磷石膏的标准需水量高于天然建筑石膏,强度则低于天然石膏,凝结时间反而早于天然石膏。这从表面看是一种反常现象,实际上是未经任何处理的磷石膏的特性,是其与天然石膏脱水滤度曲线的根本区别所在。总而言之,磷石膏的脱水温度低于天然石膏,性能有明显差异。
磷石膏的特性磷石膏的酸性较高,其有害杂质基本为酸性物质。
当脱水温度升高时,酸性介质急剧释放,尤其是脱水的初始阶段。磷石膏中酸性物质含量的增加,导致脱水温度下移,在二水石膏及半水石膏效应之间出现一个放热效应。这种反应是在深磷酸和硅氟酸混合物作用下再次生成半水石膏,也可直接由二水石膏生成。由于生成半水石膏的量减少,脱水温度相应降低。
在所生成物中含有无水石膏Ⅲ型。
无水石膏Ⅲ型并不稳定,亲水性强,即使在潮湿的空气中也能转变成半水石膏(或者发生逆反应)。
在实际应用中,无水石膏Ⅲ型在熟石膏中起催化作用。由于脱水温度高,使磷石膏二水物直接生成无水石膏Ⅲ型,外形仍呈二水结晶状。当配制胶结料时,按照正常熟石膏标准需水量加入时,料浆很快变稠随后凝结,实际需用水量大大高于天然石膏,而且胶结材料试料的泌水严重。
因为无水石膏Ⅲ型的存在,加快了熟石膏硬化进程。虽然表层有水,但水面下的胶结料已硬化。由于硬化快导致了熟石膏水化成二水石膏的进程加快,二水石膏晶体生长的时间和条件不能满足,所以其晶体不能像天然石膏那样生成较大的燕尾晶,而在其晶体群之间包裹有气孔和水,试样烘干后进行破坏试验时可见其断面粗糙呈微孔状,与天然石膏不同。
标准需水量接近天然石膏
在脱水温度为~℃之间的试验中,掺入一定量的CaO,加入时温度在℃左右。岩相分析表明:磷石膏的脱水产物基本是CaSO4·1/2H2O,少量CaSO4·2H2O,没有发现CaSO4和其它矿物。标准需水量接近天然石膏,强度达到一级建筑石膏要求。
掌握了磷石膏的特性及其脱水的热力学性质,就可确定磷石膏的最佳炒制制度,使磷石膏转化为建筑石膏,并可利用外加剂进一步改善其性能。