建筑石膏对碱式硫酸镁水泥性能影响
石膏对不同水泥胶凝性能的影响

石膏对不同水泥胶凝性能的影响
孙海燕;龚爱民;彭玉林;王莘
【期刊名称】《粉煤灰综合利用》
【年(卷),期】2011(000)005
【摘要】石膏是水泥体系的一个重要组分,而不同的石膏对不同的水泥体系的影响也是相当复杂的.本文采用二水石膏和煅烧石膏对不同的水泥体系进行较系统的试验,并从机理上分析不同石膏类型及掺量对不同水泥体系的影响,研究结果表明,不同类型和掺量的石膏对不同水泥体系的增强作用是不同的,同时煅烧石膏比二水石膏更大程度地降低了水泥体系的流动度,优化后的石膏掺量以6.5%为佳,二水石膏与煅烧石膏以4∶6复掺为佳.
【总页数】5页(P19-23)
【作者】孙海燕;龚爱民;彭玉林;王莘
【作者单位】云南农业大学水利水电与建筑学院,云南昆明650201;云南农业大学水利水电与建筑学院,云南昆明650201;云南农业大学水利水电与建筑学院,云南昆明650201;云南农业大学水利水电与建筑学院,云南昆明650201
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.04
【相关文献】
1.不同水泥对脱硫建筑石膏胶凝材料性能和微观结构的影响 [J], 劳有盛;杨久俊;张磊;王雪平;余海燕
2.水泥不同掺量对石膏胶凝材料性能影响的研究 [J], 张刚刚
3.石膏-水泥-碱-矿渣复合胶凝体系对石膏基自流平砂浆性能的影响 [J], 戴浩;张超;王辉
4.柠檬酸对硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料性能影响的试验研究 [J], 朱效甲;朱倩倩;朱芸馨;朱玉杰;陈永杰
5.天然硬石膏对三掺水泥基胶凝体系性能的影响 [J], 肖蓟;刘勇;纪宪坤;王海龙;杨泽波
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石膏对碱矿渣胶凝材料性能影响分析研究

石膏对碱矿渣胶凝材料性能影响分析研究摘要:碱矿渣胶凝材料的自身收缩问题限制了其在工程上的应用,采用在碱矿渣胶凝材料中加入一定量的石膏,研究其对于碱矿渣胶凝材料力学性能及干缩性能的影响。
研究结果表明:石膏对于碱矿渣水泥砂浆能够起到一定的减缩作用,但对其力学性能也存在一定的影响,其中石膏对水胶比大的碱矿渣水泥砂浆的减缩效果更好,力学性能影响更小。
关键词:石膏,碱矿渣水泥砂浆,干缩性能0 引言碱激发胶凝材料简称AAS(alkah-activated slag),具有早强、高强、耐久性好、无毒环保、经济合理等优点[1,2],但其自身收缩较大,比通用水泥更容易造成浆体、砂浆或混凝土开裂,这是制约其应用发展的重要技术属性之一。
碱激发胶凝材料的自身收缩要比硅酸盐水泥大,这是因为碱矿渣胶凝材料与水反应后,产物主要是C-S-H凝胶和水化铝硅酸盐以及沸石类矿物,没有传统硅酸盐水泥中常见的钙矾石和Ca(OH)2等水化产物[3,4]。
在普通硅酸盐水泥中往往掺入一定量的石膏,石膏主要是通过溶解与C3A水化生成的C4AH13反应生成钙钒石(AFt),一来AFt覆盖在水泥颗粒表面阻止水泥水化的进行,能够起到延缓水泥的凝结硬化速度,二来AFt后期可以产生体积膨胀可以补偿水泥石的体积收缩[5]。
本文主要研究石膏碱矿渣水泥砂浆的力学性能及干缩性能的影响,希望对碱激发胶凝材料的设计及收缩性能改善研究起到借鉴作用。
1 实验方法及原材料1.1 实验原材料①矿渣:重庆钢铁集团水淬高炉矿渣,密度2.84g/cm3,比表面积为523 m2/kg,细度为3.8%②碱组分:水玻璃为重庆茂阳化工生产,物理化学指标见表1.1。
表1.1 水玻璃物理化学指标NaOH为成都市科龙化工试剂厂生产的工业片碱,纯度为99%。
本文中使用的水玻璃模数M 为3.21,不符合试验要求因此,用NaOH来调低水玻璃的模数。
③细集料:本试验采用洞庭湖II区中砂,细度模数为 2.56,表观密度为 2.63g/cm3,堆积密度为1.49g/cm3。
石膏与矿渣粉对混凝土性能的影响研究

石膏与矿渣粉对混凝土性能的影响研究
石膏和矿渣粉是轻质骨料混凝土中常用的材料。
本文将探讨这两种材料对混凝土性能
的影响。
首先,石膏在混凝土中可以起到增强硬化和阻止开裂的作用。
石膏含有大量的硫酸盐,当石膏在混合泥浆中与水起反应后,可以形成一种强度较高的熟石膏,这种熟石膏能够填
充混凝土中的空隙,并且形成一种具有抗裂性的骨料。
此外,石膏还可以隔离冰冻融化循
环和化学侵蚀的影响,提高混凝土的耐久性和抗压强度。
其次,矿渣粉在混凝土中也具有类似的作用。
矿渣粉含有大量的硅酸盐和铝酸盐,当
矿渣粉与水混合后可以与混合物中的水化硅酸盐反应,形成稳定结晶,从而增强了混凝土
的硬度和抗压强度。
此外,矿渣粉对混凝土的水泥化反应具有促进作用,可以提高混凝土
的硬度和可塑性。
综合来看,石膏和矿渣粉在轻质骨料混凝土中都可以起到增强硬化和防止开裂的作用。
此外,石膏和矿渣粉还可以提高混凝土的耐久性和抗压强度,使混凝土具有更好的可塑性
和稳定性。
因此,在轻质骨料混凝土的生产和应用中,选择适量的石膏和矿渣粉是非常重
要的。
混凝土中石膏对性能的影响研究

混凝土中石膏对性能的影响研究一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料,其性能的好坏直接影响着建筑物的质量和寿命。
石膏是一种常用的混凝土掺合料,其添加可以改善混凝土的性能。
本文将针对混凝土中石膏对性能的影响进行详细的研究和分析。
二、石膏的性质及作用石膏是一种含水硫酸钙矿物,其分子式为CaSO4·2H2O。
石膏在混凝土中的作用主要有以下几个方面:1. 改善混凝土的耐久性。
石膏可以减缓混凝土的硬化速度,使混凝土在早期的强度发展过程中形成的微裂缝得到有效的控制,从而改善混凝土的耐久性。
2. 改善混凝土的流动性。
石膏可以减少混凝土的黏性和内摩擦力,从而改善混凝土的流动性,提高混凝土的自密实性和耐久性。
3. 改善混凝土的抗渗性。
石膏可以减少混凝土中的孔隙度和毛细孔隙度,从而提高混凝土的抗渗性和耐久性。
4. 改善混凝土的抗裂性。
石膏可以提高混凝土的内聚力和黏着力,从而改善混凝土的抗裂性和耐久性。
三、石膏对混凝土性能的影响1. 石膏对混凝土的硬化过程有一定的影响。
石膏的添加可以减缓混凝土的硬化速度,使混凝土在早期的强度发展过程中形成的微裂缝得到有效的控制,从而提高混凝土的耐久性和抗裂性。
2. 石膏对混凝土的流动性和自密实性有一定的影响。
石膏的添加可以减少混凝土的黏性和内摩擦力,从而改善混凝土的流动性,提高混凝土的自密实性和耐久性。
3. 石膏对混凝土的抗渗性和耐久性有一定的影响。
石膏的添加可以减少混凝土中的孔隙度和毛细孔隙度,从而提高混凝土的抗渗性和耐久性。
4. 石膏的添加量对混凝土性能的影响较大。
石膏的添加量过多会导致混凝土的流动性变差、硬化时间延长、强度下降等不良影响,而添加量过少则会影响石膏的作用效果。
5. 石膏的不同形态对混凝土性能的影响也不同。
粗颗粒石膏的添加可以增加混凝土的抗裂性和耐久性,而细颗粒石膏的添加则可以提高混凝土的流动性和自密实性。
四、结论石膏作为一种常用的混凝土掺合料,其添加可以改善混凝土的性能。
石膏与矿渣粉对混凝土性能的影响研究

石膏与矿渣粉对混凝土性能的影响研究
石膏和矿渣粉是常用的混凝土掺合料,在混凝土生产中起到了增强混凝土性能和改善混凝土工作性能的作用。
石膏和矿渣粉对混凝土性能的影响已经得到了广泛的研究。
石膏对混凝土性能的影响主要表现在以下几个方面:
1. 增强混凝土的耐久性:石膏与水或水合硫酸钙反应生成硬石膏,硬石膏具有较强的抗硫酸盐侵蚀及防水性能,可以提高混凝土的耐久性。
石膏还可以降低混凝土中的氯离子渗透和碳化速率,提高混凝土的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能。
3. 调节混凝土摩擦热:在混凝土的水泥水化过程中,产热会引起混凝土的升温,若升温过快会导致混凝土开裂。
石膏的掺入可以通过降低水泥的活性,减缓水泥水化反应,从而减轻混凝土的摩擦热,改善混凝土的保温性能。
1. 改善混凝土的强度和耐久性:矿渣粉中含有硅、铝等活性成分,可以与水中的钙离子发生反应,生成更稳定的硅酸盐、铝酸盐水化物等胶状物质,这些胶状物质填充了混凝土中的空隙,增加了混凝土的致密性和强度,提高了混凝土的耐久性。
2. 改善混凝土的水化产热:矿渣粉中的玻璃体和无定形物质可以降低混凝土的水化反应速率,减缓水化产热速率,从而减轻混凝土的收缩和开裂倾向。
3. 增加混凝土的流动性:矿渣粉中的细颗粒物质能够填充混凝土的空隙,改善混凝土的流动性和可抹光性,有利于混凝土的施工和充实。
石膏和矿渣粉的掺入对混凝土的物理性能和力学性能也有一定的影响。
石膏和矿渣粉的掺量、掺入时间、颗粒大小等因素会对混凝土的性能产生不同程度的影响。
在混凝土生产中合理选择石膏和矿渣粉的类型和掺入条件,可以发挥它们的优势,提高混凝土的性能和品质。
石膏对水泥的影响

石膏对水泥的影响石膏在水泥中成分虽然只占到3%左右甚至更少,但是却在水泥中扮演着举足轻重的角色。
以下从急凝和假凝来分析石膏对水泥的影响。
石膏在水泥中的作用主要是用于水泥凝结时间的调节。
它的化学分子式为CaS04·2H20。
加热时,石膏会脱水形成半水石膏(CaS04·0.5H20),也称为烧石膏。
石膏完全脱水则产生无水石膏(CaS04),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(C3A)会与水迅速反应,硅酸三钙(C3S)也会有显著的水化作用。
若C3A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。
C3A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,甚至会导致水泥的安定性不良。
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。
盐效应和同离子效应对石膏改良碱土的影响

盐效应和同离子效应对石膏改良碱土的影响
石膏是一种常用的改良剂,可以用于改良碱土。
盐效应和同离子效应是影响石膏改良碱土的两个重要因素。
盐效应是指石膏中的盐分对碱土的影响。
石膏中盐分的含量越高,其对碱土的改良效果越好。
盐分中主要含有的是硫酸钙,这种盐分能够和碱土中的钠离子反应,形成稳定的钙离子和硫酸根离子,并且能够与碱土中的钠离子形成不溶于水的沉淀物。
在石膏与碱土反应的过程中,盐效应能够发挥以下作用:
1. 中和作用:石膏中的盐分能够中和碱土中的碱性离子,使得土壤呈现酸性或中性的性质,改变土壤的化学性质。
2. 沉淀作用:石膏中的盐分能够与碱土中的钠离子形成不溶于水的沉淀物,减少土壤中钠离子的含量,从而改善土壤的结构。
3. 亲水作用:石膏中的盐分能够吸引水分,使得土壤中的结构更加疏松,增加土壤的通透性和透气性。
同离子效应是指石膏中的钙离子对碱土的影响。
石膏中的钙离子能够与碱土中的钠离子形成稳定的钙钠离子交换体,并且钙钠离子交换体可以增加土壤颗粒表面的吸附能力,吸附并减少土壤中的钠离子。
同离子效应能够发挥以下作用:
2. 增加土壤的离子吸附能力:钙钠离子交换体可以增加土壤颗粒表面的吸附能力,吸附并减少土壤中的钠离子,改善土壤的结构。
盐效应和同离子效应对石膏改良碱土起到了重要的作用。
通过中和作用、沉淀作用和亲水作用,盐效应能够改变碱土的化学性质和物理性质,改善土壤的结构和通透性;而同离子效应则能够减少土壤中的钠离子含量,增加土壤的离子吸附能力,进一步改善土壤的性质和质地。
在石膏改良碱土时,需要考虑盐效应和同离子效应的影响,并合理调整石膏的用量和使用方法,以达到最佳的改良效果。
石膏对不同水泥胶凝性能的影响

石膏对不同水泥胶凝性能的影响论文
本文旨在探讨石膏对不同水泥胶凝性能的影响。
随着水泥胶凝材料在建筑工程,桥梁结构,建筑物的墙壁,砌筑护坡等方面的广泛应用,石膏在水泥胶凝材料中的重要性也越来越显著。
因此,对石膏对水泥胶凝性能的影响进行了深入的研究。
首先,要明确的是,石膏是一种白色膏状细小的物质,主要成分为氯化钙,也含有一定比例的多种添加剂,例如硫酸钠、硅酸钠和硅酸铝等。
石膏可以将水与固体建材连接起来,使其胶凝起作用,对整个水泥胶凝材料的强度有极大的改善。
其次,石膏可以改善水泥胶凝材料的稠度,增加其内部介质的流动性,有利于强度增强,提高粘结和压缩量,也可以抑制其膨胀量,防止水泥胶凝体的失效。
另外,石膏可以降低胶凝材料的收缩系数,减少收缩现象的发生,改善硬化后材料的抗压强度。
综上所述,石膏对水泥胶凝材料具有重要的促进作用,可以改善材料的细节结构,提高其全局力学性能,促进材料的抗工作状态和维护久远的稳定性。
但是,添加的石膏过多会抑制材料的水化反应,还会使材料出现弱碱性,从而影响其寿命。
因此,在选择石膏的时候应该考虑到石膏的种类,以避免上述问题的出现。
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建筑石膏对碱式硫酸镁水泥性能影响
摘要:氯氧镁水泥制品机械强度高,耐高温,但其氯离子含量高,腐蚀钢筋,
且易吸潮返卤、耐水性差,受潮时体积稳定性不好。
目前已有针对改善氯氧镁水
泥锈蚀钢筋、抗水性差、体积稳定性差等弱点的相关研究,并均取得了一定效果。
碱式硫酸镁水泥制品机械强度高、韧性好、耐高温和抗腐蚀性较好。
相比氯氧镁
水泥,碱式硫酸镁水泥具有较好的抗水性、不含氯离子、不返卤和护筋性。
关键词:建筑石膏;碱式硫酸镁;水泥性能;影响
一、实验原材料
1)轻烧氧化镁:海城东展生产的矿产品85轻烧镁粉,细度230目(0。
0530mm)筛余率1.4%,用水合法测得其活性氧化镁(a-MgO)含量为65%。
轻
烧氧化镁的化学组成如表1所示,其配置出的碱式硫酸镁水泥相关性能如表2所示。
2)建筑石膏粉:市售建筑石膏厂,执行标准GB9776-88。
其相关性能见表3。
3)七水硫酸镁:西陇化工股份有限公司,分析纯。
4)改性剂:柠檬酸(AC),西陇化工股份有限公司,分析纯。
5)水:普通自来水。
6)甲基硅酸钠:市售,按照防水剂与水质量比为1∶8配制,喷淋试件外表
面两次,待第一层防水层干燥后进行第二次喷淋,然后放置于干燥环境中自然晾干,72h后即可达到防水效果。
表1轻烧氧化镁的化学组成
图1试件制备流程图
2.2试验方案
1)试验设计:在硫氧镁水泥中掺入石膏的量为轻烧氧化镁与硫酸镁总质量的0%、10%、20%、30%、40%、50%;
2)研究内容:凝结时间、流动度、强度、软化系数、物相组成以及晶体形貌;
3)实验方法:流动度测定参考GB/T8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》;凝结
时间测定参考《建筑石膏净浆物理性能的测定(GB/T17669。
4-1999)》和GB/T1346-2011
《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》;根据GB/T17671-1999《水泥胶砂强
度检验方法(IOS法)》测量抗折强度(Rf)、抗压强度(Rc);软化系数参照JG/T1169-2005《建筑隔墙用轻质条板》中的方法测定。
三、结果与讨论
1、建筑石膏掺量对碱式硫酸镁水泥凝结时间、流动度的影响
由图2可知,当建筑石膏的掺量低于30%时,随着建筑石膏掺量增加,初凝和终凝时间
均逐渐缩短,但比较平缓;当石膏掺量增加到40%时,初凝和终凝时间均开始大幅度缩短,
初凝时间由340min以上缩短至24min,且初凝至终凝的时间差也大幅缩短。
由图3中可知,
随建筑石膏掺量的增加,水泥浆体的动度随建筑石膏掺量的增加而较快的下降。
这是由于建
筑石膏水化生成二水硫酸钙需要消耗水分,因此,随着建筑石膏掺量的增大,浆体的流动度
较快的下降;为了保证合理的流动度和工作性能,考察了水灰对流动度的影响,结果如图4
所示。
由图4可知,当建筑石膏掺量为40%时,随着水灰比的增大,浆体流动度迅速提高。
图4水灰比对流动度的影响
2、建筑石膏掺量对硫氧镁水泥强度、软化系数的影响
按照表4配制用水量不变,建筑石膏粉掺量为0~50%的试件,其力学强度曲线如图5、
图6所示。
由图5可以看出,随建筑石膏粉掺量的增加,试块的抗压强度基本呈明显下降趋势,如掺量为40%时,对比不掺建筑石膏粉的空白组,其3d抗压强度下降了22.7%,14d强
度下降了30%;掺量50%时,对比不掺石膏粉的空白组,3d抗压强度下降了36.4%,14d强
度下降了42.6%。
说明建筑石膏粉掺量明显降低试块的抗压强度。
由图6可知,随建筑石膏
粉掺量的增加,试块的抗折强度也基本呈明显下降趋势。
但3d的抗压和抗折强度在掺量为10%时较掺量为0%时均有一定幅度的提高,在掺量为10%~20%时,3d的抗压和抗折强度较
掺量为0%时降低的幅度较小或略有增加。
这是因为建筑石膏掺量较低时,迅速水化为分散的二水硫酸钙晶粒,为后期碱式硫酸镁晶相的形成提供了异相晶核,即碱式硫酸镁晶相包覆在
二水硫酸钙晶粒的表面,因此,强度增强或降低幅度较小;当建筑石膏掺量较大时,碱式硫
酸镁的量相对变少,由于二水硫酸钙晶粒的量大,后期的碱式硫酸镁晶相不能全部包覆二水
硫酸钙晶粒,部分被碱式硫酸镁晶相包覆或未被包覆的二水硫酸钙晶粒增多,因此,强度明
显下降。
同样的理由,也可以较好的解释建筑石膏掺量对软化系数的影响规律。
用水量不变,随着建筑石膏掺量的增加,其软化系数先减后增。
这因为建筑石膏粉水化所需要用水量大于
碱式硫酸镁水泥,加入建筑石膏粉替代等比例的碱式硫酸镁水泥,实质上是降低了水灰比,
因此,提高了试件的密实度和相应的强度。
当建筑石膏粉掺量低于20%时,水灰比相对较大,因此,试件的密实度和强度不高,空隙率较高,容易被水浸蚀,故软化系数与建筑石膏掺量
呈负相关。
当建筑石膏粉量超过20%时,水灰比相对较低,试件的密实度和强度提高,空隙
率降低,故软化系数与建筑石膏粉掺量呈正相关。
表4配料表
图6 建筑石膏的掺量对抗折强度的影响
结束语
1)碱式硫酸镁中掺入建筑石膏粉能够大幅度降低凝结时间,对净浆流动度、强度、软化
系数、有较大影响;
2)综合考虑凝结时间、流动度、力学强度以及软化系数,建议建筑石膏的合理掺量为30%~40%,水灰比为0.270~0.280,在此条件下,建筑石膏的掺量较大、凝结时间合适、流
动度较好、力学性能较好、软化系数良好;
3)在建筑石膏较高掺量时,二水硫酸钙晶体增多,耐水性降低,可在硬化体外表面喷淋
甲基硅酸钠水溶液,提高其耐水性能。
参考文献:
[1]王路明.磷酸/聚合物复合改善氯氧镁水泥耐水性能与机理的研究[J].功能材料,2015,46(13):13066-13069.
[2]冯扣宝,王路明,陈雪霏.氯氧镁水泥耐水性能改善研究[J].功能材料,2015,46(17):17038-17041,17045.。