硫酸盐对石膏复合胶凝材料水化进程的激发作用研究.pdf

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1、第37卷第6期非金属矿Vlo1．37No．62014年11月Non．MetallicMinesNovember，2014硫酸盐对石膏复合胶凝材料水化进程的激发作用研究冉少念贾兴文吴洲樊先平(重庆大学材料科学与工程学院，重庆400045)摘要采用KAI(SO)：·12H20和A1(so)3·18H：O为激发剂，研究硫酸盐激发剂对石膏复合胶凝材料(GCB)凝结时间、力学性能和耐水性的影响，用SEM和XRD分析硫酸盐在GCB中的作用及其影响机理。结果表明，GCB的主要水化产物是钙矾石和C—S—H凝胶，硫酸盐有利于钙矾石和C—S—H凝胶的生成。两种硫酸盐都能显著提高GCB的早期强度，改

2、善其泌水和耐水性能；达到最佳掺量1％时，KAI(S041’·12HO的激发效果更好，GCB试样7d抗压强度为24．7MPa，软化系数大于0．9。关键词石膏复合胶凝材料(GCB)；激发剂；硫酸盐；钙矾石；抗压强度中图分类号：TQ172．78+4文献标识码：A文章编号：1000-8098(2014)06-0001．03ActivatingEffectofSulfatesontheHydrationProcessofGypsumCompositeBinder、RanShaonianJiaXingwenWuZhouFanXianping(CollegeofMaterialScience

3、andEngineering，ChongqingUniversity,Chongqing400045)AbstractTheeffectofsulfateactivatorsonsettingtime，mechanicalprope~iesandwaterresistanceofgypsumcompositebinder(GCB)isinvestigatedbyKAI(SO4)2·12H2OandA12(SO4)3·18H2Oasactivator,theeffectandinfluencemechanismofsulfatesinGCBareanalyzedbySEMandX

4、RD．TheresultsshowthatmainhydrationproductsofGCBareettringiteandC—S—Hge1．sulfatesaccelerateformationofettringiteandC—S—Hge1．TwokindsofsulfatescansignificantlyincreasetheearlystrengthofGCB，improveitsbleedingandwaterresistance，KAI(SO4)2‘12H2Ohasbetteractivatingeffectontheoptimaldosageof1％．compr

5、essivestren【gthoftheGCBsampleis24．7MPain7d．thesofteningcoeficientabove0．9．Keywordsgypsumcompositebinder(GCB)；activator；sulfate；ettringite；compressivestrength石膏复合胶凝材料(GCB)是一种由石膏、火山灰于钙矾石形成和硬石膏反应生成二水石膏，降低基材质材料和水泥等配制而成的环境友好型新型胶凝材孔隙率，调节明矾掺量可制备出低收缩或微膨胀的混料，以针状钙矾石晶体和纤维状水化硅酸钙凝胶为结凝土_61。为了明确硫酸盐对GCB的激发机

6、理，本实构骨架，未水化的矿渣颗粒和石膏填充于孔隙中『1]。验以KAI(SO4)：。12H2O和A1(804)3‘18H2O为激发剂，GCB初凝时间长，早期力学性能以及耐水性差，一定研究了两种硫酸盐对脱硫石膏、矿渣和水泥复合而成程度上限制了其应用『2】。为了解决上述问题，研究人的GCB的力学性能和耐水性的影响。员以硫酸盐作为激发剂来改善GCB的凝结时间、力1实验部分学性能及耐水性。1．1原料及试剂重庆珞璜电厂脱硫石膏，含水率为ManjitS~ngh等研究Na2sO4‘10H20和FeSO4。7}{2O13．4％；重庆钢铁集团$95级矿渣微粉，密度2．8e／cm3，对硬石膏一矿渣复

7、合胶凝材料的激发作用，认为SO比表面积405m2／kg；重庆拉法基42．5R级普通硅酸与硬石膏反应生成复盐，复盐再分解成二水石膏，新盐水泥。脱硫石膏、矿渣和水泥的化学组分见表1。生成的二水石膏活性高，能较好激发矿渣的活性，同KAI(SO)2‘12HO和A12(so)3。18H2O为分析纯。时Na2SO能加快硬石膏的溶解和水化速度，提高析表1原料的化学组分(w／％)晶过饱和度，促进矿渣的水化，生成更多钙矾石和水原料CaOSiO2A1203SO3Fe2O3MgO烧失量化硅酸钙，提高了抗压强度和耐