無(wú)水石膏在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

1、指導(dǎo)教師：曹紅紅無(wú)水石膏在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用07030241 16王正華石膏是單斜晶系礦物，主要化學(xué)成分是硫酸鈣（CaSO4）。石膏是一種用途廣泛的工業(yè)材料和建筑材料?？捎糜谒嗑從齽⑹嘟ㄖ破?、模型制作、醫(yī)用食品添加劑、硫酸生產(chǎn)、紙張?zhí)盍?、油漆填料等。石膏分?lèi)主要有二水石膏、半水石膏、無(wú)水石膏。石膏石膏加熱時(shí)存在4個(gè)排出結(jié)晶水階段105180，首先排出1個(gè)水分子，隨后立即排出半個(gè)水分子，轉(zhuǎn)變?yōu)闊郈aSO40.5H2O，也稱(chēng)熟石膏或半水石膏。200220，排出剩余的半個(gè)水分子，轉(zhuǎn)變?yōu)樾陀彩郈aSO4H2O(0.060.11)。約350，轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜔o(wú)水石膏CaSO4。1120時(shí)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

2、型硬石膏。熔融溫度1450。無(wú)水石膏在水泥生產(chǎn)中的作用有：1. 提高水泥早期強(qiáng)度。2. 作為礦渣水泥的激發(fā)劑,抵消早期收縮。3. 調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間。4. 用作礦化劑。無(wú)水石膏在水泥中的試驗(yàn)研究 無(wú)水石膏-高鋁水泥-硅酸鹽水泥復(fù)合體系的研究1 熟料-無(wú)水石膏系統(tǒng)的水化產(chǎn)物的研究2 硬石膏白水泥的研究4 無(wú)水石膏對(duì)礦渣水泥性能的影響3 無(wú)水石膏-高鋁水泥復(fù)合體系的研究 熟料-無(wú)水石膏系統(tǒng)的水化產(chǎn)物的研究C3A的水化反應(yīng)迅速，其水化產(chǎn)物的組成與結(jié)構(gòu)受溶液中氧化鈣、氧化鋁濃度和溫度的影響很大，在液相氧化鈣濃度達(dá)到飽和時(shí)，C3A還可能依下式水化：3CaOAl2O3+Ca(OH)2+12H2O4CaOAl

3、2O313H2O在水泥粉磨時(shí)通常都摻有石膏。因?yàn)?，在石膏、氧化鈣同時(shí)存在的條件下，C3A雖然開(kāi)始也快速水化成C4AH13，但接著就會(huì)與石膏反應(yīng)。形成三硫型水化硫鋁酸鈣(鈣礬石Aft) 。當(dāng)尚未完全水化而石膏已經(jīng)耗盡時(shí)，則C3A水化所成的C4AH13又能與先前形成的鈣礬石依下式反應(yīng)：C4AH13+3CSH2+14H C3A3CSH32+CH當(dāng)C3A尚未完全水化而石膏已經(jīng)耗盡時(shí)，則C3A水化所成的C4AH13又能與先前形成的鈣礬石反應(yīng)，生成單硫型水化硫鋁酸鈣AFm。 無(wú)水石膏對(duì)礦渣水泥性能的影響通過(guò)摻加消石灰、無(wú)水石膏和石灰石粉提高礦渣水泥的早期強(qiáng)度、干縮等性能。研究結(jié)果表明：消石灰、無(wú)水石膏及石

4、灰石粉可加速礦渣水化進(jìn)程，并使水泥漿體密實(shí)度提高，最終體現(xiàn)為礦渣水泥早期抗壓強(qiáng)度大幅度提高。氫氧化鈣提供堿性環(huán)境，對(duì)礦渣玻璃體的Si-O鍵作用，然后斷裂，使得礦渣中的活性物質(zhì)與石膏發(fā)生反應(yīng)，生成鈣礬石和其他產(chǎn)物。該類(lèi)型無(wú)水石膏溶解速度大大高于二水石膏，對(duì)礦渣起著硫酸鹽激發(fā)的作用，加速礦渣水泥的硬化過(guò)程。無(wú)水石膏的摻加可使礦渣水泥水化早期生成較多的AFt相(體積膨脹)，有效抵消了礦渣水泥早期的收縮； 硬石膏白水泥的研究實(shí)驗(yàn)表明：A 型無(wú)水石膏是可以用于生產(chǎn)白水泥的，但是由于該類(lèi)無(wú)水石膏的溶解度很小，溶解速度很慢，必須選擇提高早期水化率，才能減小硬石膏白水泥的后期體積膨脹問(wèn)題！總結(jié)：1. 因?yàn)樗嗟V物中的C3A（鋁酸三鈣）本身水化速度極快，會(huì)使水泥急凝，使混凝土施工無(wú)法進(jìn)行，加入石灰石和石膏后，在氫氧化鈣的堿性環(huán)境下，羥基促進(jìn)Si-O鍵的斷裂，C3A迅速溶出氫氧化鈣，所摻的可溶性石膏也迅速溶于水，在氫氧化鈣和硫酸鈣的飽和溶液中，石膏中的硫酸根離子與礦物C3A（鋁酸三鈣）生成溶解度極小的水化硫鋁酸鈣，以阻止急凝的水化鋁酸鈣的形成，對(duì)于水泥熟料中的C4AF來(lái)說(shuō)，其在有石膏和氫氧化鈣飽和溶液的情況下水化機(jī)理同C3A，同樣有緩凝的作用，只不過(guò)生成的產(chǎn)物中，以鐵代替鋁，產(chǎn)物大致相同，也叫做AFt。從而延緩水泥的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度，給