硼砂对脱硫建筑石膏水化的影响及其机理分析

针对脱硫建筑石膏凝结硬化快的特点,研究了硼砂对脱硫建筑石膏水化进程与二水石膏晶体形貌的影响,以及不同pH值时硼砂的缓凝效果,结合光电子能谱技术对其缓凝机理进行了分析.结果表明,硼砂可以抑制脱硫建筑石膏早期水化,使其水化放热减缓,凝结时间延长,但石膏硬化体强度有所降低;硼砂在碱性的水化条件下对脱硫石膏缓凝效果最佳,在pH值=10时凝结时间出现峰值;硼砂的掺入会改变二水石膏的晶体形貌,使二水石膏形貌由针状变成短柱状,晶体尺寸明显粗化,晶体之间搭接不良,引起强度损失;硼砂与脱硫石膏表面钙元素发生络合作用,在其表面形成化学吸附层,抑制晶核长大,延缓石膏水化进程.     

无机外加剂提升脱硫石膏耐水性能研究

脱硫石膏制品普遍存在遇水后强度下降很快的缺陷,严重制约其使用功能。以铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥按一定比例配制而成的无机外加剂掺入脱硫石膏中,改善脱硫石膏的耐水性能,研究不同外加剂掺入量条件下脱硫石膏的力学性能和耐水性能的变化规律。结果表明,与不加外加剂相比,当掺入5%的外加剂时,脱硫石膏的吸水率为0.23,降低了23.33%;脱硫石膏的绝干、吸水饱和抗压强度分别为21.25MPa和9.43 MPa,脱硫石膏的抗折、抗压软化系数分别为0.49和0.44,分别提高了16.94%、39.30%、23.25%、37.60%。     

脱硫石膏基材料的水泥改性研究

脱硫石膏是常见的工业副产物,主要作为胶凝材料应用于石膏基自流平砂浆。研究了硅酸盐水泥对石膏基材料物理力学性能和水化特性的影响,结果表明,水泥的掺入减小了新拌石膏浆体的流动度:当水泥掺量大于5%时,会降低石膏的1 d强度;当水泥掺量大于2.5%时,会提高石膏的28 d绝干强度;满足规范JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》中G20的性能指标要求。水泥的掺入会延迟石膏水化的第一放热峰,使第二放热峰提前,缩短石膏水化的诱导期,提高石膏水化累计放热量.     

脱硫石膏改性及抹面材料的制备与性能研究

以脱硫石膏作为胶凝材料的石膏抹面材料,研究了各种石膏缓凝剂及对脱硫建筑石膏胶凝材料工艺性能的影响,并制备出脱硫石膏抹面材料。在石膏试样成型过程中掺加不同的缓凝剂改善工艺性能,研究其凝结时间和力学性能等。根据脱硫建筑石膏凝结时间和力学强度综合分析,得出缓凝剂最佳的掺入量为:柠檬酸0.06%;酒石酸没有合格的掺入量;三聚磷酸钠0.20%。     

磷石膏在水泥及蒸压硅酸盐制品中的应用研究

工业副产品磷石膏直接用作水泥缓凝剂会使水泥的凝结时间延长,强度降低.通过改性后的磷石膏具有调节水泥凝结时间、提高水泥强度的性能,能代替天然石膏用作水泥缓凝剂.改性后的磷石膏还可代替天然石膏用于蒸压硅酸盐制品,增强蒸压硅酸盐制品的强度.对蒸压制品进行了XRD、SEM分析,结果表明,掺改性磷石膏的蒸压制品形成了更多的水化产物,并拥有更致密的结构.     

高铝水泥对脱硫建筑石膏的改性研究

研究了高铝水泥对脱硫建筑石膏的标准稠度用水量、凝结时间及力学性能的影响,并结合复合胶凝材料的微观结构进行了机理分析。试验结果表明:高铝水泥的添加减小了脱硫建筑石膏的标准稠度用水量,延长了凝结时间,并且提高了试件的力学性能和耐水性。当掺量为20%时,试件的28 d抗折、抗压强度分别为6.03、11.05 MPa,比纯石膏提高了99.67%和80.56%,软化系数达0.70,比纯石膏提高了59.09%。通过微观表征可知,掺入高铝水泥后,石膏晶体表面生成了强度高且不溶于水的C-S-H凝胶和钙矾石,这是高铝水泥能提高脱硫建筑石膏力学强度和耐水性的原因。     

热压法制备脱硫石膏试块的实验研究

以脱硫石膏为原料,采用热压成型工艺制备石膏试块,研究了在不同成型压力、成型温度和成型时间条件下脱硫石膏试块的质量损失率和抗压强度分布特性,并通过正交试验对工艺条件进行优化。结果表明,热压脱硫石膏试块的质量损失率整体上随成型压力、成型温度和成型时间的增加而增大;试块的抗压强度随成型压力、成型温度和成型时间的增大均呈现先提高后降低的趋势。XRD和SEM分析表明,成型温度升高,试块中的二水石膏先转化为半水石膏后转化为无水石膏,相应出现棒柱状晶体转化为致密型纤维状晶体和多孔疏松型纤维状晶体。正交试验表明,成型温度是影响脱硫石膏试块强度的主要因素;当成型温度为120℃、成型压力为20 MPa、成型时间为30 min时,脱硫石膏试块的抗压强度可达43.9 MPa。     

保水剂对脱硫建筑石膏性能影响研究

本文研究了保水剂对脱硫建筑石膏凝结过程和力学性能的影响规律。按照《建筑石膏力学性能的测定》(GB/T 17669.3—1999)中的试验方法,测量了石膏的抗折强度和抗压强度;按照《建筑石膏净浆物理性能的测定》(GB/T 17669.4—1999)中的试验方法测定了脱硫建筑石膏终凝时间和标准稠度用水量;使用扫描电子显微镜(SEM)得到了不同保水剂脱硫建筑石膏硬化体晶体微观形貌。通过对比分析,揭示了保水剂对脱硫建筑石膏标准稠度用水量、凝结时间、强度、晶体形貌的影响规律。     

石膏基泡沫混凝土在轻质隔墙板中的应用研究

以工业副产脱硫石膏为主要原材料制备石膏基泡沫混凝土,研究水料比、水泥掺量和缓凝剂掺量对石膏基泡沫混凝土物理力学性能的影响,确定最佳配合比,并对成型试样的微观结构进行分析。在上述基础上,研究石膏基轻质隔墙板的成型工艺,测试产品性能。结果表明:当水料比为0.35,水泥掺量为10%,缓凝剂掺量为0.25%时,石膏基泡沫混凝土中生成的板状CH晶体、网状C-S-H凝胶、针棒状AFt晶体和柱状CaSO_(4)·2H_(2)O晶体相互搭接,使成型试样的抗压强度和软化系数较高,收缩较低;先将缓凝剂溶于水再投放石膏中可以有效改善石膏遇水快速凝结硬化问题;制得的轻质隔墙板不仅具有轻质高强、保温隔热、收缩小的特点,还具有较好的防水性和抗冲击性能。     

石膏晶型对水泥性能的影响机理研究

通过设计硬石膏替代不同比例的二水石膏系列实验,借助X射线粉末衍射仪(XRD)与电子扫描显微镜(SEM),研究了石膏晶型对水泥性能的影响,并对其影响机理进行了探究.结果表明:石膏的晶体差异导致了水泥强度的不同,掺入硬石膏的水泥强度较二水石膏的好;掺入硬石膏的水泥石形成的针状的钙矾石不仅对强度无影响而且可以填补水泥石的裂缝,从而增加了水泥石的密实度,而掺入二水石膏的水泥水化生成的柱状钙矾石晶体过大而且密,使水泥石产生较大的毛细裂缝,进而导致掺入二水石膏的水泥强度比较低.     

烟气脱硫石膏和尾矿粉掺量对硫氧镁水泥性能的影响

研究了不同掺量烟气脱硫石膏、尾矿粉对硫氧镁水泥水化硬化热效应、抗折强度、抗压强度、耐水性能和体积稳定性能的影响.结果表明,烟气脱硫石膏能够提高硫氧镁水泥水化放热峰值温度,并缩短放热峰值温度出现的时间.尾矿粉的掺入能够延缓硫氧镁水泥水化硬化反应速率,提高硫氧镁水泥的抗压强度,降低其抗折强度和耐水性,对硫氧镁水泥的体积稳定性有所改善.     

关键组分对高早强自流平修补砂浆的影响

以硅酸盐-硫铝酸盐二元复合水泥为基本胶凝材料体系,通过掺入减水剂,矿粉,石膏来研究它们对自流平砂浆的流变性、小时强度以及凝结时间的影响。研究表明：聚羧酸减水剂能明显改善砂浆流变性,其最佳掺量为0．30％;硅酸盐一硫铝酸盐水泥最佳比例是1：1;矿粉因需水量低,能提高砂浆的流动度,同时会降低砂浆的强度;二水石膏能使砂浆的强度提高,同时起到了缓凝作用,但会降低砂浆的流动度;当矿粉掺量较低时,石膏延缓了硅酸盐水泥的水化,主要起缓凝作用;当矿粉掺量较高且石膏掺量大于2％时,部分石膏用于补充水泥中石膏组分的不足,所以缓凝效果不明显。     

FDN减水剂对建筑石膏水化和硬化体结构的影响

采用SEM扫描电镜、氮吸附法和MIP压汞测孔技术,水化温度、水化率和电导率等测试手段,研究了萘系减水剂FDN对建筑石膏水化进程及其硬化体强度、孔结构、晶体形貌的影响.结果表明:FDN可显著提高建筑石膏硬化体强度,当FDN掺量在1.0%(质量分数)以内时,建筑石膏硬化体强度增长较快;FDN对建筑石膏水化进程、水化产物形貌影响甚微,但可明显改善硬化体孔结构,使其孔隙率降低、孔径细化,而这正是减水剂增加建筑石膏硬化体强度的原因所在.     

探讨脱硫石膏、柠檬酸渣在水泥中的合理掺量

在硅酸盐水泥中掺加适量的缓凝剂,不仅可调节凝结时间、提高早期强度,还有利于混凝土的搅拌、运输和施工。本文分别以脱硫石膏、柠檬酸渣为缓凝剂,探讨它们不同掺量对水泥性能的影响,通过一系列的小磨试验,找到脱硫石膏、柠檬酸渣单独作缓凝剂在水泥中的最佳掺量。     

缓凝剂对建筑石膏凝结与力学性能的影响及其机理

试验研究了葡萄糖、六偏磷酸钠、柠檬酸、蛋白类复合缓凝剂对建筑脱硫石膏凝结时间与力学性能的影响。结果表明,葡萄糖缓凝效果很弱,六偏磷酸钠与柠檬酸缓凝效果较好,但高掺量下严重影响石膏硬化后强度,蛋白类复合缓凝剂则兼具凝结时间可调范围大(0～500 min)、对强度影响小(降低≤20%)的优点。微观形貌观测结果显示,蛋白类复合缓凝剂的掺入,使得石膏晶体有充分时间和空间持续生长,改善了其凝结时间与强度,但高掺量下晶体过度生长又给石膏硬化后的力学性能带来了不利影响。     

矿物掺合料对脱硫石膏耐水性能的影响

将脱硫石膏在170℃处理得到脱硫建筑石膏,以矿物掺合料替代部分脱硫建筑石膏制成石膏基建筑材料,分别加入水泥和生石灰,与石膏基建筑材料生成耐水硬化产物.结果表明:加入水泥或生石灰都可提高石膏基建筑材料的强度及耐水性能;水泥的加入对石膏基建筑材料的耐水性能改善效果优于生石灰;在加入等量水泥或生石灰时,石膏-矿粉体系比石膏-粉煤灰体系表现出更高的强度及更好的耐水性能.     

憎水剂对脱硫石膏耐水性能的影响

通过添加不同形态的有机硅憎水剂来提高脱硫石膏的耐水性,研究有机硅乳液(A液)和有机硅粉末(G粉)对脱硫石膏浆体密度、力学强度、耐水性能的影响,并通过微观分析手段(SEM)分析了憎水剂对脱硫石膏晶体形貌的影响.结果表明,A液和G粉具有引气和稳泡功能,能够降低脱硫石膏的浆体密度.随掺量的增加,A液使脱硫石膏硬化体的强度逐渐降低,而G粉使脱硫石膏的抗折、抗压强度呈先提高后降低趋势.A液、G粉皆能大幅度提高脱硫石膏的耐水性、降低质量吸水率.有机硅憎水剂能够改变脱硫石膏硬化体的晶体形貌,尤其G粉能够提高晶体的结晶度,使硬化结晶体相互搭接、交织和穿插,并呈无定向排序,结构更加致密.     

可再分散乳胶粉对石膏基自流平砂浆性能的影响

以脱硫石膏为主要胶凝材料，掺入普通硅酸盐水泥和外加剂，制备了石膏基自流平砂浆，研究了不同掺量（0、1%、2%、3%、4%）的可再分散乳胶粉对石膏基自流平砂浆工作性、力学性能和耐水性能的影响，并采用XRD和SEM进行了微观分析。结果表明：掺入适量的可再分散乳胶粉能够提高石膏基自流平砂浆的流动度；可再分散乳胶粉的掺入降低了石膏基自流平砂浆的抗压强度、抗折强度和耐水性能，同时降低了压折比，从而提高了石膏基自流平砂浆的韧性和抗裂性，降低了脆性；石膏基自流平砂浆的水化产物主要为二水石膏、钙矾石等。     

脱硫建筑石膏缓凝剂的研究

主要研究了多种缓凝剂对脱硫建筑石膏凝结时间和绝干强度的影响。结果表明,不同类型的缓凝剂对脱硫建筑石膏性能的影响各不相同:柠檬酸和苹果酸能有效地延缓石膏的凝结,但对石膏硬化体的强度影响较大;三聚磷酸钠和六偏磷酸钠对石膏有一定的缓凝效果,但不能满足施工要求;丙三醇和蔗糖虽然能延缓水泥凝结,但对石膏基本无缓凝作用;复合缓凝剂对脱硫建筑石膏的综合效果较好。     

提高脱硫石膏粉吸水率的研究

通过提高脱硫石膏试样标准稠度用水量、掺入一定量水泥和纤维素来对其进行改性处理的研究,并对改性试样进行力学强度及吸水率的测试,与标稠空白试验进行比较;通过扫描电子显微镜分析处理的脱硫建筑石膏试样的微观结构,探讨这种处理方法对脱硫建筑石膏各性能的影响及改性机理。