【正文】 石膏的激發(fā)都有不錯(cuò)的作用。選擇合適的激發(fā)劑和確定好慘合量可以大大提高硬石膏基粉刷石膏的施工性能。第四章 復(fù)合激發(fā)劑對(duì)硬石膏基粉刷石膏的性能影響 粉刷石膏初步配合比設(shè)計(jì)表 初步配合比組號(hào) 石膏（%）粉煤灰（%）硫酸鈉（%）煅燒明礬（%）硫酸亞鐵（%）草酸鈉（%）外加劑（%）一 80 15 1 3 / / 1二 80 15 / 3 2 / /三 80 15 / 3 1 / 1表 為不加任何激發(fā)劑的空白試樣加入 KAl(SO4)Na 2C20 Na2SOF eS04 四種激發(fā)劑對(duì)天然硬石膏水化率的影響分析表。激發(fā)劑的加入量均按照表中的比例加入。 粉刷石膏的制作 粉刷石膏分為面層粉刷石膏和底層粉刷石膏。面層粉刷石膏的基本組成部分為：硬石膏粉:無(wú)機(jī)填充料（粉煤灰或者礦渣）：增強(qiáng)材料：激發(fā)劑：保水劑=80~90：5~7：5~13:2~5:~，一般要求面層粉刷石膏具有較好的細(xì)度。面層粉刷石膏一般被用于隔墻、頂棚、石膏砌塊墻面等的粉刷,抹灰厚度一般為 2 mm~3 mm。底層粉刷石膏是在面層料基礎(chǔ)上按一比一到二的料砂比混配而成的。 粉刷石膏水化性能測(cè)定 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定 表 第一組實(shí)驗(yàn)組測(cè)試擴(kuò)散度直徑（mm）組號(hào) 石膏（g） 加水量（ml）直徑 1 直徑 21 800 195 176 1802 800 184 154 1553 800 193 174 1754 800 185 155 1575 800 191 172 1746 800 187 158 1607 800 188 162 163試驗(yàn)中攪拌時(shí)間對(duì)擴(kuò)散度影響非常大，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。由上表 可以看出七組符合要求，擴(kuò)散度皆在 165177。5mm 范圍內(nèi)，所以天然硬石膏的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為：，同理測(cè)出第二實(shí)驗(yàn)組組的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 ，第三組 24。. 可操作時(shí)間可操作時(shí)間：一 般 指 多 組 分 或 單 組 份 膠 粘 劑 混 合 后 或 者 擠 出 后 至 固 化 可以 進(jìn) 行 下 一 道 工 序 間 的 時(shí) 間 。 此 段 時(shí) 間 內(nèi) 可 對(duì) 澆 注 或 者 灌 封 物 料 進(jìn) 行 休 整美 化 。表 可操作時(shí)間組號(hào) 一 二 三可操作時(shí)間 45min 50min 48min按照 J C/T 517 2022《粉刷石膏標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)，可操作時(shí)間要求大于 30 分鐘就可以。本實(shí)驗(yàn)組滿足要求。 凝結(jié)時(shí)間 表 石膏凝結(jié)時(shí)間組號(hào) 初凝時(shí)間 終凝時(shí)間一 1h32min 3h20min二 1h54min 5h27min三 2h32min 7h8min按照 J C/T 517 2022《粉刷石膏標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)。初凝時(shí)間不等于 1h,終凝時(shí)間不高于 8h，本實(shí)驗(yàn)組滿足要求。 保水率測(cè)定 表 保水率測(cè)試組號(hào) G1（g） G2（g） G3（g） 加水量（ml）保水率（% ）一 二 三 24 從上發(fā)現(xiàn)一二組的保水率滿足 75%的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求 強(qiáng)度測(cè)試強(qiáng)度測(cè)試是材料的抗壓抗折性能的測(cè)試，是粉刷石膏的主要性能指標(biāo)表 強(qiáng)度測(cè)定組號(hào) 3d抗折（MPa ）3d抗壓（MPa ）28d抗折（MPa ）28d抗壓（MPa ）一 二 三 按照 J C/T 517 2022《粉刷石膏標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)，28d 要求抗折強(qiáng)度大于 強(qiáng)度大于 通過(guò)上表發(fā)現(xiàn)復(fù)合激發(fā)劑對(duì)天然硬石膏有較為明顯的加強(qiáng)水化硬化的作用，使晶體結(jié)構(gòu)致密，抗壓抗折強(qiáng)度提高。復(fù)合激發(fā)劑的激發(fā)效果有一定差異。尤其是第一組的效果最好，使硬石膏溶解速率明顯加快，凝結(jié)時(shí)間顯著縮短，水化率顯著提高，水化放熱集中，水化溫度升高，硬石膏水化進(jìn)程大大加快，硬化體強(qiáng)度成倍提高，是硬石膏活性激發(fā)的高效激發(fā)劑。 水化率 水化程度和水化率是進(jìn)一步研究粉刷石膏礦物化學(xué)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化以及粉刷石膏耐久性的重要參數(shù)。通過(guò)測(cè)試不同齡期的化學(xué)集合水量可以間接的得到水化率。表 水化率測(cè)定組號(hào) 3d水化率（%）7d水化率（%）28d水化率（%）一 二 三 硬化性能測(cè)試 抗裂性能該工程內(nèi)墻裝飾粉刷石膏抹灰分底層及面層兩部分，底層為粉刷石膏砂漿層，面層為石膏凈漿。粉刷石膏在墻體抹灰施工中，水分容易被基層吸收，造成缺水，粘結(jié)強(qiáng)度下降，造成脫落開裂。在混凝土和砂漿的界面結(jié)合處發(fā)現(xiàn)有大量的白色松散粉狀沉積物，這些主要是無(wú)機(jī)鹽的結(jié)晶，由于結(jié)晶發(fā)生在混凝土和砂漿的界面區(qū)，這導(dǎo)致了砂漿和混凝土之間的粘結(jié)力嚴(yán)重降低，這應(yīng)該是砂漿開裂的主要原因。石膏砂漿樣品的化學(xué)分析表明，可溶性鹽的含量相當(dāng)高，石膏產(chǎn)品應(yīng)該是結(jié)晶鹽的主要來(lái)源。以上資料告訴我們保水率是開裂性能的關(guān)鍵。表 開裂性能測(cè)試式樣 開裂情況天然硬石膏 龜裂不加保水劑最終配合比 微細(xì)紋最終配合比 無(wú) 最終配合比組穩(wěn)定性良好，無(wú)開裂掉灰現(xiàn)象，滿足行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn) 線膨脹率測(cè)定線膨脹率的測(cè)試是了解固化性能和穩(wěn)定性的一個(gè)指標(biāo)表 線膨脹率測(cè)試激發(fā)劑線膨脹率3d（‰）線膨脹率7d（‰）先膨脹率14d（‰）線膨脹率28d（‰）空白 一 二 三 硬石膏體積穩(wěn)定性不良，易產(chǎn)生體積膨脹。在復(fù)合激發(fā)劑的作用下，硬化體線膨脹率有較大差異。這 3 個(gè)實(shí)驗(yàn)組的線膨脹率都比較高，我所選最終配合比的線膨脹率相對(duì)較好，但是依然偏高。查閱資料表示硫酸鋁可以線膨脹率負(fù)增長(zhǎng)，以后實(shí)驗(yàn)可以適當(dāng)增加硫酸鋁提高穩(wěn)固性。 耐水性測(cè)試 由于硬石膏屬于氣硬性材料，故防水、防潮性能較差，石膏制品吸濕受潮后強(qiáng)度降低，易發(fā)生變形，限制了石膏材料的應(yīng)用范圍，因此耐水性也是一個(gè)重要的耐久性指標(biāo)。表 耐水性測(cè)試激發(fā)劑抗壓強(qiáng)度 28d(MPa)浸水 24h 抗壓強(qiáng)度（MPa）軟化系數(shù)空白 激發(fā)劑抗壓強(qiáng)度 28d(MPa)浸水 24h 抗壓強(qiáng)度（MPa）軟化系數(shù)一 二 三 隨著激發(fā)劑摻量的增加，28d 強(qiáng)度提高的同時(shí)，軟化系數(shù)也得到了較大提高，說(shuō)明復(fù)合激發(fā)劑有利于耐水性的提高。 最終配合比選擇 通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn) 3%煅燒明礬和 1%的硫酸鈉那組無(wú)論是強(qiáng)度水化率還有耐久性能都高于或者相對(duì)于別的組。因?yàn)楸徽J(rèn)為是最合適的激發(fā)劑。 粉刷石膏的微觀分析 粉刷石膏 28d XRD 分析202242628303234501015020a a: CSO4b: 42HOaabbIntesity (cps) ? (deg)圖 天然硬石膏 XRD 圖2022426283032342040608010 a a: CSO4b: 42HObb bbba Intesity (cps)? (deg)圖 按最終配合比配合的粉刷石膏 XRD 圖衍 射 X 射 線 滿 足 布 拉 格 （ ） 方 程 2dsinθ=nλ： 式 中 ： λ 是 X射 線 的 波 長(zhǎng) ； θ 是 半 衍 射 角 ； d 是 結(jié) 晶 面 間 隔 ； n 是 整 數(shù) 。 波 長(zhǎng) λ 可 用 已 知 波長(zhǎng) 的 X 射 線 。 衍 射 角 θ 可 以 通 過(guò) 測(cè) 定 求 得 ， 帶 入 布 拉 格 方 程 進(jìn) 而 求 得 面 間 隔 ，即 結(jié) 晶 內(nèi) 原 子 或 離 子 的 規(guī) 則 排 列 狀 態(tài) 。 將 求 出 的 衍 射 X 射 線 強(qiáng) 度 和 面 間 隔 與已 知 的 表 對(duì) 照 ， 即 可 確 定 試 樣 結(jié) 晶 的 物 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) ， 此 即 定 性 分 析 。如 果 粒 度 粗 大 衍 射 強(qiáng) 度 底 ， 峰 形 不 好 ， 分 辨 率 低 。 所 以 將 樣 品 粉 磨 ，粉 磨 程 度 要 達(dá) 到 320 目 的 粒 度 ， 約 40 微 米 。 樣 品 的 質(zhì) 量 取 3 克 左 右 。 實(shí) 驗(yàn) 所 用 的 衍 射 儀 型 號(hào) 為 DX2700， 工 作 電 壓 40KV， 電 流 40mA,采 用銅 極 靶 ， 計(jì) 算 晶 面 間 距 d 值 。分 析 得 到 的 衍 射 圖 形 ， 確 定 樣 品 中 的 主 要 晶 體 物 質(zhì) 。從上圖我們發(fā)現(xiàn)添加了復(fù)合激發(fā)劑的的天然硬石膏的的水化率相對(duì)于的空白組的天然硬石膏有了很大的提高，二水石膏的含量明顯大于無(wú)水石膏，提高了粉刷石膏的強(qiáng)度。 粉刷石膏微觀電子掃描顯微鏡分析圖 最終配合比組粉刷石膏圖 最終配合比組粉刷石膏圖 天然硬石膏通過(guò)對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)，空白組的硬石膏的晶型，發(fā)現(xiàn)硬化體里有大量的未水化的硬石膏顆粒，結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度低。晶體大小不均勻。最終實(shí)驗(yàn)組硬石膏硬化體的晶體形貌，晶體的搭接程度較高，結(jié)構(gòu)較致密，晶粒細(xì)小，幾乎呈膠著狀態(tài)，形狀也很規(guī)則。與空白硬石膏硬化體相比，實(shí)驗(yàn)組的針狀或者板狀的晶粒不是很多，自形程度不高，膠凝狀物質(zhì)，水化產(chǎn)物硬化體結(jié)構(gòu)致密，表面粗糙，與石膏和水化硫鋁酸鈣等交織在一起，呈現(xiàn)出絮狀結(jié)構(gòu)，對(duì)于硬化體的強(qiáng)度發(fā)揮非常有利，所以硬石膏的強(qiáng)度顯著提高。第 5 章 結(jié)論激發(fā)劑對(duì)硬石膏早期水化有明顯的加速作用。水化率大大提高。酸性激發(fā)劑煅燒明礬因碳酸鹽雜質(zhì)的存在而引起發(fā)氣，堿性激發(fā)劑增強(qiáng)了硬石膏耐水性，具有實(shí)際意義。各種激發(fā)措施單獨(dú)作用效果皆不理想，必須走綜合激發(fā)的路子。硫酸鹽激發(fā)劑使硬石膏溶解速率加快，凝結(jié)時(shí)間縮短，水化率提高，硬石膏水化進(jìn)程加快，硬化體強(qiáng)度提高，對(duì)硬石膏有很好的激發(fā)效果。煅燒明礬是硬石膏的高效硫酸鹽激發(fā)劑，其適宜摻量為 3%。激發(fā)劑復(fù)合使用時(shí)，硬石膏凝結(jié)時(shí)間明顯縮短，水化率及強(qiáng)度大大提高。但激發(fā)劑復(fù)合使用時(shí)也存在一些問(wèn)題。如激發(fā)劑煅燒明礬與草酸鈉復(fù)合使用時(shí)，其各項(xiàng)性能指標(biāo)皆較好。但其對(duì)酸堿環(huán)境要求也較高，在過(guò)堿性環(huán)境易返霜，在過(guò)酸性環(huán)境易發(fā)氣。無(wú)機(jī)活性對(duì)于硬石膏不僅可以有效的提高硬石膏的耐水性，抑制膨脹，改善體積穩(wěn)定性，還可以提高二水石膏析晶過(guò)飽和度，加快二水石膏晶體成核與生長(zhǎng)速率，使硬石膏水化潛伏期縮短、水化進(jìn)程加快、線膨脹率減小，硬石膏體積穩(wěn)定性提高。5﹑微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)增加激發(fā)劑后。晶體結(jié)構(gòu)趨于緊密，結(jié)構(gòu)較為細(xì)密，石膏和其他產(chǎn)物等交織在一起，呈現(xiàn)出絮狀結(jié)構(gòu)，對(duì)于硬化體的強(qiáng)度發(fā)揮非常有利，所以硬石膏的強(qiáng)度顯著提高。參考文獻(xiàn)[1]楊新亞．硬石膏活性激發(fā)過(guò)程中“返霜”現(xiàn)象研究[J]．非金屬礦，2022，26（4）：46[2]白冷．天然硬石膏活性的改善[D]．重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文，2022．23．[3]羅惠莉，陳吉春，李學(xué)強(qiáng)等．硬石膏復(fù)合改性研究[J] ．山東建材， 2022，：4547．[4]方勝?gòu)?qiáng)，陳吉春，徐玉萍．硬石膏改性研究[J] ．資源環(huán)境與工程， 2022，20（2）：182184[5]胡興珂．天然無(wú)水石膏的硬化及其條件[J] ．新型建筑材料， 1988，(11)．[6]布德尼柯夫．石膏的研究與應(yīng)用．增訂第 3 版．北京：中國(guó)工業(yè)出版社，[7]A．B．伏爾任斯基， A．B ．弗朗斯卡婭．呂昌高澤．石膏膠結(jié)料和制品，第 1 版，北京：中國(guó)建筑 T 業(yè)出版社，1980：17[8] Hajjouji， and ．Investigation on Some Factors Affecting the Reactivityor Synthetic Orthorhombic Anhydrite with Water of Foreing Cationa inSolution[J]．Cement and Concrete Research，1987， ：633639．[9]布德尼柯夫．石膏的研究與應(yīng)用[M] ．增訂第 3 版．北京：中國(guó)工業(yè)出版社， 1963．577． [10] Manjit Singh，Mriddul Garg．Activation of Gypsum Anhydriteslag Mixture[J]．Cement andConcrete Research，1995，：332338． ．[11] Hajjouji， and ．Investigation on Some Factors Affecting the Reactivityor Synthetic Orthorhombic Anhydrite with Water of Foreing Cationa inSolution[J]．Cement and Concrete Research，1987， ：633639．59[12]， ，．Hydration of anhydrite of gypsum()in a ballmill[J]．Cement and Concrete Research，2022，：623630．[13]， ．Deformation experiments on anhydrite rocks ofdifferent grain sizes：Rheology and microfabric[J]．Tectonophysics，1981，78(14) ：527543．[14]Christophe Monnin，Claire Ramboz．The anhydrite saturation index of the ponded brines andsediment pore waters of the Red Sea deep