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建筑石膏的硬化凝结是一个连续的、复杂的物理化学变化过程,以下是对该过程的详细解释:
一、硬化凝结过程
拌合与反应:
建筑石膏与适量水拌和后,能够调制成可塑性浆体。
石膏与水发生水化反应,生成二水石膏(CaSO?·2H?O)并放出热量。
凝结阶段:
半水石膏(CaSO?·1/2H?O)在水中发生溶解,并很快形成饱和溶液。
溶液中的半水石膏与水化合,生成二水石膏。由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏小得多(仅为半水石膏溶解度的1/5),所以半水石膏的饱和溶液对二水石膏来说,就成了过饱和溶液。
二水石膏从过饱和溶液中以胶体微粒析出,这样促进了半水石膏不断地溶解和水化,直到半水石膏完全溶解。
在这个过程中,浆体中的游离水分逐渐减少,二水石膏胶体微粒不断增加,浆体稠度加大,可塑性逐渐降低,此时称之为“凝结”。
硬化阶段:
随着浆体继续变稠,胶体微粒逐渐凝聚成为晶体。
晶体逐渐长大、共生并相互交错,使浆体产生强度并不断增长,这个过程称为“硬化”。
二、硬化凝结的特点
快速性:建筑石膏的凝结硬化过程很快,其终凝时间通常不超过30分钟。
放热性:水化反应是放热反应,会放出一定的热量。
可逆性:该反应为放热且可逆,但在实际应用中,由于二水石膏的析出和晶体的形成,使得反应向生成二水石膏的方向进行。
三、影响因素
水灰比:水灰比过大或过小都会影响石膏的凝结硬化速度和强度。
温度:温度对石膏的凝结硬化速度和强度也有显著影响。一般来说,在适宜的温度范围内(如15~25℃),石膏的凝结硬化速度较快,强度也较高。
添加剂:为了调节石膏的凝结硬化速度和强度,可以添加缓凝剂、促凝剂等添加剂。