當半水石膏與水混合形成二水石膏硬化體時,體積變化。河北輕質抹灰石膏有時膨脹,有時收縮。原因是當水合作用導致固體和液體的體積減小時,漿液會產生早期收縮。在調制半水石膏時,需要使用比理論值大得多的過量混合水,導致石膏硬化體中的孔隙率顯著增加,這是半水石膏加水時的體積的五倍。
所以一般來說,半水石膏與水的反應會使硬化物膨脹。β-半水石膏的凝固膨脹率約為0.2~0.3%,高強半水石膏在00,.3~0.8%。由于這種膨脹現象,對于一些常規的工業模具來說是非常不利的,因為它直接影響到模具的準確性。
特別是一些汽車工業石膏模具的精度要求特別高,一般希望石膏凝固膨脹在0.03%以上,因此稱為低膨脹石膏。因此經常使用外加劑的方法來降低產品的凝固膨脹率。促凝劑與緩凝劑復合使用是常用的方法。由于促凝劑具有增加二水石膏晶體胚芽的功能,可大大增加二水石膏的結晶中心,使晶體微?;?。
然而正常情況下,半水石膏轉化為二水石膏的過程非??欤?~10分鐘),特別是在促凝劑的作用下,這一水合過程幾乎在瞬間形成。這樣不僅不可能澆筑,而且不可能使二水石膏完全微?;?。因此有必要延緩半水石膏的水合速度,使其有足夠的時間增加晶體中心,晶體的微?;蚪档陀不w的固化膨脹率。硫酸鹽是一種常用的促凝劑。
大多數緩凝劑使用有機鹽的可溶性鹽,如檸檬酸和檸檬酸鹽。對于低膨脹(0).對于03%以下的石膏,除促凝劑外,還需要添加雙組分緩凝劑,使半水石膏的凝固時間延遲到2小時以上??梢蕴砑覵C石膏緩凝劑是其中之一。
在實際的工業模具應用中,有時需要半水石膏凝固膨脹率大于1%,即所謂的高膨脹石膏。大多數外加劑都是表面活性劑。例如混凝土中常用的一些表面活性劑,可以制造α-高強度石膏凝固膨脹率達到1%以上。