二水石膏在余熱作用下繼續(xù)脫水。儲(chǔ)存于料庫(kù)中的石膏在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)維持較高的溫度,這有利于殘存于熟石膏中的二水石膏繼續(xù)脫水。
(3)半水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)樵偕?/div>
在陳化失效期內(nèi),由于半水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)槎?,使DH含量增加。
熟石膏陳化過(guò)程中物理性質(zhì)與相變性質(zhì)的關(guān)系:
(1)標(biāo)準(zhǔn)稠度變化
陳化有效期內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)稠度是下降的,而自陳化失效期開(kāi)始則逐漸復(fù)升。在陳化有效期內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)稠度、比表面積變化規(guī)律是一致的。在陳化中,隨著無(wú)水石膏Ⅲ的轉(zhuǎn)變、吸附水分的增加以及石膏晶體表面裂紋的彌合,都使比表面積逐級(jí)減少。陳化初期,由于無(wú)水石膏Ⅲ轉(zhuǎn)變迅速,致使標(biāo)稠快速下降。在陳化失效期到來(lái)之后,因再生二水石膏晶核生成較多,從而導(dǎo)致水化速度加快,凝結(jié)加快,標(biāo)準(zhǔn)稠度增大。
(2)凝結(jié)時(shí)間變化
圖2 料層堆積度對(duì)相變的影響
石膏的凝結(jié)時(shí)間與水灰比、溫度、攪拌速度等因素有關(guān),但從本質(zhì)上看,我們認(rèn)為陳化過(guò)程中凝結(jié)時(shí)間的變化是與液相飽和度及二水石膏的變化有關(guān)。由于半水石膏轉(zhuǎn)變而生成的再生二水石膏晶核的增多,因此仍然使凝結(jié)時(shí)間縮短。
(3)強(qiáng)度變化
a.陳化過(guò)程中強(qiáng)度變化規(guī)律
當(dāng)熟石膏制備溫度較高時(shí),強(qiáng)度提高顯著,當(dāng)制備溫度較低時(shí),強(qiáng)度提高不顯著,甚至反而降低。
b.強(qiáng)度變化與標(biāo)準(zhǔn)稠度之間的關(guān)系
陳化過(guò)程中,標(biāo)準(zhǔn)稠度是影響強(qiáng)度變化的一個(gè)重要因素,但并不是唯一因素。
c.強(qiáng)度變化與水化性質(zhì)變化之間的關(guān)系
熟石膏在陳化過(guò)程中水化液相飽和度與強(qiáng)度之間關(guān)系密切,從熟石膏陳化過(guò)程中水化晶體大小的變化,也可看到這點(diǎn)。當(dāng)水化速度超過(guò)一定限度,結(jié)晶接觸點(diǎn)過(guò)多,結(jié)晶應(yīng)力相應(yīng)增大,強(qiáng)度反而降低。這就是熟石膏在陳化過(guò)程中強(qiáng)度增加的另一個(gè)重要因素。
d.再生二水石膏對(duì)強(qiáng)度的影響
再生二水石膏對(duì)熟石膏物理性能的影響是十分顯著的,雖然陳化過(guò)程中,再生二水石膏生成量有限,但其對(duì)陳化過(guò)程中熟石膏物理性能的變化卻產(chǎn)生了決定性的影響。在濕度大的空氣中陳化,AⅢ轉(zhuǎn)變速度快,再生二水石膏的生成速度大于脫水速度,使陳化強(qiáng)度出現(xiàn)降低;而密封陳化時(shí),AⅢ變慢,再生二水石膏的生成速度也慢。由于較多的AⅢ的存在,使再生二水石膏脫水速度超過(guò)生成速度,強(qiáng)度才提高。
我們認(rèn)為熟石膏的陳化,應(yīng)理解為能夠改善熟石膏物理性質(zhì)的儲(chǔ)存過(guò)程。一般當(dāng)石膏中含有一定量的可溶性無(wú)水石膏和少量性質(zhì)不穩(wěn)定的二水石膏時(shí),使熟石膏的需水量大、凝結(jié)時(shí)間不穩(wěn)定、強(qiáng)度低,此時(shí)即需要經(jīng)過(guò)陳化。在陳化過(guò)程中主要發(fā)生了三種類型的相變:
一是新炒制的熟石膏中存在一種粒狀高折射率物相,它能在陳化初期吸濕而直接轉(zhuǎn)變?yōu)樵偕啵?/div>
二是可溶性無(wú)水石膏吸取水分轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨啵?/div>
三是二水石膏繼續(xù)脫水轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨啵?/div>
陳化的結(jié)果使比表面積下降,水化液相飽和度增大及持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng),從而使熟石膏的物理性能得到改善,即需水量降低、凝結(jié)時(shí)間趨于正常、強(qiáng)度隨之提高。
陳化過(guò)程分成陳化有效期和陳化失效期。在有效期內(nèi),由于可溶性無(wú)水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨?,半水石膏含量相?yīng)地增加;二水石膏在余熱的作用下繼續(xù)脫水變成半水石膏。在失效期內(nèi),由于半水石膏吸水變成二水石膏,使CaSO4·2H2O增加。熟石膏陳化過(guò)程中物相、物性及水化性質(zhì)都在變化。
熟石膏通過(guò)陳化過(guò)程可以使其中的相變過(guò)程趨于穩(wěn)定,改善熟石膏的物理力學(xué)性能,能夠正常用于建筑石膏及制品生產(chǎn)。熟石膏陳化過(guò)程的長(zhǎng)短、陳化效果的好壞,與所選用的陳化方式、熟石膏堆積料層厚度、顆粒大小、環(huán)境濕度等都有直接關(guān)系。工業(yè)生產(chǎn)中常用的陳化方式有自然陳化法和機(jī)械陳化法。