硬石膏调凝剂的原理

一般水泥熟料磨成细粉与水相遇会很快凝结，给工程施工造成很大困难。掺加适量石膏不仅可调节凝结时间，同时还能提高早期强度，降低干缩变形，改善耐蚀性、抗冻性、抗渗性等一系列性能。

至于石膏的缓凝机理，说法不一。一般认为熟料中的C。A水化迅速，石膏生产线加入石膏主要是延缓的水化，而在石膏、石灰的饱和溶液中能生成钙矾石，这些棱柱状小晶体包覆在C：；A的粒子表面上，成为一层薄膜，可阻滞水分子的进入和离子的扩散，从而延缓了C。A的继续水化，调节了水泥的凝结时间。以后，随着扩散作用的进展，表面的钙矾石不断变厚，当固相体积增加所产生的结晶压力达到一定数值时，石膏粉设备就将钙矾石薄膜局部胀裂，而使水化继续进行。接着新生成的钙矾石又将破裂处重新封闭，使水化延缓。如此反复进行，直至溶液中的离子消耗到不足以形成钙矾石后，铝酸三钙即进一步水化生成单硫型水化硫铝酸钙。以及二者的固溶体。因此，石膏的缓凝作用是在水泥颗粒表面形成钙矾石保护膜，阻碍水分子和离子移动的结果。

由于影响石膏缓凝作用的因素甚多，适宜的石膏掺量就难以按照化学计量精确计算。试验表明，石膏对水泥凝结时间的影响并不与掺量成正比，并且带有突变性，当超过一定掺量时，略有增加就会使凝结时间变化很大，但当增加过多时，不但对缓凝作用帮助不大，而且还会在后期继续形成钙矾石，产生膨胀应力，从而使浆体强度削弱，发展严重的还会造成安定性不良的结果。

勒奇(W．Lerch)根据水泥浆的初期放热速率曲线，提出适宜的石膏掺量应能使钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙的转变峰不致出现，否则就表示石膏掺量不足。试验表明，在熟料中c。A或碱含量高的情况下，石膏掺量就应适当增加，当水泥粉磨较细或混合材采用矿渣量较多时，也要适当多加石膏。而熟料中S0。含量较高时，则要相应减少石膏掺量。不过，对于掺用氟、硫等复合矿化剂所烧制的熟料，由于还含有与石膏反应较快的无水硫铝酸钙或氟铝酸钙，则采用较高的石膏掺量为宜。

我国生产的普通水泥，其石膏掺量一般波动于S0。一1．5％～2．5％之间，硬石膏在常温下的溶解度虽然比二水石膏大，但溶解速度很慢，因此要满足调节凝结时间的要求，其加入量一般就应比二水石膏适当增加。

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