石膏缓凝剂与石膏的关系
建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究共3篇
建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究共3篇建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究1建筑石膏减水剂是一种广泛应用于建筑石膏制品生产和施工现场的特殊辅助剂。
它可以通过调整建筑石膏的流动性和工作性能，提高石膏制品的强度和耐久性。
其作用机理与缓凝剂有相似之处。
下文将就建筑石膏减水剂与缓凝剂的作用机理进行研究。
一、建筑石膏减水剂的作用机理1.物理作用建筑石膏减水剂可以通过物理作用使其分散作用在石膏颗粒表面上，提高其流体性，改善施工工艺性能。
同时与水泥、砂、骨料等物质形成离子亲和力，增大分散作用的灵敏度，改善运输性能，降低分散剂对人体和环境的污染。
2.化学作用建筑石膏减水剂可与带正电荷的石膏颗粒表面吸附，在石膏颗粒表面吸附形成物理吸附膜，并与水中的阴离子形成离子键相结合，改进石膏颗粒的分散作用并减轻颗粒间的粘着相互作用，提高石膏浆的流动性，改进施工可塑性，改善细观结构，提高强度和耐久性。
3.润滑作用建筑石膏减水剂可以通过其优良的润滑作用，减少颗粒之间的摩擦力和阻力，提高石膏浆体的流动性和可勾性。
在混凝土中，通过减少内部粘着作用，提高混凝土的流动性和易性，减少砂浆的扎实度等，从而提高混凝土的装运能力，减少内部的缩短。
二、建筑石膏缓凝剂的作用机理1. 延长凝结时间大多数建筑石膏缓凝剂的作用机理是通过延长石膏变硬时间，从而达到调整施工时间和固化时间两个目的。
其原理是在石膏的晶体生长过程中，由于草酸盐离子与石膏结晶有相似的晶体结构，因此草酸盐离子会进入石膏晶体结构中，使石膏晶体生长减缓，从而达到缓凝的目的。
2. 防止夜间冻结对于低温环境下施工的建筑石膏制品，缓凝剂的作用可以有效地防止石膏制品在夜间冻结前已经固化的现象。
缓凝剂可以促进石膏结晶表面水泡的稳定存在，从而减缓结晶速度，防止由于瞬时结晶带来的局部高温现象。
从而达到减缓石膏结晶速度的效果，防止建筑石膏在夜间冻结后出现不利的内部瓦解和外部破裂现象。
综上所述，建筑石膏减水剂和缓凝剂的作用机理主要有物理作用、化学作用和润滑作用。
缓凝剂对石膏作用效果的影响
缓凝剂对石膏作用效果的影响
李先友;陈明凤;彭家惠;吴莉
【期刊名称】《土木建筑与环境工程》
【年(卷),期】2004(026)004
【摘要】缓凝剂在石膏中作用效果如何,取决于石膏pH值、石膏细度、石膏品种、石膏水灰比及水化温度等诸多因素,主要考察了石膏pH值、石膏细度和石膏品种
对缓凝剂作用效果的影响.结果表明:石膏pH值、石膏细度和石膏品种不同,缓凝剂对石膏凝结时间和强度的作用效果不同.
【总页数】4页(P92-95)
【作者】李先友;陈明凤;彭家惠;吴莉
【作者单位】重庆大学,建材系,重庆,400045;贵州省遵义市房屋拆迁管理处,贵
州,563000;重庆大学,建材系,重庆,400045;重庆大学,建材系,重庆,400045;重庆大学,建材系,重庆,400045
【正文语种】中文
【中图分类】TU502
【相关文献】
1.pH值对KLD高性能石膏缓凝剂作用效果的影响 [J], 冯启彪
2.缓凝剂对石膏作用效果的影响因素 [J], 陈明凤;童代伟;彭家惠;吴莉
3.助磨剂组分对缓凝剂作用效果的影响及其机理探究 [J], 刘毅;孙振平;张世杰;蒋
晓星
4.缓凝剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响 [J], 郑光亚; 夏举佩; 韩跃伟; 陈正杰; 刘
成龙
5.缓凝剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响分析 [J], 李亚
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
石膏缓凝剂配方
石膏缓凝剂配方
石膏缓凝剂配方是制造建筑材料中非常重要的一部分，该配方可以影响石膏的凝固时间和硬度，因此对于石膏产品的质量和性能具有至关重要的作用。
以下是一些建议的石膏缓凝剂配方。
在制造过程中，石膏缓凝剂所使用的化学成分需要与石膏本身的化学成分相兼容。
一般来说，石膏缓凝剂配方中包含聚羧酸盐、缓凝剂和促进剂等多种化学成分。
首先，聚羧酸盐是石膏缓凝剂中最为常用的化学成分之一。
它们能够与石膏中的氢氧化钙和蒸汽中的二氧化碳反应，产生一定程度的溶解和析出作用，从而使得石膏的凝固过程得以延缓，同时还能增加石膏的流动性和密度，提高其液体性质。
其次，缓凝剂是另一种常见的石膏缓凝剂配方成分。
缓凝剂可以通过减缓石膏的凝固速度来控制石膏的硬度，并改善石膏产品的流动性和稳定性。
常用的缓凝剂包括硅酸盐、磷酸盐和胍酸盐等化学物质。
最后，促进剂是一些辅助的化学成分，它们能够在石膏凝固过程中发挥重要的作用。
常见的促进剂包括聚羧酸盐和缓凝剂等。
总的来说，石膏缓凝剂配方的设计需要根据不同的石膏制品来进行调整。
在配方设计中，需要考虑到石膏的硬度、流动性、稳定性的需求，以及石膏制品所用的工艺流程和设备工艺参数等多个因素。
通过科学
合理的石膏缓凝剂配方设计，制造出质量高、性能稳定的石膏制品将
会变得更加容易和可靠。
缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响
第42卷第6期2023年6月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.6June,2023缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响万子恒1,金子豪1,苏㊀英1,王丽玥1,王㊀斌2(1.湖北工业大学土木建筑与环境学院,武汉㊀430068;2.湖北三峡实验室,宜昌㊀443000)摘要:本文研究了柠檬酸(CA)和蛋白质类(SC)两种缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能的影响,并对其进行流动度㊁凝结时间㊁抗压强度测试,以此来评价复合体系的工作性能和力学性能,通过分析浆体电导率㊁物相组成和微观形貌的变化来阐明不同缓凝剂的影响机制㊂结果表明,达到相同的凝结时间时,SC 作用下复合胶凝体系的强度损失较CA 更小㊂两种缓凝剂的引入对复合体系水化诱导期和加速期都有一定的抑制作用,同掺量下缓凝剂CA 较SC 的抑制作用更大㊂缓凝剂CA 会导致二水石膏晶体呈扁平㊁粗大的结构,对复合体系的力学性能影响更大;而SC 会使二水石膏晶体的整体尺度增大,但对晶体形貌影响不大,对复合体系力学性能的劣化作用更小㊂关键词:磷石膏;硫铝酸盐水泥;缓凝剂;凝结时间;力学性能;晶体形貌中图分类号:TU52㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)06-2131-09Effects of Retarders on Properties of Phosphogypsum-Sulfoaluminate Cement Composite Cementitious SystemWAN Ziheng 1,JIN Zihao 1,SU Ying 1,WANG Liyue 1,WANG Bin 2(1.School of Civil Architecture and Environment,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China;2.Hubei Three Gorges Laboratory,Yichang 443000,China)Abstract :In this paper,the effects of citric acid (CA)and protein retarder (SC)on the properties of phosphogypsum-sulfoaluminate cement composite cementitious system were investigated.The fluidity,setting time and compressive strength were tested to evaluate the workability and mechanical of composite system,and the change of conductivity,phase composition and microstructure were analyzed to clarify the influence mechanism of different retarders.The results show that the strength loss of composite cementitious system under the action of SC is smaller than that of CA when the same setting time is achieved.The addition of two retarders has a certain inhibitory effect on the dissolution of composite system during the hydration induction and the acceleration period,and CA has a greater inhibitory effect than SC at the same content.CA can cause gypsum dihydrate crystals to show a flat and coarse structure,which has a greater impact on the mechanical properties,while SC increases the overall scale of gypsum dihydrate crystals,with little change in crystal morphology,which has a smaller effect on the deterioration of the mechanical properties of composite system.Key words :phosphogypsum;calcium sulfoaluminate cement;retarder;setting time;mechanical strength;crystal morphology㊀收稿日期:2023-02-10;修订日期:2023-04-04基金项目:湖北三峡实验室开放基金(SK211011)作者简介:万子恒(2002 ),男㊂主要从事工业副产石膏的研究㊂E-mail:1445305705@通信作者:金子豪,博士,讲师㊂E-mail:xiaohao19930113@ 0㊀引㊀言磷石膏是磷化工行业中湿法制备磷酸时产生的工业副产物[1-2]㊂以二水法工艺制备磷酸,每生产1tP 2O 5排放4.5~5.5t 磷石膏[3]㊂磷石膏的主要成分为CaSO 4㊃2H 2O,同时含有少量的磷㊁氟㊁有机物㊁重金2132㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷属等杂质,限制了其在建材领域的资源化应用[4-5]㊂目前,我国磷石膏的总堆放量超过4亿吨,综合利用率不足40%,如何实现其大规模综合利用已经成为制约磷化工相关领域可持续发展的重大难题[6]㊂利用磷石膏低温煅烧制备磷建筑石膏(β-hemihydrate phosphogypsum,β-HPG),从而制备建筑材料,是目前磷石膏利用最普遍和最成熟的技术[7]㊂然而,β-HPG 的结晶程度差㊁晶体颗粒细碎以及微溶解性的特点,造成其存在凝结时间过快㊁耐水性能差㊁力学性能较差等问题,制约了β-HPG 高附加值利用[8-9]㊂采用掺入矿物组分改性β-HPG 是实现其性能优化的重要手段[10-12]㊂根据已有的研究,硫铝酸盐水泥(calcium sulfoaluminate cement,SAC)能够通过钙矾石等水化产物的生成显著提高β-HPG 的力学性能和耐水性能,磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系的设计可以为磷石膏的高附加值利用提供性能优异的胶凝材料[13]㊂但是,磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系的凝结时间仍然过快,造成其工作性能不佳㊂为了提高石膏胶凝材料的工作性能,延缓凝结时间,常采用缓凝剂来延缓石膏的水化过程㊂而石膏用缓凝剂可以根据化学组分的不同,大致分为三类:有机酸及其可溶性盐㊁碱性磷酸盐㊁蛋白质类[14-17]㊂众多学者对石膏缓凝剂的作用效果和机制进行了研究,表明蛋白类缓凝剂与柠檬酸缓凝剂对石膏胶凝材料具有良好的缓凝效果㊂但目前研究仅针对单一石膏材料,未涉及石膏-水泥复合体系,因此,需进一步探索不同缓凝剂作用下复合体系工作性能和力学性能的变化规律㊂基于上述问题,本文以β-HPG 和SAC 组成的复合胶凝体系为研究对象,选取两种典型的石膏缓凝剂(蛋白类缓凝剂和柠檬酸缓凝剂),研究不同缓凝剂对复合体系工作性能和力学性能的影响,并结合微观测试手段分析其缓凝机理㊂本研究为制备高性能磷建筑石膏胶凝材料,实现磷石膏的高附加值资源化利用提供技术支撑㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料β-HPG 产自湖北宜化集团有限公司,呈灰色粉状固体,其物理力学性能如表1所示㊂β-HPG 的SEM 照片见图1,其晶体形貌多呈棒状或者片状,并且有部分杂质吸附在颗粒表面㊂β-HPG 的XRD 谱见图2,其主要晶相为CaSO 4㊃0.5H 2O 和SiO 2,结合化学成分分析(见表1),β-HPG 中含有87.10%(质量分数)的CaSO 4㊃0.5H 2O,另外含有少量的P 2O 5㊁SiO 2㊁Al 2O 3㊁Fe 2O 3等杂质㊂表1㊀β-HPG 和SAC 的化学组成Table 1㊀Chemical composition of β-HPG and SACRaw materialMass fraction /%CaO SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3SO 3K 2O MgO TiO 2P 2O 5Loss β-HPG 35.87 4.030.560.2848.3900.620 1.11 6.64SAC 38.3913.8723.69 2.9414.780.48 2.59 1.050 1.46图1㊀β-HPG 的SEM 照片Fig.1㊀SEM image of β-HPG 图2㊀β-HPG 的XRD 谱Fig.2㊀XRD pattern of β-HPG第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2133㊀㊀㊀SAC取自河北唐山北极熊有限公司,强度等级42.5,呈灰黄色粉末㊂SAC的SEM照片见图3,其晶体形貌多呈无规则颗粒状㊂SAC的XRD谱见图4,其主要晶相为Ca4Al6SO16(4CaO㊃3Al2O3㊃SO3,C4A3 S)㊁Ca2SiO4(2CaO㊃SiO2,C2S)和CaSO4㊂根据化学成分分析(见表1),可以计算出SAC的主要矿物组成为C4A3 S,质量分数约为50%,同时还含有少量的Fe2O3㊁TiO2㊁MgO等杂质㊂另外,采用缓凝剂为蛋白类缓凝剂(SC)和柠檬酸缓凝剂(CA),主要官能团为羧基㊂图3㊀SAC的SEM照片Fig.3㊀SEM image ofSAC图4㊀SAC的XRD谱Fig.4㊀XRD pattern of SAC1.2㊀试验配合比设计根据已有的研究[13]基础,选用20%(质量分数)的SAC取代β-HPG制备复合胶凝材料,以提高材料的力学性能和耐水性能;研究SC和CA两种缓凝剂对复合体系工作性能及力学性能的影响,SC和CA的质量分数均为0%㊁0.05%㊁0.10%㊁0.15%㊁0.20%㊁0.25%㊁0.30%,根据净浆标准稠度用水量确定空白样需水量为65%,并固定用水量不变以消除水量变化对性能的影响㊂试验配合比如表2所示,按照配合比混合搅拌制成浆体测试其流动度和凝结时间,成型试块测试其力学性能㊂表2㊀掺加不同缓凝剂复合体系试验配合比Table2㊀Mix proportion of composite system with different retardersSample Mixture component(mass fraction)/%β-HPG SAC SC CAWater demand (mass fraction)/%A080200065A180200.05065A280200.10065A380200.15065A480200.20065A580200.25065A680200.30065A7802000.0565A8802000.1065A9802000.1565A10802000.2065A11802000.2565A12802000.30651.3㊀测试方法根据‘β型半水石膏净浆物理性能测定“(GB/T17669.4 1999)的要求测试浆体的流动度;采用维卡仪测定不同配比浆体的初凝时间和终凝时间;采用无锡建仪TYE-300全自动水泥抗折抗压机测试不同配合比硬化体的抗压强度,测试试样尺寸为40mmˑ40mmˑ40mm,试样成型2h后脱模,在温度(20ʃ2)ħ㊁相对湿度(60ʃ5)%环境下养护3d,然后置于(40ʃ4)ħ烘箱中烘干至恒重后测得试样的绝干抗压强度,每组试验测试3块试样取平均值以减小误差;采用瑞士梅特勒-托利多Seven compact S320型台式电导率测试浆2134㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷体的电导率,测试过程中对照配合比等比例扩大水灰比20倍以防止胶凝材料快速凝结硬化;采用荷兰帕纳科公司Empyrean X 射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)测试不同配比硬化体的晶相组成,测试过程中扫描速度为5(ʎ)/min,2θ角度为5ʎ~70ʎ,步长为0.02ʎ;采用美国FEI 公司QUANTA FEG450场发射环境扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对硬化体的水化产物分布状态进行测试㊂2㊀结果与讨论2.1㊀缓凝剂对复合体系工作性能的影响图5㊀缓凝剂对复合体系流动度的影响Fig.5㊀Effects of retarders on fluidity of composite system 不同种类缓凝剂及掺量对复合体系流动度和凝结时间的影响如图5和图6所示㊂由图5可知,复合体系净浆的流动度会随着两种缓凝剂掺量的增加呈先提高后降低并趋于稳定的规律㊂对于SC 来说,在0.10%掺量时,流动度最大,为214mm,较空白组提高了17.6%,随后其流动度开始降低并稳定于204mm;对于CA 来说,在0.10%掺量时,流动度为240mm,较空白组提高了约31.9%,随后其流动度开始降低并稳定于209mm㊂总体来看,CA 对复合体系净浆流动度的影响更大㊂从图6中可以看出,缓凝剂SC 和CA 均具有较强的缓凝效果,但是不同种类缓凝剂对复合体系凝结时间的影响规律和程度有所不同㊂从初凝及终凝时间曲线来看,凝结时间均会随着缓凝剂掺量的增加而呈明显延长的趋势㊂当缓凝剂掺量在0%至0.20%时,CA 的缓凝效果要优于SC;当缓凝剂掺量在0.25%至0.30%时,SC 的缓凝效果要优于CA;并且SC 掺量0.30%时的初凝及终凝时间分别为67.5和77.33min,而CA 掺量0.30%时的初凝以及终凝时间分别为50.17和62.33min㊂图6㊀缓凝剂对复合体系凝结时间的影响Fig.6㊀Effects of retarders on setting time of composite system 2.2㊀缓凝剂对复合体系力学性能的影响从凝结时间可以看出,缓凝剂的使用会大幅延长凝结时间,说明缓凝剂对于复合体系水化硬化过程具有一定的影响,从而对复合体系的力学性能也会产生一定影响㊂图7为不同缓凝剂对复合体系绝干抗压强度的影响㊂从结果可以看出:1)缓凝剂的使用对复合体系抗压强度具有负面作用,缓凝剂掺量越大,试样的抗压强度越低;2)在相同掺量情况下(掺量低于0.3%),掺有缓凝剂SC 试样的抗压强度要略高于掺有CA 的试样㊂由于两种缓凝剂作用下试样凝结时间及抗压强度的变化规律有所不同,建立抗压强度与初凝时间的关系来综合评价不同缓凝剂的作用效果(见图8)㊂由图可知,SC 曲线和CA 曲线有一个相交点,此时对应的初第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2135㊀凝时间为8min㊂可以看出,当初凝时间小于8min 时,掺有CA 的试样强度要略高于掺SC 时达到相同初凝时间的试样强度;而当初凝时间大于8min 时,规律相反㊂综合来看,当对复合体系凝结时间要求不高时(小于8min),使用CA 缓凝剂,其掺量区间为0%~0.10%;当需要较长的凝结时间时(大于8min),使用SC 缓凝剂,其掺量区间为0.10%~0.30%㊂图7㊀缓凝剂对复合体系抗压强度的影响Fig.7㊀Effects of retarders on compressive strength of compositesystem 图8㊀抗压强度与初凝时间的关系Fig.8㊀Relationship between compressive strength and initial setting time 2.3㊀缓凝剂对浆体电导率的影响由图9可知,所有配合比浆体的电导率曲线大致呈先迅速上升,然后缓慢下降并逐渐趋于稳定的规律㊂电导率上升的阶段为复合体系水化诱导期[18],此时大量的离子会溶解于水中,并达到峰值,峰值的位置会随着缓凝剂掺量的增加出现数分钟的偏移,说明缓凝剂的引入,会减速组分中离子的溶出速率,使其达到电导率最大值的时间发生改变,延长了诱导期㊂同掺量下缓凝剂CA 较SC 来说对电导率的影响更大,这与两种缓凝剂对复合体系的凝结时间和强度影响的规律相一致㊂电导率下降的阶段为复合体系水化加速期[18],在此阶段发现未添加缓凝剂的对照组,其电导率下降速率较大,而掺有缓凝剂的组分电导率下降速率会随着缓凝剂掺量的增加而逐渐降低㊂可以看出,缓凝剂的引入一方面对复合体系水化诱导期的溶解有一定的抑制作用,不仅会抑制离子的溶出速率,而且对离子溶出的总量也有一定的影响,从而导致过饱和度的降低;另一方面对复合体系的水化加速期也有一定的抑制作用,其会延缓液相离子之间的结合,阻碍水化产物的生成㊂缓凝剂对这两个时期的抑制作用会直接导致水化速率的降低,晶体成核数量的减少,结晶接触点减少,从而会对试样的力学性能和微观结构带来一定影响[17,19]㊂图9㊀缓凝剂对浆体电导率的影响Fig.9㊀Effects of retarders on conductivity of slurry2136㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷2.4㊀缓凝剂对复合体系物相成分和微观形貌的影响2.4.1㊀XRD 分析缓凝剂对复合体系宏观性能的影响主要是凝结时间和力学性能方面,而引起力学性能发生变化的主要原因是物相组成和晶体结构,采用XRD 对掺有缓凝剂的试样进行分析,探究体系中水化产物的变化㊂图10和图11为不同缓凝复合体系试样的XRD 谱㊂由图可知,掺有SC 缓凝剂和CA 缓凝剂的试样,其衍射峰的峰位置与对照组相一致,主要为二水石膏(dihydrate gypsum,DH)和钙矾石(ettringite,AFt)的衍射峰,并没有新的特征峰出现,证明缓凝剂的引入并没有引起其他水化产物的生成㊂随着两种缓凝剂的掺入,石膏水化后所生成DH 的特征峰强度基本没有发生变化,证明缓凝剂虽然对建筑石膏水化过程中的各个时期产生一定的延缓作用,但不影响DH 晶体的生成总量,即对石膏的水化率不产生影响[17]㊂观察AFt 的特征峰可以发现,随着两种缓凝剂掺量的增加,AFt 的特征峰强度在逐渐减弱,说明缓凝剂SC 和缓凝剂CA 不仅会减缓磷建筑石膏的水化,也会对硫铝酸盐水泥的水化产生一定程度的影响㊂缓凝剂SC 会吸附在水化粒子的表面,减缓临界晶核的形成,或吸附在已形成的晶核表面,阻碍晶核的生长;而缓凝剂CA 首先会在水中电离,然后与Ca 2+形成络合柠檬酸钙[17]㊂两种缓凝剂不同的缓凝机理均会延缓复合体系的水化进程,并且两种缓凝剂对石膏的水化生成速率均有一定抑制作用,而硫铝酸盐水泥中的C 4A 3 S 需要与DH 参与反应才能生成AFt [20],故AFt 的特征峰强度会随缓凝剂掺量的增加而逐渐降低㊂图10㊀SC 试样的XRD 谱Fig.10㊀XRD patterns of samples withSC 图11㊀CA 试样的XRD 谱Fig.11㊀XRD patterns of samples with CA 2.4.2㊀SEM 分析图12(a)和图13(a)为未加缓凝剂时硬化体的SEM 照片,从图中可以很明显看到长棒状和针状的晶体,分别是DH 和AFt㊂此外,图中还可以观察到一些凝胶物质,为硫铝酸盐水泥水化后所生成的铝胶㊂图12(b)~(d)和图13(b)~(d)为掺入缓凝剂对硬化体晶体形貌的影响,掺入缓凝剂后,长棒状DH 晶体逐第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2137㊀渐转变为短柱状,并且掺量越多,DH 晶体形貌变化越大㊂此外,随着缓凝剂掺量的增加,在SEM 照片中能观察到AFt 量在逐渐减少,这也与XRD 谱中的结果相一致,这两种缓凝剂均会减少AFt 的生成㊂另外,DH 晶体的粗化会直接导致晶体间的搭接点变少,结晶网络变得疏松,导致体系致密度和强度的降低㊂AFt 生成量的减少一方面会直接对强度产生影响,另一方面会导致DH 与AFt 之间的穿插效果减弱,导致晶体与晶体之间的密实程度降低㊂从宏观层面来看,这几种原因均会造成硬化体试样孔结构的增大㊂而力学性能主要是受孔径和致密度的影响,这也是掺有缓凝剂试样的强度会较对照组降低的原因㊂图12㊀不同掺量SC 缓凝剂对硬化体晶体形貌的影响Fig.12㊀Effect of different content of SC on crystal morphology of hardenedpaste 图13㊀不同掺量CA 缓凝剂对硬化体晶体形貌的影响Fig.13㊀Effect of different content of CA on crystal morphology of hardened paste2138㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷两种缓凝剂对DH晶体形貌的影响也存在一定的差异㊂掺入CA缓凝剂后,晶体由对照组的长棒状到短方柱状的块形晶体,主要是由于CA主要会抑制晶体长轴方向的生长[17]㊂随着缓凝剂掺量的增加,晶体粗化的现象也越为严重,导致材料力学性能的降低㊂而SC加入以后,DH晶体的整体尺度增大,并且随着SC掺量的增加,其尺度变化越明显,但是其晶体形貌之间差别不大,晶粒的形状和交错穿插生长的方式与对照组差别不大,整体来看也为致密的结晶网状结构,这也表明SC对于石膏晶面没有明显的吸附选择性,对体系力学性能的劣化作用更小㊂3㊀结㊀论1)流动度随两种缓凝剂掺量的增加呈先提高后降低并趋于稳定的规律,CA对复合体系净浆流动度的影响更大;凝结时间随两种缓凝剂掺量的增加而呈明显延长的趋势;强度随两种缓凝剂掺量的增加均呈不断下降的规律,在相同掺量情况下(掺量低于0.30%),掺有缓凝剂SC试样的抗压强度要略高于掺有CA的试样㊂2)两种缓凝剂的引入对复合体系水化诱导期和加速期都有一定的抑制作用,同掺量下缓凝剂CA较SC 的抑制作用更大;缓凝剂CA会抑制晶体长轴方向的生长,导致晶体呈现出扁平㊁粗大的结构,对力学性能影响较大;而SC会使DH晶体的整体尺度增大,晶体形貌变化不大,对体系力学性能的劣化作用较小㊂参考文献[1]㊀崔㊀悦,曹云梦,吴㊀婧.我国磷石膏综合利用产业发展模式探析[J].环境保护,2022,50(11):48-51.CUI Y,CAO Y M,WU J.Analysis of development pattern of industry of phosphogypsum comprehensive utilization in our country[J].Environmental Protection,2022,50(11):48-51(in Chinese).[2]㊀董㊀泽,翟延波,任志威,等.磷石膏建材资源化利用研究进展[J].无机盐工业,2022,54(4):5-9.DONG Z,ZHAI Y B,REN Z W,et al.Research progress on phosphogypsum utilization in building materials[J].Inorganic Chemicals Industry, 2022,54(4):5-9(in Chinese).[3]㊀XU J P,FAN L R,XIE Y C,et al.Recycling-equilibrium strategy for phosphogypsum pollution control in phosphate fertilizer plants[J].Journalof Cleaner Production,2019,215:175-197.[4]㊀CÁNOVAS C R,CHAPRON S,ARRACHART G,et al.Leaching of rare earth elements(REEs)and impurities from phosphogypsum:apreliminary insight for further recovery of critical raw materials[J].Journal of Cleaner Production,2019,219:225-235.[5]㊀崔荣政,白海丹,高永峰,等.磷石膏综合利用现状及 十四五 发展趋势[J].无机盐工业,2022,54(4):1-4.CUI R Z,BAI H D,GAO Y F,et al.Current situation of comprehensive utilization of phosphogypsum and its development trend of14th Five-Year Plan[J].Inorganic Chemicals Industry,2022,54(4):1-4(in Chinese).[6]㊀李光明,李㊀霞,贾㊀磊,等.国内外磷石膏处理和处置概况[J].无机盐工业,2012,44(10):11-13.LI G M,LI X,JIA L,et al.General situation of treatment and disposal of phosphogypsum[J].Inorganic Chemicals Industry,2012,44(10): 11-13(in Chinese).[7]㊀GARG M,PUNDIR A,SINGH R.Modifications in water resistance and engineering properties ofβ-calcium sulphate hemihydrate plaster-superplasticizer blends[J].Materials and Structures,2016,49(8):3253-3263.[8]㊀QI H H,MA B G,TAN H B,et al.Properties ofβ-HPG pastes in the presence ofα-HPG prepared from phosphogypsum[J].Construction andBuilding Materials,2022,334:127414.[9]㊀WU Q S,MA H E,CHEN Q J,et al.Effect of silane modified styrene-acrylic emulsion on the waterproof properties of flue gas desulfurizationgypsum[J].Construction and Building Materials,2019,197:506-512.[10]㊀赵彬宇,赵志曼,全思臣,等.矿物掺和料对磷建筑石膏砂浆强度的影响[J].非金属矿,2019,42(6):45-48.ZHAO B Y,ZHAO Z M,QUAN S C,et al.Effect of mineral admixture on the strength of phosphorus building gypsum mortar[J].Non-Metallic Mines,2019,42(6):45-48(in Chinese).[11]㊀梁旭辉.磷建筑石膏改性及自流平砂浆制备[D].重庆:重庆大学,2018.LIANG X H.Modification of phosphorous building plaster and preparation of self-leveling mortar[D].Chongqing:Chongqing University,2018 (in Chinese).[12]㊀WANG Q,CUI Y,XUE J F.Study on the improvement of the waterproof and mechanical properties of hemihydrate phosphogypsum-based foaminsulation materials[J].Construction and Building Materials,2020,230:117014.[13]㊀JIN Z H,MA B G,SU Y,et al.Effect of calcium sulphoaluminate cement on mechanical strength and waterproof properties of beta-hemihydratephosphogypsum[J].Construction and Building Materials,2020,242:118198.㊀第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2139 [14]㊀马保国,邬㊀磊,陈㊀偏,等.缓凝剂对磷建筑石膏-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响及其机理研究[J].硅酸盐通报,2022,41(7):2411-2420.MA B G,WU L,CHEN P,et al.Effect and mechanism of retarder on the properties of the phosphorous building plaster and ordinary Portland cement composite[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society,2022,41(7):2411-2420(in Chinese).[15]㊀王㊀丽,李伯洋,冉秀云,等.浅析缓凝剂对建筑石膏基本性能影响[J].中国建材科技,2021,30(4):45-47.WANG L,LI B Y,RAN X Y,et al.Study on the effect of retarder on basic properties of building gypsum[J].China Building Materials Science &Technology,2021,30(4):45-47(in Chinese).[16]㊀ZHI Z Z,HUANG J,GUO Y F,et al.Effect of chemical admixtures on setting time,fluidity and mechanical properties of phosphorus gypsumbased self-leveling mortar[J].KSCE Journal of Civil Engineering,2017,21(5):1836-1843.[17]㊀彭家惠.建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究[D].重庆:重庆大学,2004.PENG J H.Study on action mechanism of water reducers and retarders for building gypsum[D].Chongqing:Chongqing University,2004(in Chinese).[18]㊀CHEN X M,WU Q H,GAO J M,et al.Hydration characteristics and mechanism analysis ofβ-calcium sulfate hemihydrate[J].Constructionand Building Materials,2021,296:123714.[19]㊀冯启彪,吴㊀冰,李玉珍,等.骨胶蛋白质石膏缓凝剂的研究[J].新型建筑材料,2007,34(6):5-7.FENG Q B,WU B,LI Y Z,et al.Study on building gypsum retarder of bone glue protein[J].New Building Materials,2007,34(6):5-7(in Chinese).[20]㊀迟㊀琳.高贝利特硫铝酸盐水泥活化和水化机理研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2019.CHI L.Study on the activation and hydration mechanism of belite calcium sulfoaluminate cement[D].Harbin:Harbin Institute of Technology, 2019(in Chinese).。
石膏缓凝剂主要成分
石膏缓凝剂主要成分
（原创实用版）
目录
1.石膏缓凝剂的定义与作用
2.石膏缓凝剂的主要成分
3.石膏缓凝剂的应用领域
4.石膏缓凝剂的注意事项
正文
石膏缓凝剂是一种常用的建筑材料，主要作用是延缓石膏的凝固时间，以便于施工和提高石膏制品的性能。
石膏缓凝剂的主要成分是硫酸钙（CaSO4·2H2O），它具有良好的缓凝效果，可以使石膏在施工过程中保持较长时间的流动性，从而提高施工效果。
石膏缓凝剂广泛应用于建筑行业，如粉刷石膏、石膏板、石膏雕像等。
除了建筑行业，石膏缓凝剂还应用于医药领域，如制作石膏绷带、石膏枕等。
此外，石膏缓凝剂还具有润敛疮、止血等功效，可以用于治疗疮疡肿毒、湿疹瘙痒、水火烫伤等。
在使用石膏缓凝剂时，应注意以下事项：首先，要根据施工需要选择合适的缓凝剂，例如，对于要求较高的工程，可以选择缓凝效果较好的缓凝剂；其次，要掌握好缓凝剂的添加量，添加过多或过少都会影响石膏的性能；最后，在施工过程中要注意搅拌，使缓凝剂与石膏充分混合，以保证石膏的缓凝效果。
第1页共1页。
缓凝剂对不同种类石膏性能的影响
缓凝剂对不同种类石膏性能的影响张伶俐;罗慧;夏伟军【摘要】研究了国内外不同石膏缓凝剂对石膏的作用效果.通过应用于脱硫建筑石膏、天然建筑石膏的凝结时间、强度等对比,对几种石膏缓凝剂进行性能评估.并选择合适的石膏缓凝剂应用于石膏基产品.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2016(043)009【总页数】4页(P18-21)【关键词】石膏缓剂;脱硫石膏;天然石膏;凝结时间;强度【作者】张伶俐;罗慧;夏伟军【作者单位】广东龙湖科技股份有限公司,湖北武汉430040;广东龙湖科技股份有限公司,湖北武汉430040;广东龙湖科技股份有限公司,湖北武汉430040【正文语种】中文【中图分类】TU526;TQ177.3+7近几年来，我国石膏工业得到飞速发展，石膏作为建筑材料在建筑中的应用量越来越大，这主要体现在纸面石膏板和粉刷石膏的用量明显增大。
但石膏在应用方面还存在很多问题，主要集中在石膏凝结时间较短，一般在6～10 min。
因此，缓凝剂成了石膏应用中必不可少的添加剂[1-2]。
目前，国内外对石膏缓凝剂作了大量的研究，研究最广泛的有4类石膏缓凝剂，分别是有机酸及其可溶盐、碱性磷酸盐、蛋白质类以及几类之间的复配[3-4]。
另外，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（加工而成脱硫石膏）和磷石膏、氟石膏等废渣。
脱硫石膏是一种工业副产石膏，也称排烟脱硫石膏或FGD石膏（Flue Gas Desulphurization Gysum），这种石膏主要是以由含硫元素的燃料（包括煤炭、石油等）经燃烧而得到的烟气，再经脱硫技术处理而产生的石膏。
其定义如下：脱硫石膏是由烟气脱硫产生，由品位较高、颗粒较小的二水硫酸钙（CaSO4·2H2O）晶体组成的[5-6]。
天然石膏则是自然界的石膏矿，主要成分为二水石膏（CaSO4·2H2O）。
上面2种二水石膏经煅烧脱水，形成以β-半水石膏为主要成分的胶凝材料。
石膏种类对水泥性能的影响.doc
石膏掺入种类对水泥性能的影响摘要：用不同种类的石膏对水泥凝结时间调凝时，硅酸盐水泥的性能存在较大的差别，其力学强度由大到小的顺序为：二水石膏、氟石膏、磷石膏、硬石膏、半水石膏，半水石膏对早期强度影响较大，而磷石膏缓凝效果过强。
对于硅酸盐水泥，适宜的调凝剂为二水石膏、氟石膏和硬石膏。
本文通过分析对比，研究了产生这些差异的机理，进而进一步了解了石膏种类对水泥性能的影响。
关键词：石膏、掺量、水化过程、水化产物1引言硅酸盐水泥中掺加适量的石膏不仅可调节凝结时间，同时还能提高早期强度。
通常水泥生产过程中所用的石膏为一水石膏，但近来有一些研究表明，其它种类的石膏同样可作为缓凝剂。
不同种类的石膏对水泥凝结时间和强度的影响也各不相同，本文选取了五种石膏:常用的二水石膏、资源丰富的天然硬石膏、半水石膏和两种工业废料---磷石膏和氟石膏，并对其加入硅酸盐水泥熟料后粉磨而成的水泥的各项性能进行了研究。
2石膏的分类本文主要介绍了五种石膏以不同的掺量与硅酸盐熟料共同粉磨而成的各种水泥的物理性能，并且从石膏的性能和水化产物的微观形貌进行了解释对比。
2.1二水石膏天然二水石膏又称生石膏、软石膏或简称石膏，分子式为CaS04.2H20。
学组成的理论质量为：CaO-32．57％，S03～46．50％，H20～20．93％，常伴有粘土细砂等杂质。
二水石膏属单斜晶系，Ca2+联结[SO4]2-四面体，构成双层的结构层，H20子则分布于双层结构层之间。
石膏的双晶形常成燕尾状。
由于二水石膏的晶面发育好，其解理完全，所以在显微镜下常看到菱形薄板状、柱板状或针状体。
不论何种晶形的二水石膏，其折射率是一定的，Ng=1．529，N P=1．520。
2.2生石膏天然硬石膏主要由无水硫酸钙(CaS04)组成，化学组成的理论质量为：CaO-41．19％，S03～58．81％，属正交晶系，晶体参数为：a=0．697nm，b=0．698nm，c=0．623nm。
【谈建筑石膏的性能与应用】 建筑石膏与高强石膏的性能有何不同
谈建筑石膏的性能与应用】建筑石膏与高强石膏的性能有何不同摘要】石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。
石膏是一种传统的胶凝材料，由于它的资源丰富，其制品具有一系列的优良性质，所以得到很快的进展，其中进展最快的是纸面石膏板、纤维石膏板、建筑饰面板及隔音板等新型建筑材料。
关键词】建筑；石膏；性能；应用石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。
石膏是一种传统的胶凝材料，由于它的资源丰富，其制品具有一系列的优良性质，所以得到很快的进展，其中进展最快的是纸面石膏板、纤维石膏板、建筑饰面板及隔音板等新型建筑材料。
1 建筑石膏的水化、凝聚硬化1.1 建筑石XX的水化建筑石膏加水拌合后，与水发生水化反应，建筑石膏加水后，首先溶解于水，然后发生上述反应，生成二水石膏。
由于二水石膏的溶解度较半水石膏的溶解度小得多，所以二水石膏不断从过饱和溶液中析出结晶并沉淀。
二水石膏的析出促使上述反应不断进行，直到半水石膏全部转变为二水石膏为止。
1.2 建筑石膏的凝聚硬化随着水化的进行，二水石膏胶体微粒的微量不断增多，它比原来的半水石膏颗粒细得多，即总外表积增大，因此可吸附更多的水分；同时因水分的蒸发和部分水分参加水化反应而成为化合水，致使自由水削减。
由于上述缘由使得浆体变稠而失去可塑性，这就是凝聚过程。
在浆体变稠的同时，二水石膏胶体微粒渐渐变为晶体，晶体渐渐长大，共生和互相交叉、搭接，使凝聚的浆体渐渐产生强度。
随着枯燥，内部自由水排出，晶体之间的摩擦力、粘结力渐渐增大，石膏强度也随之增加，始终进展到最大值，这就是硬化过程。
浆体的凝聚硬化过程是一个连续进行的过程。
将从加水拌合开始始终到浆体刚开始失去可塑性的过程称为浆体的初凝，对应的这段时间称为初凝时间；将从加水拌合开始始终到浆体完全失去可塑性，并开始产生强度的过程称为浆体的硬化，对应的这段时间称为浆体的终凝时间。
2 建筑石膏的主要性能2.1 凝聚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，2h可达3~6MP。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
石膏缓凝剂与石膏的关
系
Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
石膏缓凝剂如何选择
半水石膏凝结硬化很快，其初凝时间为6～30min，可以操作时间大概只有5～10min，早期强度发展迅速，一个半小时的强度可达到绝干强度的1／2～1／3。
半水石膏的这种特点在生产各种石膏制品的过程中给施工操作带来许多不便，为了满足不同施工工艺的要求，就必须选择适宜的缓凝剂及掺量来调节其凝结时间。
目前常用的缓凝剂主要有三类：有机酸及其可溶盐、碱性磷酸盐以及蛋白质类等缓凝剂。
有机酸及其可溶盐类缓凝剂主要有柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、酒石酸钾、丙烯酸及丙烯酸钠等，其中研究最多，效果最好的是柠檬酸及其盐。
柠檬酸及其盐在掺量很小时即可达到较强的缓凝效果。
磷酸盐类缓凝剂主要有六偏磷酸钠、多聚磷酸钠等。
国内外有不少文章和资料报导了各类缓凝剂的作用效果，对于有机酸盐的缓凝效果的排列顺序为H+>K+>ca+；柠檬酸及其盐只添加很小的量就能减缓石膏的凝结，但柠檬酸及其盐导致石膏强度剧烈下降的问题无法得到解决；对于磷酸盐类缓凝剂同样存在强度损失问题。
名阳石膏模具厂试验选择三种缓凝剂来进行具体性能测试，这三种缓凝剂为柠檬酸、多聚磷酸钠和硼砂。
将这三种缓凝剂掺入石膏体系中，试验结果表明它们在较小掺量下就可以获得较长的凝结时间，并且随着掺量增加，缓凝效果明显增强，是对半水石膏有效的缓凝剂类型。
缓凝剂对石膏强度的影响
1.掺入柠檬酸、多聚磷酸钠、硼砂三种缓凝剂的石膏强度随着掺量的增加而降低，干强和湿强的变化规律和趋势相似。
2.掺入柠檬酸后，石膏试样的干强度和湿强度降低幅度较大。
干抗折强度在其掺量大于％时，急剧降低；干抗压强度在其掺量大于％时，急剧降低；而湿抗折强度几乎是成直线下降，当掺量为％时，模具石膏的湿抗折强度只有。
3.掺入多聚磷酸钠后，模具石膏的强度下降趋势较掺柠檬酸小很多，但是比掺硼砂的下降明显。
4.在缓凝剂掺量相同的情况下，对石膏强度的影响呈现如下规律：硼砂<多聚磷酸钠<柠檬酸，这是和它们对凝结时间的影响顺序相同的。
从对石膏强度的影响来看，硼砂是三种缓凝剂种最合适的缓凝剂；虽然多聚磷酸钠对石膏强度的负面影响较硼砂大，但是在其掺量少的情况下也能用来做缓凝剂。
若用柠檬酸来做缓凝剂，则其掺量应控制在％以下。