔形、半圆形和圆形。石膏板选购种类之四嵌装式装饰石膏板它是以建筑石膏为主要原料，掺入适量的纤维增强材料和外加剂，与水一起搅拌而成均匀的料浆，经浇注成型、干燥而成的不带护面纸的板材。板材背面四边加厚，并带有嵌装企口，板材正面为平面、带孔或带浮雕图案。石膏板选购种类之五耐火纸面石膏板它是以建筑石膏为主要原料，掺入适量无机耐火纤维增强材料构成耐火芯材，并与
脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫过程中产生的废弃物，随着燃煤电厂项目的快速发展，脱硫石膏废渣排放量会越来越大，将成为继粉煤灰之后的第二大固体废弃物，不仅占用大量土地资源，而且对环境影响非常严重，极易造成二次污染，如不采取积极有效措施进行综合利用，将会造成严重后果。 由于脱硫石膏的主要成分为二水硫酸钙，用其代替天然石膏作水泥缓凝剂将对保护环境、发展循环经济、建设节约型社会具有重要的意义。表1、表2分别是脱硫石膏的化学、物理性质。 水泥缓凝剂的相关试验 本次试验所用材料：水泥熟料、天然石膏、3种不同品位的脱硫石膏、水泥混合材（粉煤灰、炉渣、红煤矸）等。将试验中所用各种材料晒干后，分别经过试验室鄂式破碎机破碎，然后用不同编号的脱硫石膏分别与熟料、混合材等按一定比例混合，在椎500×500试验小磨中磨至规定时间。粉磨后的水泥按国家标准进行水泥物理性能检验，结果列于表3、表4。 表3中数据为不同电厂脱硫石膏与天然石膏不同掺量之间的纯硅酸盐水泥物理性能比较，表4列出不同电厂脱硫石膏与天然石膏掺加20%混合材后复合水泥的物理性能比较。 GB175-1999《普通硅酸盐水泥》标准规定，工业副产石膏做水泥缓凝剂，必须进行试验，且证明其对水泥性能无害后方可使用。因此，下面笔者主要分析水泥中加入脱硫石膏后，对其性能的影响情况。 1.脱硫石膏的物化性能及品位等级 脱硫石膏呈浅黄色细粉状，质软、易磨。脱硫石膏正常含有8%～10%的吸附水分，作为水泥缓凝剂使用时，应适当晾晒，否则将给正常下料带来诸多不便。 2．对安定性、稠度的影响 从表3中编号为K6～K9的数据可以看出，随着脱硫石膏掺入量的增加，水泥的稠度呈增加趋势，与天然石膏相比，其稠度略有降低，表明掺加脱硫石膏的水泥需水量少。另外，从表中还看出脱硫石膏对水泥的安定性没有影响。 3．对凝结时间的影响 根据表3中K1～K9的凝结时间数据看出，随着石膏掺入量的增加，水泥的初凝、终凝时间均有延长，只是脱硫石膏比同掺量天然石膏凝结时间普遍短，有加速凝结的现象，但从表4中体现不明显。掺量超过5%后，脱硫石膏有加速延长凝结时间的趋势。通过分析比较可以看出，脱硫石膏与天然石膏在水泥中有相同的特性，当加入适量时，能起到延缓水泥凝结时间的作用。 4．对水泥强度的影响 从表3中可看出，当石膏掺量相同时，脱硫石膏比天然石膏3d抗折强度一般提高0.2～0.7MPa，28d抗折强度一般提高0.2～0.3MPa；特别是3d 抗折强度，掺量越高，差值越大。
滕元成等：掺锶碱硬锰矿固溶体的制备· 405 ·第36卷第3期 石膏–矿渣胶凝材料的碱性激发作用 黎良元，石宗利，艾永平 (湖南大学材料科学与工程学院，湖南 410082) 摘要：采用扫描电镜、X射线衍射、差示扫描量热分析–热重分析表征了碱激发石膏–矿渣胶凝材料的水化产物。研究表明：添加质量分数为0.5%的碱性激发剂时，石膏–矿渣胶凝材料的各项强度和耐水性能最好。碱激发石膏–矿渣胶凝材料的水化产物主要为二水石膏(CaSO4·2H2O)、水化硅酸钙凝胶(C–S–H)以及少量的钙矾石(ettringite，AFt)和莱粒硅钙石[Ca5(SiO4)2(OH)2]。C–S–H凝胶含量越高，材料的强度越高、耐水性能越好。 关键词：石膏–矿渣胶凝材料；碱激发剂；X射线衍射；差示扫描量热–热重分析 中图分类号：TQ177.3 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2008)03–0405–06 ALKALINE ACTIV ATION OF GYPSUM-GRANULATED BLAST FURNACE SLAG CEMENTING MATERIALS LI Liangyuan，SHI Zongli，AI Yongping (College of Materials Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China) Abstract: The hydration products of alkaline-activated gypsum-granulated blast furnace slag cementing materials were characterized by using scanning electron microscope, X-ray diffraction and differential scanning calorimetry–thermogravimetry analysis. The re-sults show that using 0.5% (in mass) compound activator results in better strengths and water resistance. The main hydration products of gypsum-granulated blast furnace slag cementing material using alkaline activator are calcium sulfate dehydrate, calcium silicate hydrate gel (C–S–H), smack ettringite(AFt), calcium and silicate hydroxide (Ca5(SiO4)2(OH)2). Higher C–S–H gel content of gyp-sum-granulated blast furnace slag leads to higher strength and better water resistance. Key words: gypsum-granulated blast furnace slag cementing material; alkaline activate; X-ray diffraction; differential scanning calo-rimetry–thermogravimetry analysis 石膏制品具有质轻、隔音隔热性能好、尺寸稳定性好、防火性能优良、环保节能和价格低廉等特点，现已经广泛用作建筑材料。但是，石膏胶凝材料本身存在强度低、耐水性能差两大急需解决的难题。目前，对矿渣类材料的研究较为成熟，已经开发出矿渣水泥和碱–矿渣胶凝材料等高强材料。这类材料的共同特点是：在石膏[二水石膏(CaSO4·2H2O)或者硬石膏(CaSO4)]的硫酸盐激发和碱激发共同作用下，使活性二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al2O3)不断地从矿渣玻璃体中溶解出来并参与水化反应生成水化硅酸钙凝胶(C–S–H)凝胶。同时，在石膏硫酸盐的作用下，活性SiO2和Al2O3不断地同CaSO4·2H2O反应生成水硬性钙矾石(CaO·Al2O3· 3CaSO4·32H2O，ettringite，AFt)，形成具有水泥性质的高强材料。基于这个原理，通过材料复合技术，利用矿渣来改性建筑石膏(β-CaSO4·0.5H2O)、提高建筑石膏制品的强度和耐水性能。 1 实验 1.1原材料 用市售细度为120目(120μm)的建筑石膏，其水化性能指标如下：水灰比(以质量计，下同)为0.66； 收稿日期：2007–04–03。修改稿收到日期：2007–09–15。第一作者：黎良元(1981—)，男，硕士。 通讯作者：石宗利(1959—) ，男，教授，博士研究生导师。Received date:2007–04–03. Approved date: 2007–09–15. First author: LI Liangyuan (1981–), male, master. E-mail: hnu_lly@https://www.doczj.com/doc/8211560081.html, Correspondent author: SHI Zongli (1959–), male, professor. E-mail: shizongli@https://www.doczj.com/doc/8211560081.html, 第36卷第3期2008年3月 硅酸盐学报 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol. 36，No. 3 March，2008
1. 胶凝材料的定义、特征、作用。 要点：定义：在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它散粒物料(如砂、石等)，制成有一定机械强度的复合固体的物质称为胶凝材料，又称为胶结料。 特征：能在常温下凝结硬化为固体；有较强的胶结能力；具有一定的使用性能。 作用：胶结、固化，机械强度 2. 按照硬化条件，胶凝材料可以分为哪两类，其意义是什么？ 要点：气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。 水硬性胶凝材料是指和水成浆后，既能在空气中硬化并保持强度，又能在水中硬化并长期保持和提高其强度的材料，这类材料常统称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。 气硬性胶凝材料是指不能在水中硬化，只能在空气中硬化，保持或发展强度，如石膏、石灰、镁质胶凝材料，水玻璃等。 气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境，而水硬性胶凝材料既适用于地上，也可用于地下潮湿环境或水中。 3．石膏胶凝材料的制备和石膏制品的制作本质上有何区别？ 要点：石膏胶凝材料的制备是将二水石膏加热使之部分或全部脱水，以制备不同的脱水石膏相（脱水）；石膏制品的制备是将脱水石膏再水化，使之再生成二水石膏并形成所需的硬化体（再水化）。 4．α型半水石膏和β型半水石膏各在什么条件下得到的？结构上各有什么特点？ 要点：α型半水石膏:蒸压釜在饱和水蒸汽的湿介质中蒸炼而成的，脱出的水是液体；β型半水石膏:处于缺少水蒸汽的干燥环境中进行的，脱出的水是蒸汽。α型半水石膏为菱形结晶体，晶体尺寸大而完整，晶形良好、密实(高强石膏)；β型半水石膏呈细鳞片状集合体，晶体表面有裂纹，结晶很细不规则 (建筑石膏)。 5．用吕·查德里的结晶理论，解释半水石膏水化、凝结、硬化的机理。 要点：半水石膏加水之后发生溶解，并生成不稳定的过饱和溶液，溶液中的半水石膏经过水化而成为二水石膏。由于二水石膏在常温下比半水石膏具有小得多的溶解度（如20℃时CaSO4·1/2H2O在水中的溶解度是10g/L左右，而CaSO4·2H2O的溶解度只为2g/L左右），所以溶液对二水石膏是高度过饱和的，因此很快沉淀析晶。由于二水石膏的析出，便破坏了原有半水石膏溶解的平衡状态，这时半水石膏会进一步溶解水化，以补偿二水石膏析晶而在液相中减少的硫酸钙含量。随着CaSO4·2H2O从过饱和溶液中不断沉淀出来，其结晶体随即增长，并进行排列和连生，互相交织，从而形成网络结构，使石膏浆体硬化且具有强度。如此不断进行的半水石膏的溶解和二水石膏的析晶，直到半水石膏完全水化为止。应该说整个水化过程是在溶解、水化、生