水泥中石膏形态对混凝土性能有哪些影响
作为水泥组分之一起调凝作用的石膏,随水泥进人混凝土。混凝土拌和浆体中石膏与c3a、水泥微细颗粒争夺水的现象显得突出,so3浓度的高低,对抑制水泥中c3a作用大小有明显影响,也会影响预拌混凝土的凝结时间、流动性以及与混凝土中外加剂的相容性。由于不同形态石膏(二水石膏、半水石膏和无水石膏)的溶解度和溶解速率不同,对混凝土拌和物的流动性影响极大。硬石膏溶解度低,使水泥浆体中可溶性S03含量不足,出现“欠硫”现象,使拌和物的凝结时间缩短,浆体很快失去流动性;如果水泥中so3S多,多余的S03在水泥浆体硬化后会与C3A的水化物形成钙矾石,产生膨胀应力,影响混凝土开裂。
石膏在水泥中的作用主要是用于水泥凝结时间的调节。加热时,石膏会脱水形成半水石膏,也称为烧石膏。石膏完全脱水则产生无水石膏,又称为硬石膏。矿物硬石膏具有很低的活性,又称为干固水泥。
当水泥中未掺石膏时,水泥中铝酸三钙会与水迅速反应,硅酸三钙也会有显著的水化作用。若含量较高水泥的比表面积又较大则有可能产生急凝。水化过程中伴随显著的放热,并且随后则有水泥浆体的硬化,这就是所谓的急凝。急凝使新拌混凝土失去可塑性,对混凝土的生产极为不利。
因此,在水泥粉磨时应加入适宜的石膏量。含量高时,应掺入较多的石膏,但石膏过多反而会产生不良的影响,会使水泥产生假凝现象。
扩展资料
假凝是由于半水石膏或可溶硬石膏重新水化后再形成石膏。半水石膏的溶解会使溶液对石膏有过饱和,从而会有石膏的沉淀,并表现为浆体的变硬现象。但通过再搅拌可以使这种结构破坏,水泥也会恢复正常的凝结。所以假凝和急凝有本质的不同。
还有一种不 正常的凝结成为空气凝结,当水泥暴露于一定的湿环境中则可产生这种凝结。这种凝结常常发生在水泥储库中,并且由于凝结会产生水泥团块。原因是因为水泥中的硫酸碱吸水产生的凝结作用。这种凝结产生的水泥团块很难分散开,对水泥混凝土的性质也会产生不利的影响。
参考资料来源:
百度百科——调凝水泥
矿渣水泥中石膏作用:调节凝结时间激发活性混合材水化。
普通水泥中:调节凝结时间。
快硬硅酸盐水泥:调节凝结时间促进硬化,提高早期强度。
凡是水泥,如果不加入石膏,加水后会急速凝固并释放出大量热能。所以,加入石膏是为了调节水泥的凝结时间,其有分初凝时间和终凝时间,不同品种的水泥,国标规定的初凝和终凝时间也不同。
1、矿渣水泥
与普通混凝土相比,矿渣超细粉混凝土后期度增长率较高,干燥收缩和徐变值较低。矿渣超细粉能优化混凝土孔结构,提高抗渗性能,降低氯离子扩散速度,减少体系内Ca(OH)2,抑制碱集料反应,提高抗硫酸盐腐蚀能力,使混凝土耐久性得到较高改善。大掺量矿超细粉可降低热峰值,延迟峰温发生时间。新拌矿渣粉混凝土工作度良好,坍落度经时损失有所减少,易振捣,泌水性少。
2、普通水泥
粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌成浆体后能在空气或水中硬化,用以将砂、石等散粒材料胶结成砂浆或混凝土。凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。
3、快硬水泥
快硬水泥可用来配置早强、高标号混凝土,适用于紧急抢修工程、低温施工工程和高标号混凝土预制件等。快硬水泥凝结时间正常,而且终凝和初凝之间的时间间隔很短,早期强度发展很快,后期强度持续增长。用快硬水泥可以配置高早强混凝土。
该水泥还适用于制作蒸养条件下的混凝土制品,快硬水泥得其他性能,如干缩、与钢筋粘结等与硅酸盐水泥相似。与使用普通水泥相比,可加快施工进度,加快模板周转,提高工程和制品质量,具有较好的技术经济效益和社会效益。因水化放热比较集中,不宜用于大体积混凝土工程。
反应方程式是2CaSO4-H2O+3H2O=2CaSO4-2H2O(生石膏)
《土木工程材料》
第31页
主编:黄政宇
石膏及其制品具有轻质、高强、隔热、阻火、吸音、形体饱满、容易加工等一系列优良性能,是室内装饰工程常用的装饰材料。
建筑装饰工程中常用的石膏品种有建筑石膏、模型石膏、高强石膏和粉刷石膏。建筑石膏
β型半水石膏生产石膏的原料主要为含硫酸钙的天然石膏(又称生石膏)或含硫酸钙的化工副产品和磷石膏、氟石膏、硼石膏等废渣,其化学式为CaSO4.1/2H2O,也称半水石膏。将天然二水石膏在不同的温度下煅烧可得到不同的石膏品种。如将天然二水石膏在107~170℃的干燥条件下加热可得建筑石膏。(1)凝结硬化快。建筑石膏在加水拌合后,浆体在几分钟内便开始失去可塑性,30min内完全失去可塑性而产生强度,大约一星期左右完全硬化。为满足施工要求,需要加入缓凝剂,如硼砂、酒石酸钾钠、柠檬酸、聚乙烯醇、石灰活化骨胶或皮胶等。
(2)凝结硬化时体积微膨胀。石膏浆体在凝结硬化初期会产生微膨胀。这一性质石膏制品的表面光滑、细腻、尺寸精确、形体饱满、装饰性好。
(3)孔隙率大。建筑石膏在拌合时,为使浆体具有施工要求的可塑性,需加入石膏用量60%~的用水量,而建筑石膏水化的理论需水量为18.6%,所以大量的自由水在蒸发时,在建筑石膏制品内部形成大量的毛细孔隙。导热系数小,吸声性较好,属于轻质保温材料。
(4)具有一定的调湿性。由于石膏制品内部大量毛细孔隙对空气中的水蒸气具有较强的吸附能力,所以对室内的空气湿度有一定的调节作用。
(5)防火性好。石膏制品在遇火灾时,二水石膏将脱出结晶水,吸热蒸发,并在制品表面形成蒸汽幕和脱水物隔热层,可有效减少火焰对内部结构的危害。建筑石膏制品在防火的同时自身也会遭到损坏,而且石膏制品也不宜长期用于靠近65℃以上高温的部位,以免二水石膏在此温度下失去结晶水,从而失去强度。
(6)耐水性、抗冻性差。建筑石膏硬化体的吸湿性强,吸收的水分会减弱石膏晶粒间的结合力,使强度显著降低;若长期浸水,还会因二水石膏晶体逐渐溶解而导致破坏。石膏制品吸水饱和后受冻,会因孔隙中水分结晶膨胀而破坏。所以,石膏制品的耐水性和抗冻性较差,不宜用于潮湿部位。为提高其耐水性,可加入适量的水泥、矿渣等水硬性材料,也可加入有机防水剂等,可改善石膏制品的孔隙状态或使孔壁具有增水性。