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摘 要：本文分析并比较了水泥物理性能受到的不同产地脱硫石膏作缓凝剂的影响，并且对脱硫石膏的品质差异进行了探讨，分析了水泥性能受到脱硫石膏的品质的影响机制。结果表明，脱硫石膏与天然石膏相比会在一定程度上提高水泥早期和后期的强度，但是也会在一定程度上延长水泥的凝结时间，对水泥干缩率、流动性、保水性、与外加剂相容性等性能的影响方面，不同产地的脱硫石膏都具有较大的差异。
关键词：脱硫石膏；水泥性能；品质差异
中图分类号： TQ 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-70-2
0 引言
脱硫石膏品质与脱硫工艺中的氧化效率、脱硫效率和石灰石的品质等具有十分密切的关系，在化学成分和品质方面不同产地的脱硫石膏往往具有较大的差异。现阶段在脱硫石膏用作水泥缓凝剂的领域中人们进行了较多的应用和研究，但是却很少关注脱硫石膏的品质及其对水泥与外加剂的相容性、水泥本身体积的稳定性等性能的影响。基于此，本文分析并介绍了不同产地脱硫石膏的性能，以及水泥物理性能受到的脱硫石膏的影响。
1 试验设计
1.1 试验所用材料
在本次研究中选择不同矿相成分的两种水泥熟料作为研究对象，并且分别从重庆、内蒙两个地方选择脱硫石膏和天然石膏的样品。在正式进行试验的时候，在水泥样品中天然石膏和脱硫石膏均具有5%的掺量。
1.2 试验方法
①分析成分：首先，按照GB/T176 方法进行熟料成分分析，按照GB/T5483进行石膏成分分析。其次，亚硫酸钙检测：对1g脱硫石膏样品进行准确的称取，随后在150mL 烧杯中放入进去，将5mL硫酸溶液、50mL去离子水、过量的碘溶液加入；选择硫代硫酸钠溶液对过量碘溶液进行回滴，随后将5mL的2%淀粉溶液加入进去，继续滴，直到溶液变成无色。再次，检测石膏溶解速率：在200mL 锥形瓶专用放入0.3g石膏粉，随后将100mL溶液加入进去，将瓶口用橡皮塞盖紧，随后对其进行连续振荡。过滤溶液，并且吸取50mL的滤液，对其进行加热，然后将100mL沸水加入其中。采用不密滤纸对其进行过滤，并且用热水对其进行若干次洗涤。将5—6滴酚酞指示剂加入到滤液中，随后选择NaOH标准溶液，将其滴到红色为止。随后对溶液中CaSO4浓度进行计
算[1]。
②检测物理性能：首先，检测力学及流变性：以GB/T17671—1999为根据检测水泥胶砂强度；以GB/T1346—2001为根据检测水泥凝结时间和净浆标准稠度用水量；以GB/T 2419—2005为根据对水泥胶砂流动度进行检测。其次，以JC/T603—2004为根据检测干缩性；再次，以净浆流动度法为根据检测与外加剂相容性。其中具有0.8%的萘系高效减水剂 FDN掺量和0.30的水灰比。最后，检测保水性：对100mL水和100g水泥进行准确称取，以GB/T1346-2001为根据对其进行充分地搅拌。随后在量筒内倒入水泥净浆，然后密封筒口，对水泥净浆初始体积V0进行记录。在（20±2）℃环境温度中对量筒进行为期1小时的静置，对最终沉淀后水泥净浆的体积V1进行记录，按照（V0-V1）/V0×100%= P的公式就可以将水泥的沁水率计算出来。
③微观分析：首先，XRD 测定：选择大功率转靶 X 射线衍射仪对代表性的样品进行检测。仪器的具体参数为：40mA的电流；40kV的加速电压；Cu靶。其次，观测SEM：在铜质样品座上利用导电胶将代表性样品粘贴上，随后对其进行真空镀金处理，选择扫描电镜对样品进行观察。
2 试验结果与分析
2.1 水泥强度受到的影响分析
在用作水泥缓凝剂的时候，不同产地的脱硫石膏与天然二水石膏相比在水泥3d抗压强度存在着一定程度的提升，同时也具有较大的28d抗压强度增长幅度。之所以如此，主要是因为有较多的粘土类杂质包含在天然石膏中，其不利于水泥强度的发展，而作为细粉态的物质，脱硫石膏中具有一定的长石、方解石、碳酸钙等矿物，其在C3S水化可以发挥一定的晶核作用，对水泥石强度的发展十分有利[2]。同时水泥处理性能受到的熟料差异的影响也比较明显，相对于熟料 A而言，熟料 B具有相对较高的K2O和C3A矿物，因此其具有更快的水泥早期水化速度。
2.2 水泥凝结时间受到的影响分析
与天然二水石膏相比，脱硫石膏具有较长的水泥初凝和终凝时间，但是两者具有较小的总体差距。不同产地的脱硫石膏具有不同的水泥凝结时间，其中内蒙的天然石膏与脱硫石膏两者具有最大的差距，而固定的天然石膏和脱硫石膏则具有相近的水泥凝结时间，这主要是由于内蒙的具有更高的亚硫酸钙含量，因此会较大的影响到水泥水化的速度。此外，因为熟料B具有较大的早期水化速度，因此总体上来说具有更短的水泥初凝时间。
2.3 水泥砂浆流动性受到的影响分析
不同的脱硫石膏品质会导致不同的水泥胶砂流变性，脱硫石膏与天然二水石膏相比能够使水泥胶砂流变性得到十分明显的改善，而且具有高达12%以上的流动度增长速度。其中的熟料B在具有0.5的成型水灰比时只能够达到160mm的水泥胶砂流动度，必须要对其加水量进行相应的调整才能够使试件正常成型要求得到满足。
2.4 水泥干缩性受到的影响分析
掺脱硫石膏的水泥与掺天然二水石膏的水泥相比具有更高的水泥干缩率，但是两者具有较小的整体变化幅度，这主要是因为脱硫石膏在水泥粉磨中可以变成微细粉颗粒，进一步地增加水泥需水量，并且增加水泥石中毛细孔数量。当水泥浆其在干燥环境下发生失水的情况时，水泥的固相体积会由于毛细孔张力而出现相对较大的压缩变形，因此其具有更大的干缩率[3]。因为内蒙古脱硫石膏中具有较高的亚硫酸钙含量，所以具有最大的水泥干缩率。因为熟料B水泥具有更大的需水量，所以与熟料A相比，其不管是在早期还是后期都具有更高的水泥干缩率。 2.5 水泥与外加剂相容性受到的影响
在对外加剂与水泥两者之间相容性的影响方面，如果作为缓凝剂的脱硫石膏具有不同的品质也会产生较大的差异，与天然二水石膏相比，脱硫石膏具有较强的水泥净浆经时损失率，之所以如此，主要是因为在溶解速率方面脱硫石膏存在着一定的差异。因为熟料B中具有较大的K2O 含量和C3A矿物含量，所以其具有过大的水泥需水量，不管将哪一种石膏缓凝剂掺加进去，其都具有较差的水泥与外加剂相溶性，同时具有0的浆净初始扩展度[4]。
2.6 保水性受到的影响
混凝土浇灌层面的质量和均质性受到了保水性的极大影响，如果混凝土具有越好的保水性，那么其中就会具有越少的水泥砂浆泌出的水分，这样混凝土浇灌层间就可以实现越紧密的结合，并且最终产生越好的结构整体质量和均质性。通过水泥净浆泌水率能够将保水性反映出来，一般来说，具有越大的沁水率，就具有越小的保水性。
很多研究人员认为，天然石膏和脱硫石膏两者具有相近的物理性能和化学成分，同时具有相同的水化产物。而脱硫石膏具有较窄的颗粒分布，呈现出细粉态，其自由水含量为15%左右，同时具有较少的亚硫酸钙、碳酸钙等各种杂质，与天然石膏相比，其具有更高的CaSO4·2H2O含量[5]。实验结果显示，不同产地的脱硫石膏能够提升水泥强度，但是与天然石膏相比，其在影响水泥其他物理性能方面却存在着较大的差异。但是由于水泥性能受到的脱硫石膏的影响是多方面的，所以很难采用特定参数进行实施综合评定。所以在测定脱硫石膏对水泥性能的影响及其品质差异需要对上述的几个方面予以高度关注。
3 结语
不同产地脱硫石膏与天然二水石膏相比能够不同程度的提升水泥早期和后期的强度，但是也会不同程度的延长水泥的初凝时间；同时还能够一定程度上影响到水泥的干缩率，如果脱硫石膏具有较高的亚硫酸钙含量，就会具有较大的水泥早期和后期的干缩率；改善水泥砂浆的流变性，但是不同产地的脱硫石膏在影响水泥的保水性、与外加剂的相容性等方面都具有一定的差异。
参 考 文 献
[1] 杨用龙，苏秋凤，朱跃.新型脱硫石膏主要成分分析方法研究[J].能源工程，2013（05）.
[2] 曾学礼，胡银珍，楼文斌.脱硫石膏的物化特征及其综合利用[J].宁波工程学院学报，2012（02）.
[3] 洪辉.上海市脱硫石膏处置利用和发展建议[J].墙材革新与建筑节能，2012（07）.
[4] 谢建海，亢虎宁.不同煅烧条件下脱硫石膏的性能研究[J].粉煤灰，2012（05）.
[5] 王晓平.脱硫石膏在混凝土中应用的可行性分析[J].上海建材，2011（01）.
关键词：脱硫石膏；水泥性能；品质差异
中图分类号： TQ 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-70-2
0 引言
脱硫石膏品质与脱硫工艺中的氧化效率、脱硫效率和石灰石的品质等具有十分密切的关系，在化学成分和品质方面不同产地的脱硫石膏往往具有较大的差异。现阶段在脱硫石膏用作水泥缓凝剂的领域中人们进行了较多的应用和研究，但是却很少关注脱硫石膏的品质及其对水泥与外加剂的相容性、水泥本身体积的稳定性等性能的影响。基于此，本文分析并介绍了不同产地脱硫石膏的性能，以及水泥物理性能受到的脱硫石膏的影响。
1 试验设计
1.1 试验所用材料
在本次研究中选择不同矿相成分的两种水泥熟料作为研究对象，并且分别从重庆、内蒙两个地方选择脱硫石膏和天然石膏的样品。在正式进行试验的时候，在水泥样品中天然石膏和脱硫石膏均具有5%的掺量。
1.2 试验方法
①分析成分：首先，按照GB/T176 方法进行熟料成分分析，按照GB/T5483进行石膏成分分析。其次，亚硫酸钙检测：对1g脱硫石膏样品进行准确的称取，随后在150mL 烧杯中放入进去，将5mL硫酸溶液、50mL去离子水、过量的碘溶液加入；选择硫代硫酸钠溶液对过量碘溶液进行回滴，随后将5mL的2%淀粉溶液加入进去，继续滴，直到溶液变成无色。再次，检测石膏溶解速率：在200mL 锥形瓶专用放入0.3g石膏粉，随后将100mL溶液加入进去，将瓶口用橡皮塞盖紧，随后对其进行连续振荡。过滤溶液，并且吸取50mL的滤液，对其进行加热，然后将100mL沸水加入其中。采用不密滤纸对其进行过滤，并且用热水对其进行若干次洗涤。将5—6滴酚酞指示剂加入到滤液中，随后选择NaOH标准溶液，将其滴到红色为止。随后对溶液中CaSO4浓度进行计
算[1]。
②检测物理性能：首先，检测力学及流变性：以GB/T17671—1999为根据检测水泥胶砂强度；以GB/T1346—2001为根据检测水泥凝结时间和净浆标准稠度用水量；以GB/T 2419—2005为根据对水泥胶砂流动度进行检测。其次，以JC/T603—2004为根据检测干缩性；再次，以净浆流动度法为根据检测与外加剂相容性。其中具有0.8%的萘系高效减水剂 FDN掺量和0.30的水灰比。最后，检测保水性：对100mL水和100g水泥进行准确称取，以GB/T1346-2001为根据对其进行充分地搅拌。随后在量筒内倒入水泥净浆，然后密封筒口，对水泥净浆初始体积V0进行记录。在（20±2）℃环境温度中对量筒进行为期1小时的静置，对最终沉淀后水泥净浆的体积V1进行记录，按照（V0-V1）/V0×100%= P的公式就可以将水泥的沁水率计算出来。
③微观分析：首先，XRD 测定：选择大功率转靶 X 射线衍射仪对代表性的样品进行检测。仪器的具体参数为：40mA的电流；40kV的加速电压；Cu靶。其次，观测SEM：在铜质样品座上利用导电胶将代表性样品粘贴上，随后对其进行真空镀金处理，选择扫描电镜对样品进行观察。
2 试验结果与分析
2.1 水泥强度受到的影响分析
在用作水泥缓凝剂的时候，不同产地的脱硫石膏与天然二水石膏相比在水泥3d抗压强度存在着一定程度的提升，同时也具有较大的28d抗压强度增长幅度。之所以如此，主要是因为有较多的粘土类杂质包含在天然石膏中，其不利于水泥强度的发展，而作为细粉态的物质，脱硫石膏中具有一定的长石、方解石、碳酸钙等矿物，其在C3S水化可以发挥一定的晶核作用，对水泥石强度的发展十分有利[2]。同时水泥处理性能受到的熟料差异的影响也比较明显，相对于熟料 A而言，熟料 B具有相对较高的K2O和C3A矿物，因此其具有更快的水泥早期水化速度。
2.2 水泥凝结时间受到的影响分析
与天然二水石膏相比，脱硫石膏具有较长的水泥初凝和终凝时间，但是两者具有较小的总体差距。不同产地的脱硫石膏具有不同的水泥凝结时间，其中内蒙的天然石膏与脱硫石膏两者具有最大的差距，而固定的天然石膏和脱硫石膏则具有相近的水泥凝结时间，这主要是由于内蒙的具有更高的亚硫酸钙含量，因此会较大的影响到水泥水化的速度。此外，因为熟料B具有较大的早期水化速度，因此总体上来说具有更短的水泥初凝时间。
2.3 水泥砂浆流动性受到的影响分析
不同的脱硫石膏品质会导致不同的水泥胶砂流变性，脱硫石膏与天然二水石膏相比能够使水泥胶砂流变性得到十分明显的改善，而且具有高达12%以上的流动度增长速度。其中的熟料B在具有0.5的成型水灰比时只能够达到160mm的水泥胶砂流动度，必须要对其加水量进行相应的调整才能够使试件正常成型要求得到满足。
2.4 水泥干缩性受到的影响分析
掺脱硫石膏的水泥与掺天然二水石膏的水泥相比具有更高的水泥干缩率，但是两者具有较小的整体变化幅度，这主要是因为脱硫石膏在水泥粉磨中可以变成微细粉颗粒，进一步地增加水泥需水量，并且增加水泥石中毛细孔数量。当水泥浆其在干燥环境下发生失水的情况时，水泥的固相体积会由于毛细孔张力而出现相对较大的压缩变形，因此其具有更大的干缩率[3]。因为内蒙古脱硫石膏中具有较高的亚硫酸钙含量，所以具有最大的水泥干缩率。因为熟料B水泥具有更大的需水量，所以与熟料A相比，其不管是在早期还是后期都具有更高的水泥干缩率。 2.5 水泥与外加剂相容性受到的影响
在对外加剂与水泥两者之间相容性的影响方面，如果作为缓凝剂的脱硫石膏具有不同的品质也会产生较大的差异，与天然二水石膏相比，脱硫石膏具有较强的水泥净浆经时损失率，之所以如此，主要是因为在溶解速率方面脱硫石膏存在着一定的差异。因为熟料B中具有较大的K2O 含量和C3A矿物含量，所以其具有过大的水泥需水量，不管将哪一种石膏缓凝剂掺加进去，其都具有较差的水泥与外加剂相溶性，同时具有0的浆净初始扩展度[4]。
2.6 保水性受到的影响
混凝土浇灌层面的质量和均质性受到了保水性的极大影响，如果混凝土具有越好的保水性，那么其中就会具有越少的水泥砂浆泌出的水分，这样混凝土浇灌层间就可以实现越紧密的结合，并且最终产生越好的结构整体质量和均质性。通过水泥净浆泌水率能够将保水性反映出来，一般来说，具有越大的沁水率，就具有越小的保水性。
很多研究人员认为，天然石膏和脱硫石膏两者具有相近的物理性能和化学成分，同时具有相同的水化产物。而脱硫石膏具有较窄的颗粒分布，呈现出细粉态，其自由水含量为15%左右，同时具有较少的亚硫酸钙、碳酸钙等各种杂质，与天然石膏相比，其具有更高的CaSO4·2H2O含量[5]。实验结果显示，不同产地的脱硫石膏能够提升水泥强度，但是与天然石膏相比，其在影响水泥其他物理性能方面却存在着较大的差异。但是由于水泥性能受到的脱硫石膏的影响是多方面的，所以很难采用特定参数进行实施综合评定。所以在测定脱硫石膏对水泥性能的影响及其品质差异需要对上述的几个方面予以高度关注。
3 结语
不同产地脱硫石膏与天然二水石膏相比能够不同程度的提升水泥早期和后期的强度，但是也会不同程度的延长水泥的初凝时间；同时还能够一定程度上影响到水泥的干缩率，如果脱硫石膏具有较高的亚硫酸钙含量，就会具有较大的水泥早期和后期的干缩率；改善水泥砂浆的流变性，但是不同产地的脱硫石膏在影响水泥的保水性、与外加剂的相容性等方面都具有一定的差异。
参 考 文 献
[1] 杨用龙，苏秋凤，朱跃.新型脱硫石膏主要成分分析方法研究[J].能源工程，2013（05）.
[2] 曾学礼，胡银珍，楼文斌.脱硫石膏的物化特征及其综合利用[J].宁波工程学院学报，2012（02）.
[3] 洪辉.上海市脱硫石膏处置利用和发展建议[J].墙材革新与建筑节能，2012（07）.
[4] 谢建海，亢虎宁.不同煅烧条件下脱硫石膏的性能研究[J].粉煤灰，2012（05）.
[5] 王晓平.脱硫石膏在混凝土中应用的可行性分析[J].上海建材，2011（01）.