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[转载]石膏最佳掺量的确定

2012-03-30 13:42阅读:
原文作者:苏沛

实验五 石膏最佳掺量的确定
一、 目的要求:
1、 了解石膏的的作用。
2、 学会确定石膏最佳掺量的方法。
二、 原理
1、 石膏的作用:
(1) 缓凝剂:一般水泥熟料中C3A含量较高,若不加缓凝剂,在使用时加水拌和后,很快就会凝结而无法施工。掺加适量石膏就可以控制水泥的水化速度,调节凝结时间。
(2) 提高水泥的早期强度:石膏属于矿渣的硫酸盐激发剂,能加速矿渣水泥的硬化过程。如果在一定范围内提高石膏掺入量,有利于激发矿渣活性,生成较多的钙矾石,使水泥石结构致密,强度增加。(掺量过大时,将引起水泥的安定性不良。)
(3) 改善水泥的某些性能:如掺适量石膏可以降低干缩变形,改善水泥的耐久性。
2、 确定石膏掺量时应考虑:
(!)石膏掺量对凝结时间的影响:石膏掺量过多或过少都不得会导致不正常凝结。一般情况下,石膏还不至于多到造成快凝,但其掺量增大到一定程度时,对凝结时间的影响便会变得很小,如图所示:(见《水泥工艺学》P224图9.3)
当SO3掺量小于1.3%时,石膏掺量过小,水泥会产生快凝,进一步增加SO3含量时,石膏才出现明显的缓凝作用,但SO3掺量超过2.5%以后时,凝结时间增长很少。
(2)石膏掺量
对不同龄期的强度、水泥安定性的影响。
3、 影响石膏掺量的因素:
(1) 石膏的种类:
各种硫酸盐的溶解度、溶解速度与缓凝作用

石膏种类
分子式
溶解度
(g/L)
相对溶
解速度
相对缓
凝作用
半水石膏
CaSO4·0.5H2O
6

很强烈
二水石膏
CaSO4·2H2O
2.4

较强烈
可溶性无水石膏
CaSO4·0.001~0.5H2O
6

很强烈
天然无水石膏
CaSO4
2.1
最慢


石膏的溶解速度越慢,其掺量(以SO3计)应越多。
(2) 熟料中SO3含量:当熟料中SO3含量较高时,要相应减少石膏掺量。
(3) 熟料中C3A含量:C3A含量高,石膏掺量应相应增加,反之则减少。
(4) 水泥细度:相同矿物组成的水泥,若增大细度,其比表面积增大,水化加快,则应适当增加石膏掺量。
(5) 混合材料的品种和掺量:水泥中掺加不同种类和数量的混合材料时,其石膏掺入量也不一样。如采用矿渣作为混合材料时,可适当增加石膏掺量。
(6) 水泥中碱含量:水泥中碱含量较高时,其凝结时间加快,应适当增加石膏掺量。
4、 确定最佳石膏掺量的方法:做强度、凝结时间、安定性的试验。
三、 实验用材料和用具:
1、 材料:硅酸盐水泥熟料、石膏、粒化高炉矿渣、标准砂、水
2、 仪器:天平、试验小磨、0.9mm及0.08mm标准筛、负压筛析仪、凝结时间测定仪、净浆搅拌机、称量器皿、玻璃板(100mm×100mm)、沸煮箱、胶砂搅拌机、胶砂振动台、抗压试验机、抗折试验机、试模、刮平刀、水泥样桶
四、 实验步骤:
1、确定配比:

编号
熟料
石膏
矿渣
(%)
g
(%)
g
(%)
g
1
60

2.0

38.0

2
60

2.5

37.5

3
60

3.0

37.0

4
60

3.5

36.5

5
60

4.0

36.0

6
60

4.5

35.5

7
60

5.0

35.0

8
60

5.5

34.0

9
60

6,0

33.5


2、称量:按计算的结果用天平称量熟料、石膏、矿渣,倒入试验小磨中。
3、粉磨:用试验小磨磨45分钟。倒出后用0.9mm方孔筛筛析,再搅拌均匀,装入样品桶,贴上标签。
4、测定水泥的细度:干筛法、水筛法、负压筛法三种方法任选一种。
5、测定水泥中SO3的含量:
6、测定水泥的安定性:用沸煮法检验。
7、测定标准稠度用水量:用固定水量法。
8、测定凝结时间:
9、测定水泥的强度:用ISO法。
以上实验步骤按水泥物理检验方法中的规定进行。
五、 实验记录:
实验记录表

编号
石膏掺入量(%)
SO3
(%)
细度
%
标准稠度用水量
(%)
安定性
凝结时间
(min)
抗压强度
(Mpa)
抗折强度
(Mpa)
初凝
终凝
3d
28d
3d
28d
1











2











3











4











5











6











7











8











9












绘制水泥的凝结时间、强度与SO3含量之间的关系曲线图,确定石膏的最佳掺量
六、 思考题:
1、 石膏的作用?
2、 确定石膏掺量时,要考虑哪些因素?

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