硬石膏調凝劑的原理

一般水泥熟料磨成細粉與水相遇會很快凝結，給工程施工造成很大困難。摻加適量石膏不僅可調節凝結時間，同時還能提高早期強度，降低幹縮變形，改善耐蝕性、抗凍性、抗滲性等一係列性能。

至於石膏的緩凝機理，說法不一。一般認為熟料中的C。A水化迅速，石膏生產線加入石膏主要是延緩的水化，而在石膏、石灰的飽和溶液中能生成鈣礬石，這些棱柱狀小晶體包覆在C：；A的粒子表麵上，成為一層薄膜，可阻滯水分子的進入和離子的擴散，從而延緩了C。A的繼續水化，調節了水泥的凝結時間。以後，隨著擴散作用的進展，表麵的鈣礬石不斷變厚，當固相體積增加所產生的結晶壓力達到一定數值時，石膏粉設備就將鈣礬石薄膜局部脹裂，而使水化繼續進行。接著新生成的鈣礬石又將破裂處重新封閉，使水化延緩。如此反複進行，直至溶液中的離子消耗到不足以形成鈣礬石後，鋁酸三鈣即進一步水化生成單硫型水化硫鋁酸鈣。以及二者的固溶體。因此，石膏的緩凝作用是在水泥顆粒表麵形成鈣礬石保護膜，阻礙水分子和離子移動的結果。

由於影響石膏緩凝作用的因素甚多，適宜的石膏摻量就難以按照化學計量精確計算。試驗表明，石膏對水泥凝結時間的影響並不與摻量成正比，並且帶有突變性，當超過一定摻量時，略有增加就會使凝結時間變化很大，但當增加過多時，不但對緩凝作用幫助不大，而且還會在後期繼續形成鈣礬石，產生膨脹應力，從而使漿體強度削弱，發展嚴重的還會造成安定性不良的結果。

勒奇(W．Lerch)根據水泥漿的初期放熱速率曲線，提出適宜的石膏摻量應能使鈣礬石向單硫型水化硫鋁酸鈣的轉變峰不致出現，否則就表示石膏摻量不足。試驗表明，在熟料中c。A或堿含量高的情況下，石膏摻量就應適當增加，當水泥粉磨較細或混合材采用礦渣量較多時，也要適當多加石膏。而熟料中S0。含量較高時，則要相應減少石膏摻量。不過，對於摻用氟、硫等複合礦化劑所燒製的熟料，由於還含有與石膏反應較快的無水硫鋁酸鈣或氟鋁酸鈣，則采用較高的石膏摻量為宜。

我國生產的普通水泥，其石膏摻量一般波動於S0。一1．5％～2．5％之間，硬石膏在常溫下的溶解度雖然比二水石膏大，但溶解速度很慢，因此要滿足調節凝結時間的要求，其加入量一般就應比二水石膏適當增加。

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