石膏对水泥早期强度影响的探讨
我公司生产的水泥中由于SO3含量不稳定,致使水泥早期强度偏低,且凝结时间异常,促使我们进一步试验分析,查找原因。我们在了解了硅酸盐水泥矿物水化机理的基础上,对公司所用缓凝剂进行了试验,以期探讨石膏对水泥早期强度的影响。
1 石膏结晶水对凝结时间的影响
目前我公司使用的有北方石膏、南方石膏以及当地的工业副产品氟化石膏,它们的化学成分见表1(略)。其中北方石膏的结晶水含量最高,氟化石膏结晶水含量最低。为了探讨结晶水对水泥凝结时间的影响,我们进行了试验。 我们利用上述三种石膏按一定的质量比配成不同结晶水含量的石膏5组进行水泥凝结时间和强度试验,结果见表2(略)。
从表2可知,当石膏中结晶水含量大于10%时,在SO3基本相同的情况下,水泥的凝结时间明显缩短且较稳定。因此,天然二水石膏的缓凝效果好,但在实际生产中,还可用硬石膏或混合石膏作缓凝剂。其中,利用资源丰富的硬石膏岩既可扩大石膏来源且其价格较低;且硬石膏不含结晶水,粉磨时不致因失去结晶水而使水泥中的附水量增加,因而可减少糊磨和库壁结块现象。
国外有关资料认为,硬石膏取代量不能超过石膏用量的70%,我国标准GB5483-1996虽然突破70%的界限,但当熟料中C3A含量小于8%时,石膏中的二水硫酸钙与无水硫酸钙的质量比≥0.10。但从对实验数据的反复分析可知,在生产中或试验中还须保证石膏中的结晶水不低于8.0%,否则会造成水泥凝结时间异常波动,并明显地影响早期强度。 2 石膏掺量对早强的影响
为了了解石膏掺加量对水泥早期强度的影响,选用同品位的二水石膏,以不同掺加量进行试验,结果见表3。
从试验可知,春冬季石膏掺量以SO3含量计,应控制在水泥总量的1.8%~2.2%,夏秋季控制在2.2%~2.6%较为适宜。
3 石膏品位对水泥物性的影响
对SO3含量不同的二水石膏进行试验的结果见表4。
从表4可知,SO3含量较低的二水石膏,其样品标准稠度用水量加大,导致出磨水泥早期强度下降。 4 结论
(1)在生产硅酸盐水泥时,可用硬石膏替代部分二水石膏,但硬石膏中的结晶水要>8.0%,否则水泥凝结时间会异常波动,给施工增加困难。
(2)石膏的最佳掺量以SO3计应控制在1.8%~2.6%,春冬季略低些,夏秋季略高些。
(3)石膏中的杂质应少,杂质含量多要增加需水量,降低水泥强度,对早期强度影响尤为明显。
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