浅析工业硬石膏对水泥作用

水泥用石膏的技术含量要求一、引言水泥用石膏是建筑行业中常用的一种材料，它能够有效地控制水泥的凝结时间和硬化过程，提高混凝土的强度和耐久性。

本文将从石膏在水泥中的作用、石膏与水泥的配比、石膏加入时间等方面详细介绍水泥用石膏的技术含量要求。

二、石膏在水泥中的作用石膏是一种硬质半透明晶体，它在水泥中起到了以下作用：1. 控制凝结时间：当水泥与水混合时，会产生大量的化学反应，导致混凝土迅速硬化。

为了控制这个过程，需要加入适量的石膏来延缓凝结时间。

2. 改善硬化过程：适量加入石膏可以促进水泥颗粒之间的结合，并形成更为均匀和密实的混凝土微观结构，从而提高混凝土强度和耐久性。

3. 调节性能：不同种类和品牌的水泥有着不同的特点，通过调节不同的石膏配比，可以改变混凝土的性能，使其满足不同的工程要求。

三、石膏与水泥的配比石膏与水泥的配比是影响混凝土性能的关键因素之一。

通常情况下，石膏用量应该为水泥用量的3%-5%左右。

但是，在实际施工中，具体的配比需要根据不同种类和品牌的水泥、环境温度、湿度等因素进行调整。

一般来说，在高温、干燥环境下，需要增加石膏用量以延缓凝结时间；在低温、潮湿环境下，则需要减少石膏用量以加快硬化过程。

四、石膏加入时间石膏加入时间也是影响混凝土性能的重要因素之一。

在一般情况下，应该在水泥与骨料充分拌和后再将石膏加入到混凝土中，并继续拌和至均匀分布。

如果将石膏提前加入或者过晚添加，则会影响混凝土强度和耐久性。

此外，在夏季高温时，应该尽量避免在中午时分进行石膏加入，以免影响混凝土的性能。

五、石膏的质量要求为了保证混凝土的强度和耐久性，石膏的质量也是至关重要的。

一般来说，优质的石膏应该满足以下要求：1. 含水率低：含水率过高会降低石膏的硬度和稳定性，影响其在水泥中的作用。

2. 纯度高：杂质会影响石膏与水泥之间的化学反应，并导致混凝土强度下降。

3. 细度适中：过粗或过细的颗粒会影响石膏在水泥中的分散性和反应速度。

石膏组份对水泥强度的影响④,(f67j确硬嗝//7j石膏组份对水泥强度的影响杨淑珍宋汉常建平........一‘————--—～(武汉工业大学)2Ifa摘要.本文考察不同组份石膏对水泥强度的影响,发现用硬石膏取代二水石膏可提高水泥的强度.石膏组成中硬石膏含量越高,水泥的强度增长越快.硬石膏组份中混有少量碳酸钙,将对提高水泥的早期强度有利ABSTRACT:Theinfluenceofgypsumwithdifferentcomponentsoncement strengthisinvestigated inthispaperanditisfoundthatthecementstrengthcanbeinereasedbyreplacin ggypsum(CaSO4?2H,O)withanhydride.Themoreanhydridecontentsareinthegypsumcompo nen~,themorequicklythecementstrengthgrows.Smallamountofcalciumcarbonatehelpsthegrowtho fearlycementstrength.口前言增强水泥的水化活性,提高水泥的力学强度,历来是水泥研究工作中的重要课题.作为水泥材料重要组成部分的石膏,既可作为水泥熟料矿物的缓凝剂,也可作为水泥活性的硫酸盐激发剂.天然石膏矿床是一种组分复杂的多元混合物相,石膏中各种物相的含量变化对水泥强度的影响直接关系到石膏矿资源在水泥材料科学中的应用.为此,作者研究了不同组成的石膏对水泥强度的影响,并探讨在不同组成石膏作用下水泥强度变化的原因.口原料及组成分析本试验研究采用的水泥熟料,高炉矿渣与石膏均系厂矿企业提供.石膏品种五种.其中1”石膏为湖南硬石膏,2”石膏为南京硬石膏,3”石膏为邵东石膏,4石膏为应城石膏,S”石膏为安阳石膏.五种石膏均进行了X射线衍射分析(图1)和综合热分析(图2),以确定其物相组成.结合DTA—TG及化学分析确定各种石膏中主要物相组成如表1.不同石膏的组成表1石膏编号硬石膏二水石膏碳酸钙石英SOsl99/0()592”75195/53.8()33827l2l835.()5476510153452952/49.98口试验本文对纯熟料水泥和不同掺量的矿渣水泥进行了试验,试验时保持矿渣和熟料掺量基本不变,采用最佳SO.掺量的不同石膏配方,配料混合均匀后按标准稠度掺水,振动成型为2 ×2×2cm.试体,标准养护后测3,7,28天强度,试验结果如表2,表3.口结果分析与讨论纯熟料水泥力学强度随龄期的变化的关系曲线示于图3.矿渣水泥力学强度随龄期变化收璃日期:94压强度(MPa)编号()1”2”3”4”5”3天7天28天l95.84.2一一一一33.970.4929Z9B.4一4.6一一一36.766.383232.9一一7.1一一38.553.87【J.0492.1一一一7.9一29.844.161.0595一一’～33.247.767.3矿渣水泥的力学强度表3配方矿渣熟料石膏()抗压强度(MPa)编号()()l”Z”3”4”5”3天7天28天63065.84.2一一一一24.【)49.576.8I73065.4一4.6一一一34.248.267.9 83062.9一一7.1一一25.84O.367.9 93062.1——————7.9——l9.943.963.8 l03065一一一一5Z53Z.758.2ll5()44.95.1一一一一l8.945.981.1l25(144.4一5.6一～一I7.338.574.5 135041.4一一8.6一一I3.540.368.6l45040.5一一一9.5一l7.935.762.2l55【】44.()一一一一61().532.144.1l67(124.95.1一一一一l9.642.674.()l77()24.4一5.6一一一1Z45.265.3l87()2I.4一一8.6一一14.538.562.【)l97()20.5一一一9.5一l7.334.Z62.()2【)7024一一一6Z1.234.26Z.0硅酸盐建筑制品3d7d2M图3纯熟料水泥强度与龄期关系关系曲线示于图4.图4(a)为掺30矿渣,图4(b)为掺5O矿渣,图4(c)为掺7O矿渣.不同石膏对纯熟料水泥的影响.从表2和图3可以看出.所用石膏组分中硬石膏含量越高,二水石膏含量越少,水泥的中,后期强度越高.同时还可从3天强度变化情况看出,掺入以硬石膏为主的石膏时,若石膏组成中含有少量的碳酸钙,早期强度会得到提高.不同石膏对矿渣水泥的影响,从表3和图4(a),(b),(c)可以看出.在矿渣掺量较低(30)的情况下,与不同石膏对纯熟料水泥影响类似.在矿渣掺量较高(5O)的情况下,中,后期强度的变化仍与纯熟料水泥的变化类似.在矿渣掺量很高(70)的情况下.可能是因为熟料用量太少,只有后期强度随硬石膏含量的增高而增强.图4矿渣水泥强度与龄期关系这就是说,对硅酸盐水泥和普通水泥来说.中起填充骨格作用的结果.使用硬石膏比使用二水石膏作缓凝剂要好.硬L]结论石膏一方面可以作缓凝剂,另～一方面硬石膏还 1.硬石膏取代二水石膏掺入水泥中.可增可以作为熟料或矿渣的硫酸盐激发剂,使熟料强水泥的力学强度,石膏组分中硬石膏含量越或矿渣的活性得到更好的发挥.高,二水石膏含量越少.增强效果越好. 混有少量碳酸钙的硬石膏掺入熟料或矿渣2.碳酸钙对水泥的早期强度有增强作用,水泥中,早期强度明显提高.这可能是碳酸钙促混入少量碳酸钙的硬石膏矿是一种更好的水泥使硫铝酸钙,碳铝酸钙的形成,并在早期的凝胶材料.上接第7页?参考文献[1]同济大学等《胶凝材料学≥中国建筑工程出版社.1980年;[2]李万有《利用沸腾炉渣做混合材生产火山灰质硅酸盐水泥》[3]胡春芝《沸腾炉渣活性及其与蒸压硅酸盐制品强度和水化物关系》中国硅酸盐学会建材专业委员会l984年学术年16硅酸盐建筑制品1995/1会;[4]陈恩义《国内外燃煤固硫渣利用现状》硅酸盐建筑制品l992年第三期;[5]中国建材院,南京化工学院《修改三氧化硫指标的研究;[6]布德尼柯夫.《石膏的研究与应用.中国工业出版社. 1963;[7]林春玉,太连奎《硬石膏作水泥调凝剂的研究全国第三届水泥学术会议;。

水泥中石膏作用水泥中石膏作用：石膏在水泥中的作用一: 延缓水泥快速凝结水泥里铝酸三钙水化速度快,倘若不加石膏(二水铝酸钙)缓凝水泥凝结时间会短。

二水硫酸钙可以快速溶解并速和铝酸三钙水化产生的凝胶反应生成钙矾石,包在铝酸三钙矿物颗粒表面起隔离水作用,延缓铝酸三钙水化反应。

反应方程为2CaSO4-H2O+3H2O=2CaSO4-2H2O(生石膏) 石膏一般在水泥中的作用为调节凝结时间,也能适当的增加水泥的强度。

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、运输与施工。

水泥中如果没有石膏,混凝土在搅拌过程中就能迅速凝固,造成无法搅拌与施工加快凝固! 严格意义上讲,为调节水泥的凝结时间。

主要为凝聚性与流动性。

石膏在水泥当中起到调凝作用,原理为与水泥中铝酸三钙作用,生成钙矾石阻止铝酸三钙水化,起到缓凝效果。

石膏在水泥中的作用二: 提高水泥强度。

适量石膏不仅可以延缓凝结，并且能提高强度，过量的石膏让水泥产生缓慢的膨胀，强度降低。

水泥混凝土的需水量、和易性、蠕变与抗侵蚀能力都和石膏掺量有关。

具有佳石膏掺量的水泥，标准稠度需水量低，水泥石致密并具备很好的抗侵蚀性能。

佳石膏掺量由下列因素决定：(1)C3A含量和活性。

C3A含量高的水泥，石膏应多掺；当水泥熟料受潮或者球磨机磨仓内空气湿含量高时，C3A发生预水化，活性降低，石膏掺量要减少；(2)熟料中碱含量越大要求的石膏量越多，并且Na2O含量高的水泥比K2O含量高的水泥需要量大；(3)水泥细度越细需要的石膏越多。

另外，水泥熟料本身还有一定量的SO3，来自煤、铁粉等原料，外掺石膏要减量，用石煤烧成的水泥甚至不能外掺石膏。

水泥干燥虽然具有很强的硬度，被广泛应用到建筑、水利、国防等工程中，但是石膏就像是水泥的增强剂，在延缓水泥凝结的基础上，可以让水泥的强度更强。

二者的结合，可以让施工更灵活，施工质量更好。

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。

引言随着技术水平的不断发展，现阶段运用各类矿物掺合料配制高性能混凝土已成为一项重要技术措施[1-2]，其中矿粉、粉煤灰以其优异的水化活性及矿物减水作用成为运用最为广泛的掺合料[3-5]，而近年来因优质掺合料的紧缺，石灰石粉也以其填充效应和微集料效应被广泛应用于混凝土中[6]。

我国矿粉、粉煤灰、石粉等掺合料中基本不含或少含SO3，该类掺合料的大量运用会稀释混凝土中的SO3，“缺硫”也被认为是造成混凝土开裂的重要原因之一[7]。

另一方面，已有大量研究证明，掺入适量石膏，能够改善水泥基材料性能。

高建荣[8]研究表明，石膏能够激发矿渣粉活性，提升矿渣水泥早期抗折强度，但对后期抗折强度及抗压强度影响不大。

周万良[9]研究表明，氟石膏能够对大用量粉煤灰胶凝材料中的粉煤灰产生硫酸盐激发效果，与水泥水化产物氢氧化钙一同激发粉煤灰的火山灰反应，生成钙矾石和C-S-H 凝胶。

刘娟红研究表明，在石灰石粉和足够石膏共存的条件下，C3A能够水化反应生成具有膨胀性的水化碳铝酸钙和高硫型水化硫铝酸钙，补偿收缩，提高水泥基材料抗裂性能。

此前多数学者对于水泥基材料中石膏的研究大多基于单掺或双掺体系[10]，少有针对矿粉-粉煤灰-石灰石粉三掺水泥基胶凝体系的研究。

为深入探究SO3对三掺水泥基胶凝体系性能的影响，本试验进行了不同天然硬石膏掺量对三掺体系净浆安定性、凝结时间和三掺体系混凝土力学性能、体积变形及抗渗、抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀等耐久性能的影响，同时通过XRD、SEM等微观测试手段，分析了天然硬石膏对三掺体系水化产物及微观结构的影响。

1、试验部分1.1 原材料华新P·O 42.5普通硅酸盐水泥，其7d抗压强度30.1MPa，28d抗压强度50.2MPa；S95级矿粉，其7d活性指数79%，28d活性指数97%；II级粉煤灰，其7d活性指数71%，28d 活性指数79%；自磨石灰石粉，其7d活性指数64%，28d活性指数68%；一级天然硬石膏；细骨料为黄沙，细度模数2.6；粗骨料为连续级配石灰岩碎石；武汉源锦建材科技有限公司产SY-PC型高性能减水剂。

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。

技术不同工业副产品石膏对水泥质量及性能的影响引言由于每个水泥企业所处地域不同，材料资源各异。

为降低生产成本，达到环保政策要求，越来越多的水泥企业使用工业副产品石膏作为缓凝剂，特别是两种以上的副产品石膏同时使用时，在不同时间段、使用不同混合材时，对水泥凝结时间、强度以及混凝土外加剂的适应性等，均表现出较为明显的差异。

一般情况下，很少有人将水泥的性能变化和石膏的使用联系在一起，熟料的成分变化、混合材的性质不同固然影响很大，但当在其它因素基本不变时，水泥性能仍变化很大。

笔者在x公司的实际生产中就曾遇到这样的问题。

01X公司所在的区域有两种不同的工业副产品石膏，一种是堆积如山的化工厂的副产物磷石膏，一种是发电厂、钢铁厂产生的脱硫石膏，两种石膏的化学成分见表1。

表1 不同石膏化学成分从表1可看出，两种石膏除脱硫石膏的外水较高以外，其它成分基本相同，实际生产使用时，控制相同的出磨水泥SO₃含量时，掺入的比例是基本相同的。

02两种石膏对水泥凝结时间的影响是完全不同的，相对于天然石膏而言，使用磷石膏和脱硫石膏，水泥凝结时间都偏长，对于凝结时间要求较短的水泥就不适合使用。

磷石膏和脱硫石膏相比较，磷石膏的凝结时间偏长，而脱硫石膏的凝结时间偏短，在控制不同的SO₃含量时，水泥凝结时间的影响是不同的；两种石膏不同比例混合使用时，对凝结时间的影响也是不同的；在不同季节，使用不同的石膏，混合使用不同的比例，对于不同客户的要求的调节手段和结果也是不同的。

另外，不同的石膏对于水泥强度的发挥不同，不同的SO₃含量控制指标对水泥强度发挥也有很大差异，需通过不同时期客户对水泥凝结时间的要求进行调节。

通过大量的实验数据统计，不同石膏的使用对水泥凝结时间的影响结果见表2。

表2 不同石膏对水泥凝结时间的影响通过数据分析，结合实际生产控制情况归纳，不同的季节，同一方案凝结时间相差也很大。

总体来说，冬季较夏季终凝时间长约50min左右，与熟料质量及混合材品种及掺量、磨机工况有关，须通过实验确定。

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。

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。