颗粒级配对胶凝材料的性能有重要影响,相关研究十分丰富,但是主要面向水泥和混凝土体系,鲜见面向石膏体系。粉磨和筛分是石膏工业加工过程中必不可少的环节,研究由此得出的颗粒级配对石膏性能的影响,从而通过颗粒级配优化来增强石膏性能(主要为机械强度)具有重要的工业应用价值。本文利用Rosin-Rammler-Bennett(RRB)分布函数来定量描述α半水石膏颗粒级配,分析颗粒细度(D_e)及分布宽窄(n)对石膏标准稠度用水量、水化过程、抗压强度及亚微观结构的影响,将RRB分布参数与石膏水化和强度发展规律结合起来,提出较优级配。根据灰色理论,将α半水石膏体系视为一个灰色系统,通过建立灰色模型来定量描述石膏颗粒级配与抗压强度的关系,并根据模型定量预测一定颗粒级配的石膏的抗压强度。α半水石膏颗粒细度及分布宽窄对石膏标准稠度用水量、水化过程、抗压强度均有较大影响。其中,颗粒细度对石膏性能的影响更为显著。石膏硬化体亚微观结构随颗粒级配的变化证实了颗粒级配对石膏水化和强度的影响。适当的α半水石膏颗粒级配,使石膏需水量适中,同时又满足α半水石膏充分水化的要求,获得晶粒均匀、晶形良好的二水石膏晶体,并使石膏硬化后形成密实的结晶结构网,因而抗压强度较高。优化的级配具有D_e≈35μm,n≈0.82的粒度特征。灰色模型分析表明,抗压强度是各粒度区间内的颗粒共同作用的结果。根据其对抗压强度的作用,这些粒度区间内的颗粒可分为两组:①区间(0-20μm)、(20-50μm)及(90-140μm)内的颗粒含量增加有利于提高抗压强度;②区间(50-90μm)和(＞140μm)内的颗粒含量增加会降低抗压强度。各粒度区间内颗粒含量增加影响石膏的水化速率和孔径特征,从而改变抗压强度,且抗压强度随颗粒级配的变化规律与灰色模型所述比较一致。灰色模型是研究石膏颗粒级配与其抗压强度关系的一种有效可行的方法,但其适用性受石膏标准稠度用水量限制。