石膏/水泥不同养护,到底性能有何不同?

1)在一定范围内,加水量的多少对石膏水泥混合胶凝材料的早期水化速率及凝结时间影响不大。在水化和凝结硬化过程中,水化是凝结硬化的前提,而凝结硬化则是水化的结果。

随着硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、白水泥、高铝水泥的掺量不断增加,标准稠度用水量逐渐减少,而硫铝酸盐水泥则变化不大。从凝结时间来看:不同品种水泥对建筑石膏凝结时间的影响是不一样的。

掺入硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥后凝结时间缩短,并随着掺量的增加而明显缩短,尤其是硫铝酸盐水泥最为明显,掺入矿渣硅酸盐水泥后凝结时间缩短,随着掺量的增加凝结时间变化不大;掺入白水泥后对凝结时间影响不大:掺入高铝水泥后,凝结时间有延长的趋势。

2)不论是石膏还是水泥在水化过程中都会放出热量,但放热速度及放热量各不相同。从石膏或石膏与不同品种水泥混合后的水化温度随时间变化看:纯石膏的水化温度到达最高点很快。

而且温度下降速度也很快,当石膏中掺入硫铝酸盐水泥以后,随着硫铝酸盐水泥掺量的提高水化温度明显提高,且下降速度也有所减缓;掺入硅酸盐水泥后,水化温度最高点的时间较纯石膏的延长了许多,且温度值也有所提高,温度下降速度更加平缓;

掺入矿渣酸盐水泥后,随着掺量的不断增加水化温度最高值逐渐降低,但下降速度逐渐减缓。随着水泥掺量的不断提高水化热逐渐增大,掺入硫铝酸盐水泥后水化热最高,硅酸盐水泥次之,矿渣硅酸盐水泥再次之:纯石膏的水化热最低。

从石膏-水泥混合悬浮液CaO浓度变化试验结果看,纯石膏水溶液中CaO含量很快达到最高值,然后液相浓度降低。随着水泥掺量的不断增加CaO含量的初始值逐渐降低。

随着水化时间的延长到达最高值,然后逐渐降低,到达最高值的时间随着水泥掺量的增加有顺延的趋势,降低速度随水泥掺量的增加而趋于平缓。

3)石膏的酸碱度为中性偏酸,不同品种水泥的碱度也各不相同。根据石膏-水泥混合悬浮液的酸碱度变化试验结果可知:同种水泥随着掺量的增加初始酸碱度值逐渐增大。

同种掺量不同品种水泥的酸碱度值的大小顺序为,矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥,掺入硫铝酸盐水泥时,随着水化时间的延长酸碱度值逐渐减小,掺入硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥后,随着水化时间的延长酸碱度值逐渐增大。

4)石膏与不同品种水泥混合后在不同养护条件下的软化系数,纯石膏的软化系数为0.3左右,掺入硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥后强度绝对值及软化系数都有明显提高,掺入矿渣硅酸盐水泥、白水泥后软化系数提高,但强度绝对值变化不大。

5)石膏与不同品种水泥不同掺量组合后在不同养护条件下的尺寸稳定性:在自然养护条件下,石膏与不同品种、不同掺量水泥组合后,试件的长度变化都是初期膨胀后期收缩,水泥掺量越大收缩值越高,3个月后达到最高值,3个月以后长度变化不大。

在湿空气养护条件下,随着养护龄期的延长,试件的膨胀率逐渐增大,水泥掺量越高膨胀率越大,不同品种水泥膨胀率从大到小的顺序为:白水泥、高铝水泥、矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥。水泥掺量的不同对石膏的改性有何影响?

  1. 建筑石膏和水泥混合体系的水化过程是建筑石膏在水泥矿物环境下的水化及水泥在石膏饱和溶液中水化及相互反应水化的综合过程。
  2. 当水泥掺量较低时,其水化过程基本呈现建筑石膏的水化特征,但水泥对建筑石膏的改性作用也较为明显,如硬化体强度、耐水性、抗溶蚀性能有较大提高,其主要原因是在混合体系中,水泥与建筑石膏共同水化形成了一些高强度、耐水性较好的水化矿物,这些矿物一些是在水化初期形成,有些是在体系凝结硬化后形成,其反应时体积的变化对硬化体具有破坏作用或危险性(如钙矾石),因此给水泥改性建筑石膏带来了一个安定性的问题。为此,水泥的适宜掺量应在3%~10%之间。
  3. 因为各种水泥中矿物类型和含量不同,所以与建筑石膏的混合体系的水化反应和动力学有较大的差异。

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