粘结石膏和普通石膏.docx
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粘结石膏和普通石膏
粘结石膏与普通石膏
粘结石膏与普通石膏的文献较少,大部分是在研究烟气脱硫石膏及磷石膏,
以下资料也有一些关于烟气脱硫石膏及磷石膏的资料。
一、粘结石膏
1、粘结石膏
粘结石膏,是配合XPS聚苯保温板外墙内保温系统的专用快硬型粘结材料。
采用优质半水石膏为原料,与高分子可再分散聚合物粉末及精选优质净河砂集
配、共聚而成聚合物高强粘结石膏。
具有刚柔结合,粘结强度高的特点,使XPS聚苯保温板、EPS聚苯保温板与墙体基材有极强的粘结力、剪压力。
遇水受潮后粘结强度、压剪强度不降低,使XPS和EPS保温板与墙体基材不脱落、无空鼓等质量冋题,确保外墙内保温粘结层的安全性。
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2、粘结石膏的分类
粘结石膏按物理性能分为快凝型和普通型两类。
3、外观
粘结石膏外观为干粉状物、应均匀、无结块、无杂物。
4、物理性能
粘结石膏物理性能应符合表一的规定。
X
1
K
G1
t
CTiTl
[J\111
5、试验方法
5.1试验仪器与设备
5.1.1电子秤
量程2kg,称量精度为0.1g。
5.1.2标准试验筛
符合GB/T6003.1-1997中筛孔边长为150□和1.18mm筛网的规定,并附有筛底和筛盖。
5.1.3跳桌及附件
符合JC/T958的规定。
5.1.4搅拌机
符合JC/T681的规定。
5.1.5凝结时间测定仪
符合JC/T727的规定。
其中试针只用初凝针。
5.1.6强度试模
符合JC/T±±726的规定。
5.1.7电热鼓风干燥箱
温控器灵敏度为土「C
5.1.8抗折试验机
符合JC/T721的规定。
5.1.9抗压夹具及抗压试验机
抗压夹具应符合JC/T683的规定。
抗压试验机的最大量程为50kN,示值相对误差不大于1%。
5.1.10拉伸粘结强度试验机
符合JC/T547--2005中7.3.1.1的规定。
5.1.11拉伸粘结强度成型框
符合JC/T958--2005中6.4.5的规定。
5.1.12拉伸粘结强度用混凝土板
符合JC/T547--2005中附录A的规定,尺寸为:
400mm>200mmX50mm。
5.1.13拉拔接头
符合JC/T547--2005中7.3.2.4的规定。
5.2标准试验条件
试验室温度为(23±2)C,空气相对湿度为(50±5)%。
试验前,试样、拌和水及试模等应在标准试验条件下放置24h。
5.3外观
目测。
5.4绵度
称取(1.00±O.l)g试样,倒入附有筛底的150pm标准试验筛中,盖上筛盖,按
GB/T17669.5-1999中的5.2条进行试验。
将150pm标准试验筛筛余倒入附有筛底的1.18mm标准试验筛中,盖上筛盖,按GB/T17669.5-1999中的5.2条进行试验,结果的表示方法按GB/T17669.5---1999中5.3的规定。
5.5凝结时间
5.5.1快凝型粘结石膏
称取(300±O.l)g试样,在胶砂搅拌锅中加入(180±O.1)g水,将试样在5s内均匀撒入水中,搅拌机调到手动档,低速搅拌1min,得到均匀的石膏料浆。
迅速将料浆倒入环形试模,用油灰刀捣实刮平,按GB/T17669.4-1999第7
章进行测定,测定时间间隔为1min。
5.5.2普通型粘结石膏
5.5.2.1标准扩散度用水量
称取(1000±O.1)g试样,按JC/T517-2004中6.4.2.1的规定进行测定。
5.5.2.2凝结时间的测定
按JC/T517-2004中6.4.2.2的规定进行测定。
5.6强度
5.6.1绝干抗折强度
称取(1500±O.1)g试样。
快凝型粘结石膏按(900±O.I)g加水,按5.5.1条制备料浆;普通型粘结石膏按标准扩散度用水量加水,按5.5.2.1条制备料浆。
用料勺将料浆灌入预先涂有一层脱模剂的试模内,试模充满后,将模子的两端分
别抬起约10mm,突然使其落下,如此分别振动5次后用刮平刀刮平,待试
件终凝后脱模。
脱模后的试件在标准试验条件下静至24h,然后在(40±2)C电热鼓风干燥
箱中烘干至恒量(24h质量减少不大于1g即为恒量)。
烘干后的试件应在标准试
验条件下冷却至室温待用
抗折强度试验方法按GB/T1766931999中第5章进行测定。
5.6.2绝干抗压强度
抗压强度试验方法按GB/T17669.3-1999中第6章进行测定,但受压面积
应为40.0mmX40.0伽。
抗压强度按式⑴计算:
Rc=P/Sc⑴
式中:
Rc――抗压强度,单位为兆帕(MPa);
P一一破坏荷载,单位为牛顿(N);
Sc——等于1600,承压面积雪单位为平方毫米(伽2)。
试验结果计算精确至0.1MPa。
5.6.3拉伸粘结强度
将成型框放在混凝土成型面上。
称取(500±O.1)g试样,快凝型粘结石膏按(300
±O.1)g加水,按5.5.1条制备料浆;普通型粘结石膏按标准扩散度用水量加水,
按5.5.2.1条制备料浆。
将制备好的
料浆倒入成型框中,抹平,放置24h后出模,10个试件为一组。
脱模后的试
件在(40±2)°C电热鼓风干燥箱中烘干48h,取出试件放在标准试验条件下冷却至室温待用。
用260号砂纸打磨掉表面的浮浆,然后用适宜的高强粘结剂将拉拔接头粘结在试样成型表面上,在标准试验条件下继续放置24h后,用拉
伸粘结强度试验机进行测定。
拉伸粘结强度计算按式
(2)计算:
p=F/S
(2)
式中:
P一一拉伸粘结强度,单位为兆帕(MPa);
F一一最大破坏荷载,单位为牛顿(N);
S一一等于2500,粘结面积,单位为平方毫米(mm2)。
试验结果计算精确至0.01MPa。
计算10个数据的平均值,舍弃超出平均值土20%范围的数据。
若仍有5个或更多数据被保留,求新的平均值;若保留数据少于5个则重新试验。
若有1个以上的破坏模式为高强粘结剂与拉拔头之间
界面破坏应重新进行测定。
二、石膏
1、石膏
石膏是单斜晶系矿物,主要化学成分是硫酸钙(CaSO4)。
石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。
可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油漆填料等。
2、化学组成
石膏(二水石膏,生石膏、Gypsum>CaSO4?
2H2O)理论组成(wB%):
CaO32.5,SO346.6,H2O20.9。
成分变化不大。
常有粘土、有机质等机
械混入物。
有时含SiO2、AI2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2等杂质。
3、结构与形态
单斜晶系,a0=0.568nm,b0=1.518nm,c0=0.629nm,B=11823';
Z=4。
晶体结构由SO42-四面体与Ca2+联结成//(010)的双层,双层间通过H20分子联结。
其完全解理即沿此方向发生。
Ca2+的配位数为8,与相邻的4个
[SO4]四面体中的6个02-和2个H20分子联结。
H20分子与[S04]中的02-以氢键相联系,水分子之间以分子键相联系。
斜方柱晶类,C2h-2/m(L2PC)。
晶体常依发育成板状,亦有呈粒状。
常简单形:
平行双面b、p,斜方柱m、I等;晶面和常具纵纹;有时呈扁豆
状。
双晶常见
石膏,一种是依(100)为双晶面的加里双晶或称燕尾双晶,另一种是以(101)
为双晶面的巴黎双晶或称箭头双晶。
集合体多呈致密粒状或纤维状。
细晶粒状块状称之为雪花石膏;纤维状集合体称为纤维石膏。
少见由扁豆状晶
体形成的似玫瑰花状集合体。
亦有土状、片状集合体。
石膏
4、理化性质
通常为白色、无色,无色透明晶体称为透石膏,有时因含杂质而成灰、
浅黄、浅褐等色。
条痕白色。
透明。
玻璃光泽,解理面珍珠光泽,纤维状
集合体丝绢光泽。
解理极完全,和中等,解理片裂成面夹角为66和114的菱
形体。
性脆。
硬度1.5〜2。
不同方向稍有变化。
相对密度2.3
石膏粉
偏光镜下:
无色。
二轴晶(+)°2V=58°Ng=1.530,Nm=1.523,Np=1.521。
随温度升高2V减小,在大约90C时2V为零。
加热时存在3个排出结晶水阶段:
105〜180C,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。
200〜220C,排出剩余的半个水分子,转变为川型硬石膏CaSO4?
H2O(0.06<产0.11)。
约350C,转变为U型石膏CaSO4。
1120C时进一步转变为I型硬石膏。
熔融温度1450C。
石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性,使之具优良的隔音、隔热和
防火性能。
5、产状与组合
世界上最大石膏生产国是美国。
在美国,石膏矿床分布在22个州,共
有69座矿山,最大产地在阿依华州道奇堡。
其次是加拿大。
法国在欧洲石膏生产中居领先地位。
再次为西德、英国、西班牙。
中国石膏矿资源丰富。
全国23个省(区)有石膏矿产出。
探明储量的矿区
有169处,总保有储量矿石576亿吨。
从地区分布看,以山东石膏矿最多,占全国储量的65%;内蒙古、青海、湖南次之。
主要石膏矿区有内蒙古鄂托克旗、湖北应城、吉林浑江、江苏南京、山东大汶口、广西钦州、山西太原、宁夏中卫石膏矿等。
石膏矿以沉积型矿床为主,储量占全国90%以上,后生型及热液交代型石膏矿不很重要。
石膏矿在各地质时代均有产出,以早白垩纪和第三纪沉积型石膏矿为最重要。
主要为化学沉积作用的产物,常形成巨大的矿层或透镜体,赋存于石灰岩、红色页岩和砂岩、泥灰岩及粘土岩系中,常与硬石膏、石盐等共生。
硬石膏层在近地表部位,由于外部压力的减小,受地表水作用而转变为石膏:
CaSO4+2H2O——CaSO4?
2H2O;同时体积增大约30%,引起石膏层的破坏。
6、鉴定特征
低硬度,一组极完全解理,以及各种特征之形态可以鉴别。
致密块状
的石膏,以其低硬度和遇酸不起泡可与碳酸盐区别。
7、工业应用
石膏属单斜晶系,解理度很高,容易裂开成薄片。
将石膏加热至100〜
200C,失去部分结晶水,可得到半水石膏。
它是一种气硬性胶凝材料,具有a和B两种形态,都呈菱形结晶,但物理性能不同。
a型半水石膏结晶良好、坚实;B型半水石膏是片状并有裂纹的晶体,结晶很细,比表面积比a型半水石膏大得多。
生产石膏制品时,a型半水石膏比B型需水量少,制品有较高的密实度和强度。
通常用蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成的是a型半水石膏,也称高强石膏;用炒锅或回转窑敞开装置煅炼而成的是B型半水石膏,亦即建筑石膏。
工业副产品化学石膏具有天然石膏同样的性能,不需要过多的加工。
半水石膏与水拌和的浆体重新形成二水石膏、在干燥过程中迅速凝结硬化而获得强度,但遇水则软化。
石膏是生产石膏胶凝材料和石膏建筑制品的主要原料,也是硅酸盐水
泥的缓凝剂。
石膏经600〜800C煅烧后,加入少量石灰等催化剂共同磨细,可以得到硬石膏胶结料(也称金氏胶结料);经900〜1000C煅烧并磨细,
可以得到高温煅烧石膏。
用这两种石膏制得的制品,强度高于建筑石膏制品,而且硬石膏胶结料有较好的隔热性,高温煅烧石膏有较
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