石膏晶型对水泥性能的影响机理研究-刘满营

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1、建材世界2012年第33卷第3期doi:10．3963/j．issn．1674-6066．2012．03．003石膏晶型对水泥性能的影响机理研究12刘满营，吴翠娥(武汉三源特种建材有限责任公司，武汉430083)摘要:通过设计硬石膏替代不同比例的二水石膏系列实验，借助X射线粉末衍射仪(XRD)与电子扫描显微镜(SEM)，研究了石膏晶型对水泥性能的影响，并对其影响机理进行了探究。结果表明:石膏的晶体差异导致了水泥强度的不同，掺入硬石膏的水泥强度较二水石膏的好;掺入硬石膏的水泥石形成的针状的钙矾石不仅对强度无影响而且可以填补水泥石的裂缝，从而增加了水泥石的密实度，而掺入二水石膏的水泥水化生成的柱状

2、钙矾石晶体过大而且密，使水泥石产生较大的毛细裂缝，进而导致掺入二水石膏的水泥强度比较低。关键词:二水石膏;硬石膏;水泥强度;钙矾石InfluenceMechanismofGypsumCrystalTypesonPhysicalPropertiesofPortlandCement12LIUMan-ying，WUCui-e(WuhanSanyuanSpecialBuildingMaterialsCo，Ltd，Wuhan430083，China)Abstract:TheinfluenceofgypsumcrystaltypesonphysicalpropertiesofPortlandcementw

3、asstudiedbytheseriesofde-signexperimentsthattheanhydritesubstitutedvaryingproportionsofgypsumwiththehelpoftheXraypowderdiffractometer(XRD)andthescanningelectronmicroscope(SEM)，anditsmechanismwasstudiedtoo．Theresultwasrevealedthatthedifferenceofgypsumstructurescausedthedifferenceofcementstrength，andt

4、hecementstrengthofanhydritewasbetterthanthegypsum．Theformedneedlelikeettringitesinthedosedanhydritehydratedcementhavenoeffectonthecementstrength，butaregoodforcompactnessofhydratedcement．Buttheformedcolumnarettringiteswerethickerandbiggerinthedosedgypsumhydratedcementthantheanhydritehydratedcement，wh

5、ichcausedthebiggercapillarycrack，andthencausedthatthedosedgypsumcementstrengthislower．Keywords:gypsum;anhydrite;cementstrength;ettringite近年来随着我国经济的蓬勃发展，环保问题越来越受到重视，工业废渣如氟石膏、脱硫石膏、磷石膏等逐渐被利用于替代天然二水石膏作为水泥的缓凝剂和混凝土外加剂。研究石膏的晶型对水泥性能的影响，对我们正确利用工业石膏废渣有重大的指导意义。氟石膏为硬石膏，脱硫石膏和磷石膏主要是二水石膏。硬石膏属正交晶系，晶格参数为:a=0．697nm，b

6、=0．698nm，c=0．623nm;三组解理面互相垂直，可分裂成盒状［1］小块。硬石膏的单晶体呈等轴状或厚板状，集合体常呈块状或粒状，有时为纤维状。二水石膏属单斜晶2+2－［2］系，晶格参数为:a=0．568nm，b=1．518nm，c=0．629nm。由于Ca较小，与［SO4］结合时要引进H2O。2－2+二水石膏的晶体结构特点是:由［SO4］四面体与Ca联结成平行于(010)的双层，双层间通过H2O分子联［3］2+2－2－结，石膏会沿着此方向完全脱水。Ca的配位数为8，与相邻的4个［SO4］中的6个O和2个H2O分子联结。两种石膏晶体结构不同，所以表现出的性质应该也不相同。［4］［5］文寨

7、军等人研究发现掺入硬石膏水泥强度比掺入二水石膏提高了。随后，崔素萍等人研究发现石2－［6］膏品种对硅酸盐水泥的强度影响与水泥水化溶液中［SO4］浓度有关。最近，李华等人研究认为掺入硬石2－膏可以提高水泥中［SO4］离子浓度，从而加快硅酸盐矿物的水化速度，显著提高水泥的强度。影响水泥强收稿日期:2012-04-06．作者简介:刘满营(1982-)，硕士，工程师．E-mail:lmy0443@yaho