关于石膏在水泥中作用浅谈

《关于石膏在水泥中作用浅谈》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、关于石膏在水泥中作用浅谈近日与清华大学覃维祖教授书信交流了有关水泥早期水化、凝结、强度、C3A、石膏、流动性、减水剂的有关问题，摘抄部分与水泥相关的内容向大家请教，略去了有关混凝土的内容。由于想全面讨论有关问题，故很多问题只列出条目，没有展开。1 水泥行业在一些问题的认识上的局限1） 关于石膏的缓凝机理，水泥行业普遍接受的观点是：石膏与C3A反应生成钙矾石，包裹在C3A的表面，隔离了C3A与水的接触，水分要通过钙矾石薄膜传质到C3A表面，传质到C3A表面的水继续与C3A反应，随着反应物的增加和结晶压力的增加，钙矾石薄膜被胀破，水化继续进行，又再

2、一次形成钙矾石薄膜。概括之，就是石膏减慢了C3A的水化速度。2） 水泥行业普遍认为石膏的加入量与水泥的凝结时间具有近乎线性的反比关系。而没有认识到实际上这个近乎线性的关系，只存在于一个很窄的SO3含量范围。3） 普遍存在对水泥在混凝土中的使用性能的漠视。4） 缺乏流变学的知识。5） 缺乏外加剂有关知识，缺乏外加剂对水泥水化、性能影响的认识。2 来自水泥用户的一些观点和做法给水泥厂的错误导向1） 水泥用户过度追求施工速度，过度追求拆模时间。目前，一般民用建筑C30混凝土的拆模时间普遍小于24h，很多都在12h-18h。2） 水泥用户普遍将水泥（混

3、凝土）的凝结与水泥的强度等同起来，将水泥的凝结时间作为判断水泥活性的一种指标，认为水泥的凝结时间＝水泥的水化速度＝水泥的活性。3 水泥厂确定水泥中石膏最佳掺入量的做法 水泥厂确定水泥中石膏掺入量的方法：使用化验室试验小磨进行粉磨试验。按实际生产的熟料、混合材料比例，分别加入2％、3％4、％5％、6%、7%、8％的石膏，相当于水泥中S03大约1％－4％，粉磨至与实际生产近似的细度，并保证各个试验样品的细度一致。检验各个样品的凝结时间和3d、28d强度，选择受到多数用户欢迎的凝结时间，3d强度最高，28d强度没有明显降低的一个SO3掺入量，称为最佳

4、石膏掺入量。这是水泥行业经典、权威的教科书《水泥工艺学》的原文，同时也被所有水泥厂奉为圭臬。这里完全没有注意最佳石膏掺入量与水泥中C3A、碱、细度的关联；完全没有考虑石膏对于水泥流变性能的影响；完全没有考虑不同形态（晶型、结晶水）不同溶解速度、溶解度的影响；完全没有考虑石膏种类和数量对外加剂的影响。4 关于石膏的缓凝机理的近期观点1） 在硅酸盐熟料水化过程中，石膏是否存在不会影响C3A、C3S的水化速度。石膏的缓凝机理不在于其能够减慢C3A的水化速度。2） 水泥的早期凝结是由于C3A水化生成片状的铝酸四钙晶体（C4AH13），在充满水的水泥颗粒

5、间隙互相搭接，导致水泥浆体失去流动性。3） 如果石膏的数量和溶解速度与CA匹配，水化的最初几分钟内，会形成结晶细小的近似于球形的钙矾石晶体，覆盖在水泥颗粒表面，而没有进入或者很少进入水泥颗粒的间隙，对颗粒的相对运动没有或很少阻碍，水泥浆体没有变稠，也没有凝结。经过1h－3h后，出现大量长条状钙矾石结晶，填充了水泥颗粒的间隙，并互相搭接，使水泥浆体失去流动性、变稠、凝结。4） 石膏数量不足，或者溶解速度较低，则可能生成单硫型水化硫铝酸钙，其晶体较大，呈片状；另外也有片状铝酸四钙生成，导致速凝。5） 石膏数量过多，更重要的是溶解速度过快，会形成次生

6、石膏，其晶体较大，呈片状或长条状，导致水泥浆体迅速失去流动性、变硬。随着C3A水化反应的进行，次生石膏可以再次溶解，浆体又回复流动性，即假凝。6） 对凝结起决定作用的是C3A与石膏之间的化学反应；对硬化（终凝以后）起决定作用的是C3S的水化。5 确定适宜的石膏掺入量存在的问题1） 目前我国通用水泥的SO3含量在1.5%-2.2%。由于考虑的因素单一，特别是没有考虑流变性能，目前我国水泥中石膏的掺入量偏低。2） 没有考虑石膏溶解速度的影响，忽视了石膏不同形态（晶型、结晶水）溶解速度、溶解度的巨大差异。在气温较高的夏季，对水泥流变性能要求较高，同时

7、，由于气温较高的影响，使得水泥在夏季的流变性能反而降低。屋漏偏遭连阴雨。事实上，夏季的水泥磨内温度较高，可以利用、控制磨内温度，产生一定数量的，溶解速度最快的半水石膏。这个技术目前还没有人尝试。4） 石膏最佳掺入量包括数量和种类（各种类的比例）2个方面。6 确定水泥中适宜石膏掺入量应该考虑的因素a.与C3A含量和水化速度（受C3A晶型的影响）匹配。国外甚至有定量的计算公式。b.考虑碱、细度的影响。c.考虑石膏对于水泥流变性能的影响，考虑最好流变性能要求的含量。d.考虑不同形态（晶型、结晶水）不同溶解速度、溶解度的影响，尽量加快冷却速度，特别是熟

8、料1350℃－1100℃区间的冷却速度。减少C3A晶体数量，较多形成C3A玻璃体。e.考虑石膏种类（晶型、结晶水）不同，其溶解速度不同，对水泥的流变性