建筑石膏的水化與硬化和晶體理論

建筑石膏加水后，很快形成了具有可塑性的石膏漿體，隨即漿體失去塑性產(chǎn)生凝結(jié)硬化，成為具有―定力學(xué)強(qiáng)度的固體材料。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程盡管十分簡(jiǎn)單：

但石膏漿體內(nèi)部卻發(fā)生了一系列的物理化學(xué)變化過(guò)程。關(guān)于建筑石膏水化及凝結(jié)硬化機(jī)理的研究，報(bào)導(dǎo)的資料很多；但歸納起來(lái)有問(wèn)種理論，即晶體理論和膠體理論。

一、晶體理論

以LcChatelier為代表的晶體理論派認(rèn)為。當(dāng)半水石膏與水反應(yīng)生成二水石膏時(shí)，由于半水石膏在水中的溶解度遠(yuǎn)比二水石膏高，當(dāng)半水石膏在水中溶解后，所生成的溶液對(duì)二水石膏來(lái)說(shuō)是過(guò)飽和的。于是，溶解度較小的二水石膏便從過(guò)飽和溶液中析晶出來(lái)。

Le Chatelier把這個(gè)過(guò)程分為以下三個(gè)階段：

（1）水化作用的化學(xué)階段；

（2）結(jié)晶作用的物理階段；

（3）硬化的力學(xué)階段。

二水石膏析晶后，此時(shí)溶液的濃度降低，使新的石膏粉設(shè)備生產(chǎn)的一批半水石膏又可繼續(xù)溶解和水化，如此循環(huán)進(jìn)行，直至半水石膏全部耗盡，這就是溶解――結(jié)晶理論。隨著石膏生產(chǎn)線(xiàn)水化進(jìn)行，二水石膏晶體生成量不斷增多，水分逐漸減少，漿體開(kāi)始失去可塑性，這稱(chēng)為初凝。之后漿體繼續(xù)變稠，晶體之間的摩擦力、粘結(jié)力增加，并開(kāi)始產(chǎn)生結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，表現(xiàn)為終凝。晶體顆粒長(zhǎng)大并交錯(cuò)共生，直至水分完全蒸發(fā)后，強(qiáng)度才停止增長(zhǎng)，這就是建筑石膏的硬化過(guò)程。