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石膏和木质素磺酸钙的缓凝机理
 

这两种物质均影响铝酸盐水化产物凝聚结构形成的速率和结晶的速率与形状。

未加入石膏的水泥很快形成凝聚结构,并且由于水化铝酸钙从过饱和溶液中很快结晶出来,使结构坚硬。

加入石膏后,在水泥颗粒上行程硫铝酸覆盖膜,它是比水化铝酸钙更加亲水的胶体稳定剂,从而延长了凝聚过程,后来它导致生成弱的钙矾石网,代替了强度较大的水化铝酸钙。

木质素磺酸钙被吸附在水泥颗粒的表面上,从而延缓水泥的水化作用,并且由于它们的亲水性质,增加了悬浮液的稳定性,阻止凝聚网的形成,减小了原始的塑性粘度,这一最后的作用是使标准稠度水灰比减小的原因。和这些作用相反的是,它对水泥中铝酸盐矿物的分散作用,使其有效表面和水化速率增加,从而使得胶体产物的浓度提高和水泥净浆的胶化速度加快。稳定作用和分散作用需要加以平衡,因为增加分散就是导致本身结构形成得更快,过度的稳定作用以及由于吸附的表面膜而使得水化减慢,将不适当地延缓了凝结和硬化的发展。

水泥中铝酸钙和石膏的含量以及加入的活性剂数量据定了这个平衡。这就是木质素磺酸钙对不同波特兰水泥的凝结时间有不同作用的原因。

木质素磺酸钙还能吸附在铝酸盐水化产物上,制止了作为结核中心的晶核作用,并且阻止结晶网在过早阶段的成长。所有的表面活性剂一旦从溶液中被吸附并移去后,结晶作用和结构形成迅速进行,强度增加,这是因为有大量促进成长的晶核的缘故。

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