解析缓凝剂对脱硫石膏性能的影响！
脱硫建筑石膏已广泛应用于建筑行业，但凝结硬化时间短的缺点，大大限制了石膏的施工工艺，因此需要添加缓凝剂来改善其性能。研究柠檬酸、酒石酸等三种不同类型的缓凝剂对脱硫建筑石膏凝结时间、强度、水化温度等性能的影响，同时探讨浆体ｐＨ对缓凝效果的影响。实验结果表明，柠檬酸的缓凝效果相最好，但其对脱硫建筑石膏的强度损耗也最大；柠檬酸的缓凝效果在碱性条件下达到最佳；脱硫建筑石膏中掺加缓凝剂，在一定程度上改变了石膏水化温度峰值的大小和时间。
一、原材料
所用材料主要为脱硫建筑石膏、生石灰、硼酸铵、液体石蜡、石蜡乳化剂、自来水等。脱硫建筑石膏为苏州中电生产，细度≥１４０目，经实验测得其标准稠度水膏比为６６％ ，初凝、终凝时间分别为１０ｍｉｎ、１５ｍｉｎ；柠檬酸、酒石酸、三聚磷酸钠，均为市购。
二、实验方法
①试块养护条件：试件成形后在标养条件下养护，再放入（４０ ± ５）℃的恒温干燥箱中烘干至恒重。
②脱硫建筑石膏性能测试：建筑石膏凝结时间、标准稠度、强度测定参照《建筑石膏》ＧＢ９７７６ － ８８进行。
③ｐＨ值调节与测定使用稀盐酸（２ｍｏｌ ／ Ｌ）、氢氧化钠溶液（２ｍｏｌ ／ Ｌ）来调节浆体的ｐＨ，用ｐＨ计来测定浆体ｐＨ。
④水化温度的测定将一定体积搅拌均匀的石膏浆倒入烧杯，然后用棉布包裹，使其达到保温的效果。用棉布覆盖烧杯口，留洞插入温度计，温度计底端直接接触石膏浆体，连续测定不同时间浆体温度。
三、结果分析
①不同掺量缓凝剂的缓凝效果
不同掺量的三种缓凝剂对脱硫建筑石膏初凝、终凝时间影响。由图可知，随着缓凝剂掺量的不断增加， 石膏的凝结时间也在持续的延长，说明三种缓凝剂都有一定的缓凝效果。其中，柠檬酸的缓凝效果最为突出，柠檬酸掺量为０． １０％时浆体初、终凝时间分别为５１ｍｉｎ、９２ｍｉｎ；掺量为０． ４０％时，初、终凝时间可达１１２ｍｉｎ、１８１ｍｉｎ，几乎是掺量为０． １０％时的两倍。酒石酸掺量为０． １０％时，浆体初、终凝时间分别为３３ｍｉｎ、４１ｍｉｎ；掺量为０． ４０％ 时浆体的初、终凝时间分别为３７ｍｉｎ、４６ｍｉｎ，缓凝效果较差，且随着掺量的增长，缓凝效果趋于平缓。对比三种缓凝剂，柠檬酸的凝缓效果最佳，其次是三聚磷酸钠，最后的是酒石酸。
②缓凝剂对石膏硬化体强度的影响
不同掺量缓凝剂对脱硫建筑石膏砌块强度的影响见图３和图４，由图可知，缓凝剂对脱硫建筑石膏的强度具有严重的负面影响。随着缓凝剂用量的增多，抗压强度、抗折强度均有所降低。
在添加柠檬酸、三聚磷酸钠时，缓凝剂掺量对砌块强度影响十分明显。柠檬酸作用于脱硫建筑石膏，对其抗折强度的影响最为显著。柠檬酸的用量越是增多，脱硫建筑石膏的强度损耗越显著。三种不同缓凝剂对石膏砌块强度的影响程度，柠檬酸＞三聚磷酸钠＞酒石酸。
③ｐＨ值对缓凝剂缓凝效果的影响
以柠檬酸为例，研究在不同的ｐＨ值下，柠檬酸对脱硫建筑石膏缓凝效果的影响，从而找到合适的ｐＨ值。采用氢氧化钠、 盐酸改变浆体的酸碱度，将０． １０％的柠檬酸加入拌和水中，监测在不同ｐＨ值下石膏浆体的初、终凝时间。图５为不同ｐＨ值对０． １０％掺量柠檬酸石膏浆体凝结时间的影响。柠檬酸缓凝效果最好的是ｐＨ值在７ ～ ９之间，而且凝结时间在ｐＨ值为８，２时达到了顶点。虽然当ｐＨ值大于９时，曲线是有下降的趋势，但对比酸性条件下的缓凝效果，依然十分显著。因此柠檬酸对石膏浆体的缓凝效果在碱性条件下可达到最佳。柠檬酸的缓凝效果之所以会受到ｐＨ的影响，主要是因为柠檬酸在不同酸性条件下电离出Ｈ ＋ ，分别形成柠檬酸根离子和柠檬酸氢根离子，酸根离子和石膏中的Ｃａ２ ＋结合形成稳定性不同的柠檬酸钙。在ｐＨ值为７ ～ ９时，酸根离子与Ｃａ２ ＋形成的配合物稳定性最高，从而达到延长浆体凝结时间的效果，故缓凝效果最好。
④缓凝剂对水化温升影响
石膏水化过程是一个放热过程，随着时间的增加，温度曲线可以用石膏的水化速度来表示。在水化的同时会产生水化热，石膏的温度会得到提升。脱硫建筑石膏的水化放出的热量十分突出，石膏放热的速度也非常快。所以需要在保温环境下进行实验，故烧杯需要棉布的包裹达到保温效果，尽量减少热量的损失。选择缓凝效果适中的三组配比，将脱硫石膏分别和０． ２０％柠檬酸、０． １０％的三聚磷酸钠和０． １０％酒石酸混合制成石膏净浆，测定凝结时间同时记录温度变化。
来源：ZJ易平新材料科技
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