石膏在水泥中的作用

石膏的英文名为：Gypsum，主要化学成分是硫酸钙，其主要的化学成分为：CaO 32.5，SO3 46.6，H2O 20.9，成分变化不大，常有粘土、有机质等机械混入物，有时含SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2、Cl等杂质。

石膏加热时存在4个排出结晶水阶段：

（一）、105~180℃，首先排出1个水分子，随后立即排出半个水分子，转变为烧石膏Ca[SO4]•0.5H2O，也称熟石膏或半水石膏。

（二）、200~220℃，排出剩余的半个水分子，转变为Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]•εH2O(0.06<ε<0.11)。

（三）、约350℃，转变为Ⅱ型无水石膏Ca[SO4]。

（四）、1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏。熔融温度1450℃。

石膏在水泥生产中的作用有哪些

石膏在水泥厂可作为原材料，矿化剂，缓凝剂，激发剂。其中SO2成分用于在熟料煅烧中硫碱比的平衡，改善煅烧操作和耐火材料的使用寿命。石膏作用：

1、作为原料，生产硫铝酸盐体系水泥、石膏矿渣水泥、石膏铝矾土膨胀水泥等；

2、作为矿化剂，降低煅烧温度，节约用煤；

3、作为水泥调凝剂，起缓凝效果，使水泥凝结时间符合国标和用户要求；

4、作为硫酸盐激发剂，激发粉煤灰、矿渣等工业废渣的活性和提高粉煤灰水泥、矿渣水泥的强度；

5、适量石膏可改善水泥性能，如强度、收缩性能和抗腐蚀性能；

6、调节熟料中硫碱化，以降低结皮、堵塞的可能性和改善与混凝土的相容性。

石膏在水泥中的作用机理

石膏在水泥中成分虽然只占到3%左右甚至更少，但是却在水泥中扮演着举足轻重的角色。石膏在水泥中主要是为了延缓水泥的凝结时间，有利于混凝土的搅拌、运输和施工。水泥中若没有石膏，混凝土在搅拌过程中就会迅速凝固，导致无法搅拌和施工。

未加石膏的水泥加水拌和之后之所以会发生快凝，主要是由于熟料中的C3A佷快地溶于水中，迅速生成铝酸钙水化物。从而使水泥浆体很快凝结。为了避免这种不正常的快凝现象，水泥中一般都需加入适量石膏，以调节水泥的凝结时间。

适量石膏，对水泥熟料的缓凝作用一般认为是由于水泥水化时，石膏很快与C3A及Ca（ＨＯ）2发生反应生成难溶于水的水化硫铝钙（即钙矾石C3A•3CaSO4•Ca（ＨＯ）2,在C3A粒子表面形成包裹层，阻止了C3A进一步水化，使溶液中铝酸盐的溶解度降低，以致铝酸钙的水化产物不能分离出来。这样，对凝结时间起决定作用的将不是C3A，而是反应较慢的C3S胶体溶液自身浓度的增大，从而延缓了水泥的凝结时间。石膏在水泥中成分虽然只占到3%左右甚至更少，但是却在水泥中扮演着举足轻重的角色。以下从急凝和假凝来分析石膏对水泥的影响。

当水泥中未掺石膏时，水泥中铝酸三钙（C3A）会与水迅速反应，硅酸三钙（C3S）也会有显著的水化作用。若C3A含量较高，水泥的比表面积又较大，则有可能产生急凝。水化过程中伴随显著的放热，并且随后则有水泥浆体的硬化，这就是所谓的急凝。急凝使新拌混凝土失去可塑性，对混凝土的生产极为不利。因此，在水泥粉磨时应加入适宜的石膏量。C3A含量高时，应掺入较多的石膏，但石膏过多反而会产生不良的影响，会使水泥产生假凝现象，甚至会导致水泥的安定性不良。

假凝是由于半水石膏或可溶硬石膏重新水化后再形成石膏。半水石膏的溶解会使溶液对石膏有过饱和，从而会有石膏的沉淀，并表现为浆体的变硬现象。但通过再搅拌可以使这种结构破坏，水泥也会恢复正常的凝结。所以假凝和急凝有本质的不同。

还有一种不正常的凝结成为空气凝结，当水泥暴露于一定的湿环境中则可产生这种凝结。这种凝结常常发生在水泥储库中，并且由于凝结会产生水泥团块。原因是因为水泥中的硫酸碱吸水产生的凝结作用。这种凝结产生的水泥团块很难分散开，对水泥混凝土的性质也会产生不利的影响。