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.     

缓凝剂对建筑石膏水化过程和硬化体微结构的影响

测定柠檬酸、聚合磷酸钠、骨胶3类缓凝剂对石膏性能的影响，通过不同水化时间的水化率和水化温度测定。研究了缓凝剂对建筑石膏水化过程的影响。采用SEM形貌分析和压汞法孔结构分析研究缓凝剂对石膏硬化体微结构的影响。结果表明。这3种缓凝剂均延缓了石膏的水化进程，使凝结时间延长，强度降低。低掺量时柠檬酸缓凝作用最显著：缓凝剂改变了二水石膏晶体生长习性，使晶体由针状转变为短柱状，晶体尺寸明显增加；缓凝剂使硬化体孔径分布粗化，孔结构劣化。     

共晶磷对石膏应用性能的影响

共晶磷存在于半水石膏晶格中,水化时从晶格中溶出,阻碍半水石膏的水化,共晶磷可降低二水石膏析晶的过饱和度,使二水石膏晶体粗化,强度降低,一般的预处理不能消除共晶磷的影响,但在911℃煅烧制备无水石膏时,可使共晶磷从晶格中析出。其作为磷石膏中仅次于可溶磷的有害杂质,影响了磷石膏的应用性能。其明显降低了建筑石膏的水化率,使二水石膏析晶过饱和度降低,晶体粗化,结构疏松,硬化体强度降低。在二水石膏煅烧成半水石膏的过程中共晶磷并没有发生变化,仍存在于石膏晶格中;在建筑石膏水化过程中,共晶磷从晶格中溶出,变成可溶性磷HPO_(4)^(2-)溶解在浆体中,HPO_(4)^(2-)电离出H^(+)和PO_(4)^(2-),其中PO_(4)^(2-)又迅速与溶液中大量存在的Ca^(2+)结合,转变为难溶性Ca_(3)(PO_(4))_(2)覆盖在晶体表面,阻碍了石膏的进一步水化,从而导致硬化体强度降低,而富余的H^(+)则导致了浆体pH值的降低。     

磷石膏中的有机物、共晶磷及其对性能的影响

有机物与共晶磷是磷石膏中的主要有害杂质．采用浮选、萃取分离浓缩技术，应用色谱—质谱联谱分析、红外光谱分析、扫描电镜显微分析，结合宏观性能试验，对磷石膏中的有机物、共晶磷分布及它们对性能的影响进行了研究．结果表明，磷石膏中的有机物为乙二醇甲醚乙酸酯、异硫氰甲烷、3—甲氧基正戊烷、2—乙基—1，3—二氧戊烷，且分布于二水石膏晶体表面，它们的含量随磷石膏颗粒度的增加而增加．这些有机杂质可削弱二水石膏晶体间的接合，使硬化体强度降低；磷石膏中的共晶磷随磷石膏颗粒度的增加而减少，它可延缓胶结材凝结硬化．使水化产物晶体粗化、结构疏松．     

缓凝剂对脱硫石膏水化进程和硬化体性能的影响

测定柠檬酸、SG-10、P粉等缓凝剂对脱硫石膏性能的影响,通过对不同水化时间的水化率和水化温度测定,研究了缓凝剂对脱硫石膏水化进程的影响,采用SEM形貌分析研究了缓凝剂对脱硫石膏硬化体微结构的影响。研究表明：三种缓凝剂对脱硫石膏的绝干强度影响趋势大体相同,都随掺量增大先有较小幅度上升后呈降低趋势;缓凝剂延缓了脱硫石膏水化放热峰的出现,早期水化率降低,但终期水化率不受影响：缓凝剂的选择吸附改变了二水石膏的晶体形貌和尺寸。     

磷石膏中杂质组成、形态、分布及其对性能的影响

磷石膏中有害杂质是使磷石膏性能劣化,不能直接利用的主要原因。采用原子吸收光谱、傅立叶红外吸收光谱、色谱一质谱和扫描电镜、能谱等微观测试分析,结合常规化学分析与物理力学性能实验,系统研究了磷石膏中杂质组成、形态、分布以及杂质对磷石膏胶结材结构与性能的影响。结果表明：可溶磷、共晶磷、有机物和可溶氟是磷石膏中主要有害杂质。可溶磷、氟与有机物分布于二水石膏晶体表面,其含量随磷石膏颗粒度增加而增加。共晶磷则随磷石膏颗粒度增加而减少。可溶磷、共晶磷延缓胶结材凝结硬化,使水化产物晶体粗化,结构疏松。有机物则削弱二水石膏晶体间接合,使硬化体强度降低。     

磷石膏中磷的分析及对性能影响研究

可溶磷是磷石膏中主要有害杂质。研究了不同形态可溶磷、共晶磷对磷石膏性能的影响，测定了磷石膏中磷、可溶磷及晶磷含量，用扫描电镜及光电子能谱研究了可溶磷的存在形式及其分布。结果表明：可溶磷主要分布在磷石膏晶体表面，其含量随磷石膏粒度增加而增加；共晶磷则随磷石膏粒度增加而减少。可溶磷、共晶磷降低硬化体强度。当磷石膏胶结材水化时，不同形态磷转化为难溶盐，覆盖在二水石膏晶体表面，阻碍其溶解与水化，使其缓凝。石灰石和磷石膏可降低影响，是提高磷石膏性能的一种合理方法。     

柠檬酸对建筑石膏缓凝作用影响因素的研究

研究了柠檬酸对建筑石膏凝结时间与流动度经时性的影响,以及建筑石膏细度、相组成、pH值、水化温度对柠檬酸缓凝性的影响。结果表明：柠檬酸是建筑石膏高效缓凝剂,可有效抑制其流动度经时损失;Ⅲ型无水石膏和二水石膏削弱柠檬酸的缓凝效果,比表面积增加,凝结时间缩短;柠檬酸在弱碱性条件下缓凝效果最好;柠檬酸的缓凝效果对温度很敏感,温度升高,缓凝性降低。     

羧基丁苯乳液对建筑石膏的改性

研究了羧基丁苯乳液对建筑石膏的改性效果．结果表明：羧基丁苯乳液具有良好的减水作用，使建筑石膏初凝和终凝时间有所提前，并在一定程度上增加了建筑石膏的体积密度；改性后建筑石膏的饱水强度显著提高，吸水率及溶蚀率大为降低，而抗压强度、抗折强度及耐水性得到了很大的改善；羧基丁苯乳液失水后形成薄膜，对二水石膏晶体起到了包裹保护作用，并使改性建筑石膏的孔隙率下降。     

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.     

柠檬酸渣作墙体材料的研究

以柠檬酸渣为主要原料制备墙体材料,对柠檬酸渣进行化学成分分析、热分析和XRD分析。柠檬酸渣在130℃、140℃、150℃、155℃、160℃下进行炒制以获得建筑石膏,对所得建筑石膏的细度、凝结时间、2h力学强度等性能进行了测试分析。再以处理过的柠檬酸渣为主要原料,制成柠檬酸渣-粉煤灰砌块和柠檬酸渣砌块,并进行表观密度、力学强度等性能测定。结果表明,在155℃下炒制的柠檬酸渣制备的建筑石膏各项性能符合GB9776—1988（（建筑石膏》标准;所得的柠檬酸渣砌块的密度、力学性能以及软化系数等性能符合JC／T698-1998标准。     

无机缓凝剂对建筑石膏性能的影响

研究了Ｌ缓凝剂对建筑石膏的凝结时间、水化特点以及硬化体强度的影响,并与常用的缓凝剂－柠檬酸、焦磷酸钠的作用效果进行了对比。结果表明,Ｌ缓凝剂不仅能有效的延长建筑石膏的凝结时间、减低建筑石膏的水化速率,而且对建筑石膏的强度也无不利影响。初步探讨了Ｌ缓凝剂的作用机理。     

柠檬酸工业废渣做水泥缓凝剂的生产应用

柠檬酸工业废渣的主要成分是二水硫酸钙,是石膏的主要成分,通过研究和试验证明,其代替天然石膏做水泥缓凝剂使用,具有实际可行性。但其水分高、流动性差、灼烧量大、含有一定的残余酸和菌丝体有机物,在实际生产中有一定的困难,针对柠檬酸工业废渣的物理特性及水泥生产的工艺要求,采取相应的工艺措施,解决相关的问题,用柠檬酸工业废渣做缓凝剂在水泥生产中应用,取得了很好的经济效益和环境效益。     

缓凝剂对建筑石膏性能及结晶习性的影响

考察各种缓凝剂对建筑石膏凝结时间、硬化体强度以及结晶习性的影响。通过实时测试掺和不掺缓凝剂的石膏浆体的浊度,确定不同条件下石膏结晶的诱导期,并通过SEM照片,探讨了缓凝剂对石膏晶体形貌的影响。研究发现,缓凝剂能延长石膏结晶的诱导期,增加硬化体内部细晶粒含量,减小晶核生长率,并使石膏晶体形貌从针状变为小块状。     

Plaster materials from waste calcium sulfate containing chemicals,organic fibers and inorganic additives

Plaster materials made of waste gypsum or flue-gas-desulferized (FGD) gypsum with chemicals;organic and inorganic additives were studied. Glucose;citric acid and sodium bicarbonate were incorporated to retard the hydration of plaster. Saw dust (SD);coconut fibers (CCF) and tobacco waste fiber (TWF) were incorporated to improve the thermal property. Diatomaceous earth (DE);fly ash (FA) and bottom ash (BA) were incorporated to improve the mechanical and thermal properties. Citric acid;TWF;sodium bicarbonate and glucose could be used to retard the setting time of fresh FGD-plaster to approximately 25 min comparable to that of commercial plaster while the other additives did not retard the hydration. In presences of these retarding additives;needle shaped gypsum changed into lower aspect ratio particles. SD;CCF;DE;FA and BA modified gypsum crystal growth and reduced the crystal length. These changes in morphology consequently gave significant alterations of mechanical and thermal properties of the materials. The additions of organic and inorganic additives resulted in a reduction of bulk density and increases in water absorption;and similar strength compared to commercial gypsum. A good thermal insulating property was obtained from the samples with the incorporation of coconut fiber;BA and DE. In addition;these samples had a good performance in fire proof.     

工业副产品石膏作水泥缓凝剂的试验研究

对柠檬酸渣、钛石膏、烟气脱硫石膏3种工业副产品石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂进行了试验研究,检验了SO3掺入量为2％～3％时,掺入3种工业副产品石膏的水泥物理力学性能,并与掺入天然石膏的水泥作了对比.试验结果表明,掺加工业副产品石膏的水泥各项物理性能指标均符合相应的国家标准;掺入柠檬酸渣的水泥需水量有所增大,但凝结时间合适,早期和后期强度较高;掺加烟气脱硫石膏的水泥其物理性能与掺入天然石膏情形非常接近;钛石膏的缓凝作用稍逊.     

新型缓凝剂对建筑石膏性能的影响及机理研究

研究了一种新型缓凝剂—羟基羧酸化合物（KH PT）,对建筑石膏的凝结时间、28 d强度等性能的影响,并通过无极电阻率测定仪、扫描电镜等测试手段进行了水化进程、晶体形貌变化的研究。结果表明,建筑石膏的凝结时间随着改性剂掺量的增加而延长,在改性剂掺量为0.05%时,不但对建筑石膏具有一定的缓凝效果,而且可使建筑石膏的强度有一定量的增加,在参量为0.10%时,即可使建筑石膏的初凝时间达到近1 h,并随改性剂掺量的增加,建筑石膏水化电阻率的突变段会向后延迟,水化稳定电阻率值也随着减小,而晶体的形貌则随之变粗大,长径比减小。     

石膏基复合材料性能影响因素的研究

从材料组分、缓凝剂掺量和水灰比,采用正交实验方法研究各因素对石膏基复合材料性能影响的规律。结果表明,石膏基复合材料的强度和软化系数均明显高于纯石膏;硅酸盐水泥对复合材料具有明显的促凝作用,当掺量在10%～15%时,水泥能提高石膏基复合材料的强度和软化系数,掺量过大,则会导致材料强度和软化系数下降;磷酸盐缓凝剂改变了二水石膏晶体生长习性和材料内的孔径分布,使得晶体粗化,孔结构劣化,最终导致强度下降。