緩凝劑對石膏作用效果的影響因素是多方面的,包括水膏比、溫度、pH值、石膏顆粒細度、石膏種類(lèi)等。在一定溫度和標準稠度用水量下,分別從pH值、石膏細度和石膏品種三個(gè)方面考察緩凝劑對石膏的凝結時(shí)間和強度的影響,從而了解緩凝劑在不同的影響因素作用下對石膏的作用效果,有助于探明緩凝劑對石膏的作用機理。
國內外的研究均表明,石膏緩凝劑在不同的pH值下,緩凝效果具有很大差別,而且有些緩凝劑在中性條件下幾乎無(wú)明顯緩凝效果,而調節了pH值后卻效果優(yōu)良。蔗糖在Ca(OH)2存在時(shí),對熟石膏有明顯緩凝作用。在中性的水化環(huán)境,蔗糖對石膏并無(wú)明顯的緩凝效果。受pH值影響最明顯的是酒石酸,酒石酸適宜于堿性環(huán)境,在pH值8~12范圍,緩凝效果隨pH值升高而顯著(zhù)增加。
當pH值為7~10,摻加檸檬酸的石膏凝結時(shí)間最長(cháng),pH值低于或高于10時(shí),凝結時(shí)間都比7~10階段要短。在pH值超過(guò)10時(shí),凝結時(shí)間呈現降低趨勢,但仍比酸性條件下凝結時(shí)間長(cháng),因而檸檬酸調節石膏凝結時(shí)間適于偏堿性環(huán)境。摻加檸檬酸后,pH值的變化對石膏的抗折、抗壓強度影響不明顯。石膏中摻加檸檬酸后,石膏在中性和堿性環(huán)境中強度偏高,在酸性環(huán)境中強度偏低。不摻加酸或堿時(shí),摻加檸檬酸的石膏漿體pH值為3.2,因而要達到較長(cháng)的凝結時(shí)間和較高的強度,需要摻加一定量的堿將pH值調到偏堿性,但堿性不宜過(guò)高,不要超過(guò)10。
摻加多聚磷酸鈉后,當pH值小于7.7時(shí),凝結時(shí)間與pH值基本無(wú)關(guān);當pH值為7.7~10.9時(shí),凝結時(shí)間隨pH值增加而延長(cháng);當pH值大于10.9后,凝結時(shí)間又略有下降,而且堿性條件下比酸性條件下的凝結時(shí)間長(cháng)。摻加多聚磷酸鈉后,石膏強度在堿性條件下較高,在酸性條件下較低。不摻加酸或堿時(shí),摻入多聚磷酸鈉的石膏漿體pH值為8.9,因而采用多聚磷酸鈉作緩凝劑時(shí),應加堿調節水化環(huán)境到堿性(pH值為8.9~10.9),可以使石膏凝結時(shí)間偏長(cháng),同時(shí)強度降低幅度不大。
骨膠對石膏凝結時(shí)間和強度的影響值范圍內,凝結時(shí)間無(wú)明顯變化,初凝時(shí)間為30min左右,終凝時(shí)間為40min左右。在中性和堿性條件下,略微比在酸性條件下凝結時(shí)間長(cháng),pH值對摻加骨膠的石膏強度亦無(wú)明顯影響。骨膠在不摻酸或堿時(shí)的pH值為7.1,為中性條件,因而使用骨膠作石膏緩凝劑時(shí),可不用調節pH值而直接使用。
石膏中摻入不同的緩凝劑,緩凝時(shí)間隨摻量變化的規律各不相同。檸檬酸在摻量為0.01%~0.2%時(shí),石膏的緩凝時(shí)間隨摻量變化的趨勢比較平緩,當摻量大于0.2%時(shí),石膏的緩凝時(shí)間隨著(zhù)摻量增加而突然增長(cháng),當摻量為0.3%時(shí),幾乎達到阻止石膏凝結的效果。摻多聚磷酸鈉的石膏凝結時(shí)間曲線(xiàn)與摻加檸檬酸的曲線(xiàn)變化規律相似,在摻量小于0.1%時(shí),石膏的緩凝時(shí)間隨摻量的增加變化不夠明顯,當摻量為0.1%時(shí),緩凝時(shí)間隨摻量變化驟然增長(cháng),而骨膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑不僅對石膏具有很強的緩凝作用,并且緩凝時(shí)間不因摻量的變化發(fā)生突變現象,凝結時(shí)間增長(cháng)比較平緩,這一特性有利于控制石膏材料的施工。