石膏种类对水泥性能的影响

凝剂相比，对水泥的凝结时间影响较大，但对强度影响不显著，3d,7d,28d抗压强度基本相同。据有关资料介绍，这是由于延长凝结时间可以使C-S-H凝胶生长成更大的纤维，从而使强度得到提高。使用氟石膏作缓凝剂对水泥强度无不良影响，并且水泥中S03,达到控制要求时，掺加氟石膏的水泥强度比掺加二水石膏的水泥1d强度略有提高。这主要是因为水泥的早期强度与其水化早期钙矾石的形成速度与形成量有一定关系，而氟石膏是无水CaS04和二水CaSO4，的棍合体，在水化初期可持续稳定地提供SO42-,能使生成的钙矾石不至于因液相中S042-,下降而导致钙矾石转变为单硫型水化硫铝酸钙，从而影响水泥石的早期强度。 3.4石膏种类对水泥水化过程和水化产物的影响

不同种类的石膏具有不同溶解速度的性能，使得掺加不同石膏的水泥在水化各龄期的水化产物不尽相同。通过测定了水泥中所用石膏种类与其溶解速度的关系，我们可以得出这样的结论:(1)二水石膏在纯水中5min内很快就溶解达到饱和溶解度(2.05g CaSO4/L)的90%以上，1h就基本上达到饱和浓度，以后不再变化；在低浓度的石灰溶液(0.7g Ca0/L)中5min达到1.7-1.8gCaSO4/L,以后不再变化，在饱和石灰水溶液中5min达到1.6-1.7gCaSO4/L，以后不再变化。(2)硬石膏的溶解速度很慢，在纯水中5min仅为0.92gCaS04/L,3d为1.71gCaSO4/L;在低浓度的石灰溶液(0.7g Ca0/L)中，7d仅为1.7-1.8gCaSO4/L;在饱和石灰水溶液中与低浓度的石灰溶液(0.7g Ca0/L)中相似，但有继续溶解的趋势。(3)半水石膏在纯水中很快溶解，5min就达到过饱和浓度(2.5-2.6gCaS04/L)。

由此可以推测，不同种类石膏对水泥性能的影响主要是由其溶解度的差异引起的。掺加半水石膏的水泥样品比掺加二水石膏的样品在水化时钙矾石生成量多。主要原因是二水石膏在水化开始的很之内就达到饱和浓度，并且很快的水化物生成钙矾石，溶液中的SO42-不能持续地被提供，钙矾石的量不再增加，C3A的水化物又与先前形成的钙矾石生成单硫型水化硫铝酸钙(AFm),减少了钙矾石的量。硬石膏的溶解速度慢，在水化时，能持续地提供SO42-，钙矾石的生成量也是持续的，虽然C3A的水化物与钙矾石也生成单硫型水化硫铝酸钙，但是，钙矾石的减少量相对要小。

有资料表明，二水石膏和半水石膏在对硅酸盐水泥中C3A水化速率的影响和对钙矾石形成速率的影响相差都不明显。但单从掺加半水石膏水化样品的SEM照片来看，3d时的钙矾石比1d要多，分析其原因可能是:半水石膏溶于水时有一定量的二水石膏晶体析出，当水化进行到一定程度时，溶液中的SO42-完全消耗了，这时二水石膏又会溶解，使得反应继续进行，生成了更多的钙矾石。

掺加磷石膏的水泥凝结时间过长，主要是磷石膏中含有的P2O5-及其它微量有机物等，在水泥水化时生成难溶的碱性磷酸三钙和氟化钙，并有沉积于水泥颗粒表面的可能，从而阻碍了水分的渗入，因此不但延缓了水泥中C3A的水化，而且也延缓

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了C3S和C2S的水化。

石膏中含有无水CaSO42-和二水CaS042-，能使生成的钙矾石不至于因液相中S042-下降而导致钙矾石转变为单硫盐，所以在水化前期能形成大量钙矾石。 4结语

实验对比研究发现:二水石膏是最常用的水泥缓凝剂，掺加二水石膏的水泥样品各项性能均符合国家标准，在所研究的五个样品中效果最好。掺加硬石膏与二水石膏相比，虽然水泥的初凝时间有所减少，强度略有降低，但仍然符合国家标准，所以在试验合格的情况下，可以使用硬石青代替二水石膏作缓凝剂。半水石膏不能作为水泥缓凝剂使用，它不但使水泥的需水量增加，而且大大降低了水泥各龄期的强度。利用磷石膏作水泥缓凝剂时，与采用天然二水石膏作缓凝剂相比，对水泥的凝结时间影响较大，对强度影响不显著。因此，磷石膏作为二水石膏替代品应进行改性研究，消除有害可溶磷，使磷石膏具有二水石膏的缓凝性能，并且改性后的磷石膏不能降低水泥的强度。使用氟石膏作缓凝剂有良好的效果，水泥的凝结时间与使用二水石膏作缓凝剂对水泥凝结时间的影响基本一致，对水泥安定性无影响;水泥中SO3达到控制要求时，水泥各龄期强度正常。

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