石膏减水剂对建筑石膏作用的研究

石膏减水剂对建筑石膏作用的研究 祷成.嘴 逮踱石?与咬凝封料GypsumandC— ementfor — Building 石膏减水嗣对建筑石膏 作用的研究T投门7,? T吱f]_7.刁 孙天文 中国新型建筑材料T业杭厕哥百再磊,浙}肮州j3l(…IJ 建筑石膏制品特别是部分以化学百膏为原料新戚的建 筑石膏制品.由于成型用水量较大,制品的烘干能耗较高.硬 化后制品强度较低,从而影响了制品的成本,质量与梢次 为此,国外在生产建筑石膏制品时常根据不同的需要掺j]u 一 些石膏减水剂,这些减水剂的减水率通常在l0%,20% 找国目前石膏减水剂尚处在起步阶段.因此,石膏臧水荆的 研究与开发对建筑石膏l特别是化学石膏J的应用与发展具 有重要的意义: l石膏减水剂对天然建筑石膏作用的研究 多环芳香烃及纤维素钠为主要原料制成的专门用于 建筑石膏的新型掭加剂(以下简称GWR1,对建筑石膏有 较好的减水,增强作用:加人GWR后.天然建筑石膏的怀准 稠度需水量大幅度下降.图1为GWR在2种天然石膏中的 减水效果.其中曲线l为景泰石膏矿生产的建筑石膏,曲线 2为北新建材(集团)有限公司提供的建筑石膏: ? 芒 地 里 蜒 啦 GWR碱术嗣器量, 图lGWR对石膏标准稠度需水量影响 1景泰石膏:2一北新石膏 从图1可看出,(:wR加^天然建筑石膏巾后.!种天 然建筑石膏的标准稠度需水量明显下降.且随着C,WR掺量 的增加,标准稠度需水量减小其中景泰建翁石膏的减水幅 度比北新建筑石膏的减水幅度大一从圈中还uJ看出.当 摘要:多环j_=:香监纤堆素钠为要原料制戚的新 型硪求(C,WR).掺吐fl膏中后,对建筑fl膏县有较明 扭帕减水增啦作文IjIj午细介绍和研究JGWR减水乱 对天然建筑石膏和化学建筑石膏的作用.井对其作~lb'L理怍 J探讨 关键词:减小刹:建筑石膏:制;硫肯 GWR掺量大于05%(占建筑石膏粉用量的百分比)时.对建 蒴石膏的减水作用趋缓.表l为GWR掺量为05%时,对2 种天然建筑石膏物理力学性能的影响 表lGWR对天然建筑石膏物理力学性能影响 趴表l可以看出:景泰石膏粉中掺人0.5%GWR后,其 标准稠度需水量为50%.减水率达到286%.同时抗压强度 增长741%.抗折强度增长694%初凝时间缩短77嗡,终 凝时问缩短25%北新石膏粉掺八0.5%GWR后,其标准 稠度需水量为52%.臧水率达到21.2%,同时抗压强度增长 531%.抗折强度增长6l1%,初凝~tf"3缩短125%.终凝时 间缩短25% !种天然建筑石膏精在掺加GWR后.都有明显的减水, 促凝和增强效果,但景泰石膏粉的作用效果要好一些,也就 是说GWR与景泰石膏粉的适应眭比北新石膏粉要好 2GWR对化学建筑石膏作用的研究 21GWR对CFB脱硫石膏作用的研究 cFB脱硫石膏是由高硫石油焦与石灰石在床内825, 875?煅烧反应,(分解生成的(hO吸收高硫石油焦燃 烧产生的sO2转化为CaS04而后作为炉灰和底渣,收集排 放这种脱硫石膏经稀硫酸处理后,可作为化学石膏用 这种石膏细度较细,内比表面积较大.标准稠度需水量 较高.逃103%由于标准稠度需水量较高.因此,该石膏硬 化后强度较低.达不到建筑石膏国家标准的要求 在石膏中加AGWR后.标准稠度需水量大幅度降低,2 h抗强度和抗折强度均有较大提高.试验结果见表2, NEWBUILDINGMATERIALS 6VpsumandCementfor8uitding建筑石膏与胶凝材料 表2(R对CVB脱硫石膏性能的彩晌 项门箸策嚣(mitt)(min)lMIa)(MPa) FFB脱硫石103141262715 - 0.5% 硫 GW 刮RI55『1559 从表2可看出,GWR对CFB脱硫石膏作用明显,当 GWR掺量为05%时.减水率达27%.抗压强度增强率达 119%.抗折强度增强率达67%,掺GWR的CFB脱硫石膏已 达到建筑石膏国家标准优等品的要求. 22GWR对氟石膏作用的研究 氟石膏是生产氟化氢时所产生的度渣一般厂家都将 该废渣堆放在露天.由于日晒雨淋,废渣最终基本上都转化 为二水石膏一本试验所用氟石膏品位8012%.自然含水率 869%.按建筑石膏国家标准测试其性能指标见表3.氟石 膏凝结时间,2h抗压强度基本上能达到国家标准要求;但2 h抗折强度较低.达不到国家标准要求.为此,我们在氟石膏 中加入05%的GWR,其对氟石膏物理力学性麓指标的影响 【见表31.. 表3GWR对氟石膏的物理力学性能的影响 标准稠度需术量凝结时间(不11n)2h强度(MPa) 项日(%) 】初凝J终凝挠压i抗折 氟石膏i788lI44117 抟GwR后5571l6726 从表3结果看.在氟石膏中加入GwR后,标准稠度需水 量下降了29.5%.2h抗压强度增长634%,2h抗折强度增 长529%,2项强度指标均达到建筑石膏国家标准优等品的 要求: 3GWR作用机理初探 建筑石膏制品生产的化学过程是:半水硫酸钙加水后. 与水起化学反应生成二水硫酸钙.即: 2巳轴一l,2O+3a20=2CaS04—20 在上述反应中,水与半水硫酸钙的化学比例(简称水灰 比)为(3x18)/(2×145)=0l86,这,部分水我们称之为化 学结合水=实际生产中.为满足生产工艺的要求.保证石膏 料浆有一定的流动度.水灰比远大于0186如CFB脱硫石 膏的标准稠度需水量达到103,%,也就是水灰比等于1.o3 这部分附加的水.我们可将其分成两部分一部分为吸附在 石膏颗粒表面的水,称之为吸附水;另一部分称之为游离水 游离水叉可分为两部分一部分对石膏料浆流动度有贡献的 水称为自由游离水;另一部分则由于分子引力的作用,石膏 颗粒之间互相成团,形成了絮凝状结构,在絮凝状结构中包 裹了较多的游离水(见图2).这部分水称之为受阻游离水 墼誓 新型建筑材料112000?31 建筑石膏与胶凝材料GypsumandCementforBuilding 磨细矿渣撞合料财高强混凝土 流变及力学性簇帕影响纠 /—,1'0f( 【I』姚武 ;【P同济大学混凝土材料研丽磊螅上海200092) 摘要:以軎细矿渣为混凝土的特殊掺台料等量替代如%--60%的水呢,配制出C60--C80的高强,大流动度混 凝土.研究了磨细矿渣掺台料对高强混凝土流变胜能和力学胜能的影响,探讨了掺台料在新拌混凝土内部的作用机 理.研究结果表明:优化掺台料细度和选择适当的掺量不但可"爷约水泥,改善新拌混凝土的流动性,减少坍落度损 失t而且还可以显着提高混凝土强度c^ 关键词!皇竺!兰!堡兰兰圭!苎兰;竺堕许会羊if Abstract:Asthespecialmixingmaterialfinegrin~ngslagmayheinstead.equal~elYterttupto 20--60 percent,tomakeuphighstrengthandhighflowingpropertiescorlcretewiththegradeofC60 ,C80Theilt- flueneesoffinegrindingslagonrheologieandmechanicalpropertiesofhigh——strengthcorlcretehavebeenstud led,andthefunctiortaImechanismofthemlxingmateriaIinfresheottcretehheendiscus~dint hisD per.Resultsofthestudyindicates,duetooptimalfinenessaadsuitablemixtureratoftheslag.it mayno[he onlysavingcement.improviRgflowingpropertyoffrcshcortcreteaadreducinglossittslump consistencehutaI一 ?ittcreasingnotablycDn~retestrength KeyWordS:finegri1ngslag.highreng~hCO~Crete.rheologiemeehanicalproperty 随着土木与结构对混凝土材料强度的要求不断提 高,高强混凝土(?C60)在国内推广方兴未艾高强混凝土的 经典配制模式一般为:硅酸盐水泥+掺合料+高效减水剂. 其中掺合料主要有硅灰,超细粉煤灰和磨细矿渣等.硅灰在 国外使用较普遍,而国内由于硅灰的资源短缺,相对成本高, 以其作为掺合料大量使用实难推广;粉煤灰在常温下本身反 应活性低,因而将其掺入混凝土中.早期强度低,工程应用的 缺陷明显;使用普通磨细矿渣配制混凝土时.其活性指数虽 然较粉煤灰高,但早期强度仍偏低于空白对比混凝土:为克 服上述缺陷,我们优选有效成分含量高,质量好的水淬高炉 矿渣与某种激发剂复合,经特殊粉磨工艺加工成不同细度等 级的磨细矿渣,使矿渣的潜在活性得以充分发挥,满足不同 从图3,图4中可以看出,加八05%GWR后,二水石膏 的晶体发育较好,柱板状晶体结构完整;而未加GWR的石膏 晶体发育程度不够,部分晶体形貌继承了原B一半水石膏的 鳞片状结构,似是部分水化反应没有通过溶解过程.而由水 直接进入半水石膏晶体内部,进而引起晶格重排,并形成新 的水化产物即二水石膏: 4结论 (1)GWR是一种新型的石膏舔加剂,它对建筑石膏具 工程需要本文利用本实验室研制开发的高性能磨细矿渣为 掺合料等量替代2o%,6O%的水泥,配制出C60以上高强混 凝土,并从微观机理和宏观性能等方面研究了掺合料细度及 掺量对高强混凝土的流变性能和力学性能的影响机理. 1实验 1.1原材料 水泥:上海联合水泥厂生产的PO(普硅)525,比表面 积为3000cm-'./g: 高性能掺合料:以上海宝钢粒化高炉矿渣为原料,复合一 定比例的激发剂,用超细粉磨工艺制成的粉体材料,此表面积 分别为SCM1:5000cm2/窖和SCM2:8000c2种. 有较明显的减水,增强作用;当GWR在石膏粉中的掺量约为 建筑石膏粉用量的0.5%时,可降低建筑石膏标准稠度用水 量20%,30%,提高建筑石膏制品强度50%,110%. (2)在建筑石膏中加八GWR后,二水石膏的晶体发育 较好,柱板状晶体结构完整. 收稿日期:】999—11—20 联系地址:杭州市中山北路540号 联系电话:g571—5158195—1206 NEWBU1LDINGMATERIALS