1 引言

二水石膏是当今水泥工业中使用较多的调凝剂，我国的硬石膏资源约占石膏资源总量的一半。但是，因为硬石膏的早期溶解速度十分缓慢，容易使得水泥快凝，如果水泥中的铝酸三钙含量比较高的时候，更加容易导致急凝现象的出现，所以较少使用硬石膏。而硅酸盐水泥中的铝酸三钙含量低，有利于应用硬石膏。为了了解作为缓凝剂的硬石膏在地热水泥中的作用，将就低热硅酸盐水泥中掺入二水石膏和硬石膏之后的水化速度、物理性能进行比较，研究石膏品种对于低热硅酸盐水泥的影响和机理。

春，好像它不知多么忙迫，好像无论什么地方都在招呼它，假若它晚到一刻，阳光会变色的，大地会干成石头，尤其是树木，那真是好像再多一刻工夫也不能忍耐，假若春天稍稍在什么地方留连了一下，就会误了不少的生命。

2 试验材料选取与试验方法选择

2.1 试验样品

试验原材料将选取工业生产用的二水石膏、铁粉、低硅黏土、高硅黏土和石灰石，将这些实验材料按设计配方配料，并在实验室的电炉中烧制为熟料。破碎熟料，并分别与硬石膏和二水石膏在试验小磨中磨制，得到地热水泥，其表面积为（385±10）㎡/㎏。

约93%的受访学生表示能够接受。随机抽样访谈中，较多的受访学生建议用视频、音乐等多媒体方式在课外进行内容补充，再在课内进行讨论或释疑。

2.2 试验方法

首先，用D/max-Ⅲ型，40mA，40kV，步长0.0170，Cu靶，扫描速度10°/min的X射线作衍射分析。其次，用离子色谱法来对水泥中的硫酸根离子含量进行检测，砸碎各个养护龄期的净浆硬化体，并将其孔溶液用压力机挤压收集起来，用高速离心机去除孔溶液中的杂质，稀释过后用离子色谱法来对其中的硫酸根离子含量进行检测。最后，用XHL-2型测试仪来对水泥的水化热进行检测，用化相结合水法来对水泥水化率进行检测。

3 实验结果与结果讨论

3.1 石膏品种对于低热硅酸盐水泥性能的影响

从掺有二水石膏和硬石膏的水泥样品中分别取一个三氧化硫掺量为2.4%的水泥样品做水化率的检测。由检测结果可知，掺硬石膏的水泥各龄期水化率，在低热硅酸盐水泥中三氧化硫含量一致的情况下，比掺二水石膏的水泥要大。由此可见，可以在低热硅酸盐水泥中加入硬石膏来加快水化速度，以便增强低热硅酸盐水泥的强度。

在掺量相同的情况下，硬石膏比二水石膏更能够提高低热硅酸盐水泥的胶砂强度，28d的抗压强度提高了4～10MPa。由试验结果可看出，掺硬石膏的低热硅酸盐水泥7d、28d的胶砂强度都满足了国家标准要求，而掺二水石膏的低热硅酸盐水泥的7d的强度满足了国家标准要求，但是28d的抗压强度未达到国家标准要求。

有试验数据可看出掺硬石膏和掺二水石膏的低热硅酸盐水泥中的氢氧化钙生产量会随着龄期的增长而逐渐增多。掺硬石膏的水泥水化样品中的氢氧化钙衍射强度在同一水化龄期时，要比掺二水石膏的氢氧化钙衍射强度要大，水化6h时的掺硬石膏的水泥水化样品的氢氧化钙衍射强度是85.16，而掺二水石膏的水泥水化样品氢氧化钙衍射强度是45.12；水化28d时的的掺硬石膏的水泥水化样品的氢氧化钙衍射强度升高到了487.84，而掺二水石膏的水泥水化样品氢氧化钙衍射强度升高到了427.44。由此可见掺硬石膏的低热硅酸盐水泥的水化浆体中的氢氧化钙生产量要比同一时期的掺二水石膏的水泥浆体明显要多，而掺硬石膏的未水化的水泥熟料量要明显少于掺二水石膏的未水化的水泥熟料量。这些实验数据表明掺硬石膏要比掺二水石膏更加有利于低热硅酸盐水泥的熟料矿物水化。

3.2 石膏品种对于低热硅酸盐水泥水化影响的机理

3.2.2 石膏品种对低热硅酸盐水泥水化速度的影响

硬石膏和二水石膏之间最大的不同就是溶解速度和溶解度的区别。掺二水石膏和硬石膏的水化样品孔溶液的pH值较为接近，但是孔溶液中的硫酸根离子含量有非常大的差别。在水化6h的时候，掺二水石膏的水泥水化样孔溶液中的硫酸根离子含量为89.64mg/L，而掺硬石膏的比掺二水石膏的低了44.73mg/L，为44.91mg/L。但是1d之后，掺硬石膏的水泥水化样孔溶液中的硫酸根离子含量要高于掺二水石膏的。

由实验结果表明，掺硬石膏的水泥水化样品在6h时的钙矾石衍射强度仅仅是25.41，但是此时的水泥浆体已经接近终凝了，这就说明水泥浆体的凝结是因为低热硅酸盐水泥含铝酸三钙较少，而硬石膏由于其溶解速度慢，造成溶液中的硫酸根离子含量过少，无法形成钙矾石，所以铝酸三钙水化生成水化铝酸四钙。在掺硬石膏的水泥水化样品在水化1d的时候，钙矾石的衍射强度是87.13，但是到了水化3d的时候，钙矾石的衍射强度降到了82.10。掺二水石膏的水泥水化样品在水化6h的时候，钙矾石的衍射强度是59.11，这个时候的水泥浆体也已经接近终凝了，这是由于水化形成的钙矾石是水泥浆体产生凝结结构导致的。在水化1d的时候，钙矾石的衍射强度提升到了105.44，此后，在水化3d、28d的时候，钙矾石的衍射强度渐渐下降。

由实验结果可推出，二水石膏的掺入量对于水泥强度的影响上下浮动，因此要找出对提高水泥性能最有利的二水石膏掺量，由本次试验结果表明当二水石膏在低热硅酸盐水泥中三氧化硫掺量为2.4%左右时的强度最高；掺硬石膏的水泥硬度与硬石膏的掺入量成正比，三氧化硫的含量越高，对于水泥强度的增强作用越明显。

3.2.1 石膏品种对低热硅酸盐水泥水化物含量的影响

做法：蛋白和蛋黄分别放入碗里，蛋黄中加入糖打散，倒入玉米油，边加边搅拌。倒入牛奶搅拌均匀。低粉分三次过筛加入，加入一次搅拌一次。搅拌顺滑后在蛋黄糊中加入一点盐，搅拌均匀待用，蛋白打出大泡后，加入糖打发。至打蛋器提起有尖角后，取1/3蛋白霜放入蛋糊里，翻拌均匀再倒回蛋白霜里翻拌均匀后倒入纸杯，八分满，端起烤盘震两次，放入烤箱中层160度烤25分钟后取出放凉，草莓洗净切去根部切开。

由实验结果可看出，不论是掺入二水石膏还是硬石膏，水泥的水化热和凝结时间都满足国家标准要求。掺硬石膏的水泥同掺二水石膏的水泥相比，各龄期的水化热有提高，水泥凝结时间缩短了15～30min。

3.2.3 测定不同龄期的水泥水化样品孔溶液中的硫酸根离子含量

小白说，你现在的任务就是好好休息，等养好了身体有的是时间扯闲篇。我说，我还不知道那位好心的老板是谁呢。等我出院之后，一定要好好谢谢人家。受人滴水之恩，要涌泉相报，我老头子虽说没有多少文化，这点道理还是懂的。

经过对掺二水石膏和硬石膏的水泥样品在（6h、1d、3d、28d）这四个不同龄期的水化样做X射线分析，由X射线衍射结果表明，尽管掺入不同品种的石膏的水泥在个龄期的主要水化物种类一致，但是含量有差异。在掺二水石膏的水泥水化样品在水化6h和1d的X射线衍射图上，都可以看到水合硫酸钙的衍射峰。但是3d的时候，衍射峰值明显下降，说明大量的二水石膏已经被吸收了。掺硬石膏的水泥水化样品在水化6d、1h、3d的时候，都出现了硫酸钙的衍射峰，这和硬石膏的溶解速度相符合，此外，在惨硬石膏的水泥水化样品在6d、1h、3d时，还出现了水合硫酸钙。这些试验现象表明硬石膏在低热硅酸盐水泥水化的早期，先形成了部分的二水石膏。

3.2.4 探讨石膏品种对低热硅酸盐水泥水化影响的机理

在低热硅酸盐水泥中掺入硬石膏可以加快其水化进度，提高其强度。在低热硅酸盐水泥的体系里，由于铝酸三钙的含量低，因此主要是二水石膏和硬石膏中的硅酸二钙和硅酸三钙的水化速度来影响着水泥的水化。在掺入量较多的硬石膏时，会将溶液中的硫酸根离子浓度提高许多，加速水泥中的硅酸盐矿物的水化；

满足学生个性化的学习必然会遇到多种问题，实施混合式教学模式也必然要面对和克服前所未有的困难。经过几年的实践探索与思考，笔者认为，推进混合式教学模式改革，应充分准备、形成合力、文化引领。

在掺入二水石膏的时候，由于二水石膏的溶解速度较快，能够较快地和熟料中的铝酸三钙反应生成钙矾石包裹膜，所以掺二水石膏的熟料孔溶液中的硫酸根离子的含量和浓度下降得非常快。因此掺硬石膏的水泥样品对于硅酸二钙、硅酸三钙的水化加速作用要强于掺二水石膏的水泥样品，且掺硬石膏的低热硅酸盐水泥的浆体强度明显更高、水化速度明显更快。

4 结束语

综上所述，作为缓凝剂，硬石膏比二水石膏更能提高低热硅酸盐水泥的强度，加快其水化速度，而掺二水石膏的水泥要在三氧化硫浓度为2.4%的时候，强度最强。

参考文献：

[1] 戴爱春.天然硬石膏的应用现状与研究进展[J].云南建材,2016(4).

[2] 李华.石膏品种对低热硅酸盐水泥性能的影响及机理研究[J].工程材料,2015(17).

[3] 张铁占.石膏对硅酸盐水泥性能的影响[J].学术争鸣,2016(12).

[4] 戴浩,李东旭,张树鹏,等.石膏种类对铝酸盐水泥基自流平材料性能的影响及机理研究[C]//teim2015无机材料结构,性能及测试表征技术研讨会程序册，2015.

[5] 张铁占.石膏对硅酸盐水泥性能的影响[J].工程技术:引文版,2016(12):12.

[6] 贾韶辉,陈彦翠,刘恒波,等.石膏种类及掺量对硫铝酸盐水泥性能的影响研究[J].建材发展导向,2015(12):59～61.