储存温度和时间对脱硫石膏脱水和水泥性能的影响摘要：使用 X 射线全谱衍射拟合法定量测试了不同存储温度和时间下脱硫石膏的脱水比例，并对比了不同形态石膏比例对水泥相关性能的影响。结果表明存储时间和温度都会影响脱硫石膏的脱水，在一定温度下存储时间长会引起水泥强度的降低，脱硫石膏中二水石膏相在 50%~75%转变为半水石膏相时，将有助于水泥强度增长。石膏是粉磨水泥过程当中添加的一种缓凝剂，起到控制水泥凝聚时间和改善水泥性能的作用。球磨机在粉磨水泥的过程当中，会产生大量的热，使磨内温度达到 100 ℃以上，开路磨出磨水泥温度可到130~140 ℃，引起石膏中的二水石膏脱水转变为半水石膏或无水石膏，从而影响水泥的相关性能。近期部分生产企业反馈在实际生产过程当中出现了出磨成品水泥和出厂成品水泥强度“丢失”现象，严重时 28 d 抗压强度会相差 3~5 MPa[1]。强度的“丢失”是否与石膏脱水有关，本文就此问题开展了相关的探讨工作，结果供同行参考。1 温度对脱硫石膏脱水比例的影响关于温度对石膏脱水比例的影响，通常以石膏的失水质量转换为半水石膏的比例，笔者对比过使用失重法和 XRD 全谱衍射拟合法定量石膏中半水石膏含量的差别，结果见表 1，结果表明两种测试方法较接近，均可准确得出石膏中因失水而转换的半水石膏的比例。但失水比例法需要以低温（40~60 ℃）将石膏烘干至恒定的质量，反复测定，以此为基准值，且是一个间接转换推算过程；XRD 全谱定量法以实测的全角度谱图和结构晶型参数直接得到[2]。本文将采纳XRD 测定不同温度下石膏脱水比例。图 1 常温下脱硫石膏的物相组成脱硫石膏因其价格低廉，已广泛替代天然石膏用在水泥中。因此本文选取脱硫石膏作为讨论对象，首先测试了常温下（20 ℃）脱硫石膏的物相组成，如图 1。从图 1 中可看出，常温时脱硫石膏中物相为二水石膏（CaSO4·2H2O）和少量石英相（SiO2），不存在半水石膏或无水石膏相。参考相关资料[3]和生产实践，物料在磨机内时间约 10 min，且出磨物料温度在 100~140 ℃。为尽量模拟实际生产，选定在100 ℃、110 ℃、120 ℃、130 ℃、140 ℃下，将比表面积为 391.8 m2/kg 脱硫石膏存储 10 min 后，将试样取出后在干燥器中降至常温，使用 DX-2700 型转靶 X 射线衍射仪，设定扫描角度范围 10°~70°，采纳步进扫描方式，步长 0.02°，每步停留时间 3 s，每个样品测试 3 h达到准确定性定量分析二水石膏和半水...
