石膏礦渣水泥

石膏礦渣水泥是由基礎材料粒化高爐礦渣、激發劑石灰或水泥熟料和增強劑石膏混合粉磨而成的水硬性膠凝材料。石膏增強劑又稱硫酸鹽增強劑，所以石膏礦渣水泥又稱硫酸鹽礦渣水泥。

在20世紀50年代，中國建築材料科學研究總院繆紀生、吳兆正和成希弼等對石膏礦渣水泥的物化理論、生產技術和性能與應用，做了大量研究開發工作，取得良好結果。1957年到1962年間，石膏礦渣水泥曾在全國推廣，用於多層房屋、橋樑和水壩等建設工程，取得了預期結果。進入20世紀70年代，隨着通用硅酸鹽水泥迅速發展，高爐礦渣資源愈加緊缺，甚至發展到被列入國家原材料資源的統配名單，按國家計劃分配給各水泥企業。由於資源緊缺，加上性能方面的某些缺陷，石膏礦渣水泥雖然具有生產工藝簡單和成本較低等優勢，到20世紀70年代後期它開始逐漸淡出中國水泥品種名單。

石膏礦渣水泥目前在全國範圍內雖已不再普遍使用，但它的物化理論、生產技術和使用經驗，對利用地區性工業廢渣、發展地方性無熟料或少熟料水泥具有重要價值和現實意義。例如，利用化鐵爐渣、鋼渣、鋁渣、磷渣和鉻鐵渣等製造無熟料水泥或少熟料水泥。 ^[1] 

石膏礦渣水泥的生產過程比較簡單，可以採用共同粉磨或分別粉磨再行混合兩種流程。由於礦渣與石膏的易磨性差別較大，石膏較軟，極易磨細，但易產生粘球粘磨現象，使礦渣不易進一步磨細，因此。不宜採用共同粉磨的流程。比較合理的流程是先將礦渣磨細到一定程度，然後與石膏、石灰等易磨物料一起，在二級磨中共同混合磨細，這樣避免了石膏的粘球粘磨現象，提高了水泥的比表面積，又保證了各組分混合的均勻性，技術經濟效果比較好。

石膏礦渣水泥的質量與一系列因素有關，其中最主要的為礦渣的質量，礦渣、石膏和鹼性激發劑間的配合比（尤其是鹼性激發劑的用量）及水泥的粉磨細度，分述如下：

礦渣的質量，包括礦渣的化學成分和粒化的質量，對石膏礦渣水泥的質量影響很大。我國曾對不同質量的礦渣所製得的石膏礦渣水泥的強度進行過系統的研究。研究結果表明，礦渣中CaO及Al₂O₃含量較高，SiO₂含量較低，所製成的石膏礦渣水泥強度較高。石膏可採用各種形態的硫酸鈣，但以二水石膏經600~750℃煅燒後的無水石膏具有最好的效果。

石膏礦渣水泥的鹼性激發劑，可以用石灰，也可以用硅酸鹽水泥熟料，但以後者效果較好。使用熟料作鹼性激發劑時，生產容易控制，水泥的強度高，抗風化性能好，改善水泥起砂等。

石膏礦渣水泥的配合比對水泥的質量（主要表現在強度）影響很大。石膏的用量一般在10%～20%範圍內，平均在15%左右。最關鍵的是鹼性激發劑的用量，其加入量對水泥的強度影響極大。在大多數情況下，都有一個最適宜的加入量，加入量不足或過多，都會導致水泥強度的下降。

鹼性激發劑的最宜加入量，與礦渣的成分有關，礦渣中CaO含量高，所需鹼性激發劑加入量少；反之，應多加，但必須嚴格控制，應根據礦渣品種的變化，隨時加以適當的調整，這樣才能達到穩定水泥質量的效果。

石膏礦渣水泥的粉磨細度對水泥的強度（尤其是早期強度）影響很大。標準規定，石膏礦渣水泥的細度，以0.08mm方孔篩篩餘計，不得大於10%，而實際生產上往往控制在5%左右。比表面積一般要求控制在4000～4500cm²/g。 ^[2] 

石膏礦渣水泥的水化作用是在鹼性激發劑和硫酸鹽激發劑的同時作用下發生的。起鹼性激發劑作用的Ca(OH)2與礦渣中的活性SiO₂和Al₂O₃生成水化硅酸鈣C—S—H(I)與水化鋁酸鈣。起硫酸鹽激發作用的CaSO₂與新生成的水化鋁酸鈣或與Ca(OH)₂和活性Al₂O₃相作用生成水化硫鋁酸鈣。所以石膏礦渣水泥的主要水化產物為鈣礬石和水化硅酸鈣，其次還有水化鋁酸鈣(C₂AH₈)、水化鋁硅酸鈣(C₂ASH₈)等。

石膏礦渣水泥的標號一般為325～425號。該水泥在性能上具有很多優點，例如，對化學性侵蝕介質具有很強的抵抗力，尤其對各種硫酸鹽介質的耐蝕性能超過了其他品種水泥。用石膏礦渣水泥製成的砂漿試件放入海水中20年，其強度比放在淡水中的還高。 ^[2] 

分為六個標號：200號、250號、300號、400號、500號、600號。

適用於一般民用和工業建築工程，特別適用於地下及水中工程，大體積混凝土工程，不宜用於受凍融交替作用頻繁的水中工程。