石膏晶须对粉煤灰水泥石性能和结构的影响

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;。

石膏对不同水泥胶凝性能的影响
孙海燕;龚爱民;彭玉林;王莘
【期刊名称】《粉煤灰综合利用》
【年(卷),期】2011(000)005
【摘要】石膏是水泥体系的一个重要组分,而不同的石膏对不同的水泥体系的影响也是相当复杂的.本文采用二水石膏和煅烧石膏对不同的水泥体系进行较系统的试验,并从机理上分析不同石膏类型及掺量对不同水泥体系的影响,研究结果表明,不同类型和掺量的石膏对不同水泥体系的增强作用是不同的,同时煅烧石膏比二水石膏更大程度地降低了水泥体系的流动度,优化后的石膏掺量以6.5％为佳,二水石膏与煅烧石膏以4∶6复掺为佳.
【总页数】5页(P19-23)
【作者】孙海燕;龚爱民;彭玉林;王莘
【作者单位】云南农业大学水利水电与建筑学院,云南昆明650201;云南农业大学水利水电与建筑学院,云南昆明650201;云南农业大学水利水电与建筑学院,云南昆明650201;云南农业大学水利水电与建筑学院,云南昆明650201
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.04
【相关文献】
1.不同水泥对脱硫建筑石膏胶凝材料性能和微观结构的影响 [J], 劳有盛;杨久俊;张磊;王雪平;余海燕
2.水泥不同掺量对石膏胶凝材料性能影响的研究 [J], 张刚刚
3.石膏-水泥-碱-矿渣复合胶凝体系对石膏基自流平砂浆性能的影响 [J], 戴浩;张超;王辉
4.柠檬酸对硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料性能影响的试验研究 [J], 朱效甲;朱倩倩;朱芸馨;朱玉杰;陈永杰
5.天然硬石膏对三掺水泥基胶凝体系性能的影响 [J], 肖蓟;刘勇;纪宪坤;王海龙;杨泽波
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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。

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。

脱硫石膏晶须对水泥石性能的影响研究论文脱硫石膏晶须对水泥石性能的影响研究论文脱硫石膏是燃煤电厂的副产物，我国2012年产量达6000万t，综合利用率约为86%。

脱硫石膏是石膏可再生资源，对其综合利用，有利于环境保护、节约能源和白然资源，符合我国可持续发展战略要求。

脱硫石膏主要用于水泥缓凝剂、纸面石膏板、石膏砌块、粉刷石膏和高强石膏等产品，其附水量大、返霜、开裂、耐水差以及低附加值等缺陷制约了脱硫石膏的运用。

杨慧先指出掺锻烧石膏水泥的水化产物无明显差别。

杨淑珍等研究表明锻烧硬石膏能促进水泥水化和致密水泥石的结构。

侯贵华等锻烧石膏由于溶解度低，水化生成较少的AFt，从而延缓AFt对水泥水化，加速整个熟料矿物的水化。

目前关于掺石膏晶须水泥性能的研究鲜有报道，本文充分利用石膏晶须在稳定剂处理后，不易水化，难以提供较多的参与生成AFt，从而延缓AFt对水泥水化，促进熟料水化，致密水泥石的结构。

通过研究水泥石的力学性能、水化热、孔隙率、断面形貌和水化产物等，分析增韧补强水泥石的机制，以期拓宽高附加值脱硫石膏晶须在建筑领域的应用。

1.原材料与实验方法1.1原材料脱硫石膏晶须由江苏省新材料科技有限公司提供，水热法制取，浅黄色粉末状，堆积密度180 g/L，主要成分是CaS040.5H20，晶体呈纤维状，不溶于水;42.5级普通硅酸盐水泥(江苏南京)。

2结果与讨论2.1脱硫石膏晶须在不同溶液的水化产物脱硫石膏晶须(CaS040.5H20)在水中可水化为二水硫酸钙，但经过稳定剂YS处理后，能稳定存在水溶液中，将改性后的脱硫石膏晶须浸在水溶液、pH=13的氢氧化钠和饱和氢氧化钙溶液中。

改性后的脱硫石膏晶须能稳定存在水溶性中，而在碱性溶液中，在氢氧化钙溶液中石膏晶须1 d就开始水化，部分水化为二水硫酸钙。

这可能是稳定剂与石膏晶须反应生成沉淀，覆盖在石膏晶须的表面，通过白身的憎水基团和生成的沉淀阻止水化反应，在碱性溶液中，该沉淀与OH反应生成氢氧化钙，后期大部分石膏晶须水化为二水硫酸钙。

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。

石膏与矿渣粉对混凝土性能的影响研究
混凝土是一种常用的建筑材料，其主要成分包括水泥、砂子和骨料。

为了改善混凝土
的性能，可以添加一些外加剂。

本文主要研究添加石膏和矿渣粉对混凝土性能的影响。

石膏是一种常见的建筑材料，其主要成分是硫酸钙。

石膏可以作为混凝土的外加剂添加，用于改善混凝土的工作性能和强度。

石膏可以减缓混凝土的凝结反应速度，延长混凝
土的凝结时间。

石膏还可以改善混凝土的流动性和易性，使混凝土在施工中更易于浇筑和
振捣。

石膏还可以提高混凝土的抗裂性能和耐久性，减少混凝土的收缩和膨胀。

矿渣粉是一种副产品，产生于冶炼行业的高炉炉渣。

矿渣粉可以作为混凝土的掺合料
添加，用于替代部分水泥。

矿渣粉可以改善混凝土的强度和耐久性。

由于矿渣粉中的一些
化合物可以与水泥中的化合物反应生成胶凝物质，因此矿渣粉可以增加混凝土的胶结程度，提高混凝土的强度。

矿渣粉还可以填充混凝土内部的孔隙，提高混凝土的密实性和耐久性。

添加矿渣粉可以减少水泥的使用量，降低混凝土的成本。

为了研究石膏和矿渣粉对混凝土性能的影响，我们进行了一系列实验。

我们制备了不
同配合比的混凝土试件，其中添加了不同比例的石膏和矿渣粉。

然后，我们对试件进行了
各种性能测试，包括抗压强度、抗折强度、抗渗性和耐久性等。

添加石膏和矿渣粉可以显著改善混凝土的性能。

石膏可以改善混凝土的工作性能和强度，而矿渣粉可以提高混凝土的强度和耐久性。

在混凝土工程中应考虑添加石膏和矿渣粉，以提高混凝土的性能。