混合材和石膏对水泥的影响（水泥掺量的不同对石膏的改性有何影响）

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。

硅酸盐水泥的掺入对石膏性能有什么影响？

(1)在石膏中掺入52.5R硅酸盐水泥后，随水泥掺量的增加，混合料标准稠度降低，凝结时间缩短，水化放热量增加。

(2)当水泥量小于5％，随水泥量的增加，按照标准测量试件2h强度降低；3个月后的绝干强度提高明显；水泥量超过5％后，抗折强度开始下降。

(3)三个月的干燥强度基本上不受养护条件的影响。

(4)混合料的体积对于水泥掺量与养护制度的变化都非常敏感。随水泥掺量的增加，干燥环境下，收缩不断加大，潮湿环境下，膨胀呈增长趋势；而且混合料的体积随着养护环境湿度的增大而增大。

(5)吸水率随水泥量增加而减少，抗压强度、软化系数随水泥量增加而提高，抗折强度、软化系数无论何种养护制度，水泥掺量不能超过5％，否则软化系数降低。

(6)溶蚀率随水泥掺量增加而减少。

总之，当建筑石膏中掺入硅酸盐水泥不超过5％时，在强度、软化系数方面有明显改善，在尺寸稳定性、成本方面也可以接受；当掺入比例超过5％时，由于硅酸盐水泥中的C3A矿物相含量的不同，应进行尺寸稳定性测试。养护制度对硬化体的干燥强度基本没有影响，所以从强度增长速度方面来看，自然养护是最佳的养护条件。

石膏制品若单独掺入水泥来提高石膏的强度和耐水性，在一定的条件下是可行的，无论是硅酸盐水泥或是矿渣水泥对提高石膏硬化体的干、湿强度及软化系数、降低石膏的表面溶蚀均有显著效果，且随水泥掺量的增加效果会更好。对相同的效果，矿渣水泥的掺量比硅酸盐水泥高。尽管如此，还必须强调在实际应用中要特别注意水泥的掺加量，掺量过少，对石膏性能提升作用不大；掺量过多，会导致长期浸水的试件开裂。

在石膏中为什么不宜单独加入大量水泥？

在石膏中仅掺入大量的水泥是不适当的。由于水泥水化析出的Ca(OH)2没有被吸收，造成较高的碱度，在长期受潮条件下，钙矾石不断形成，往往导致石膏硬化体膨胀开裂，出现体积变化安定性差的问题。

在掺入水泥的同时，应掺入一定数量的活性混合材，它能吸收水泥水化析出的Ca(OH)2降低介质的碱度，改变了钙矾石生成的条件，体积变化较为稳定。此外，由于水化物中水化硅酸钙凝胶量增加，还能提高强度和耐水性。

水泥和活性混合材的比例应适当。当水泥比例相对较多时，介质碱度高，仍会是不安定的，试体可能会膨胀。这个适当的比例是多少？是否存在一个保证不出现胀裂的临界碱度值呢？伏尔任斯基曾提出了这个临界值，即石膏火山灰胶结料5d和7d的碱度值相应为1.1g/lit和0.85g/lit CaO。在原料相同时，碱度越大，越容易开裂，水泥的掺量应从严控制。开裂与否，除与碱度即膨胀力的大小有关外，还与强度即承受内应力的能力有关。在确定水硬性成分的掺量时，不能过分追求高耐水性，而忽视其干湿变形增大的问题。由于掺入水硬性成分对体积变形影响很大，因此耐水性提高的程度受到限制。欲再提高耐水性，应考虑掺入骨料或纤维材料；掺入高活性的火山灰质混合料，可望取得较好的效果。