磷石膏复合材料制备和性能研究

在激发剂的作用下,利用矿渣改性磷石膏(PG)制备磷石膏基胶凝材料(PGS),然后研究掺入钢渣和粉煤灰制备磷石膏复合材料的性能情况。结果表明:当激发剂掺量在3%时,在20℃(湿度大于70%)养护下PGS固化体28d的抗压强度和抗折强度(41.9MPa和7.1MPa)分别较未掺激发剂的提高了47.3%和42.3%,28d软化系数为0.94;当钢渣比例在1:1时,磷石膏砂浆性能最佳,28d抗压强度和抗折强度分别为57.1MPa和4.8MPa;粉煤灰掺量在20%时,磷石膏砂浆抗压强度和抗折强度分别为22.1MPa和3.4MPa,吸水率和软化系数分别为4.9%和0.94,质量损失率、抗压强度损失率和抗折强度损失率分别为1.5%、4.5%和4.3%。     

硫铝酸盐水泥对建筑石膏性能的影响

研究了硫铝酸盐水泥对建筑石膏物理力学性能的影响,结果表明:硫铝酸盐水泥有利于减小建筑石膏的标准稠度需水量,一定程度上降低了浆体初始塑性黏度;硫铝酸盐水泥具有加快建筑石膏水化进程作用,宏观上表现为凝结时间大幅缩短,塑性黏度迅速增大,对浆体的工作性起到负面影响;硫铝酸盐水泥对建筑石膏增强改性的临界掺量为20%,3 d抗折强度从空白样的5.47 MPa大幅提高到10.23 MPa,3 d抗压强度从空白样的11.59 MPa大幅提高到22.36 MPa;当龄期延长至28 d,硫铝酸盐水泥对建筑石膏的增强效果表现出一定的倒缩现象;硫铝酸盐水泥增大了建筑石膏的体积密度,降低吸水率,大幅提高软化系数,耐水性得到显著改善。     

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%。     

复合无机改性剂对石膏性能影响研究

以铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥为无机改性剂,利用二者间遇水速凝的原理制备复合无机改性剂,以表观密度、吸水率、强度、软化系数为指标探讨其对石膏性能的影响。结果表明:复合无机改性剂可以改善石膏的耐水性,其最优掺量为15%,此时,较未掺改性剂的石膏吸水率降低1.38%,表观密度为1275 kg/m3,干燥状态下的抗压强度提高9.26%,吸水饱和状态下的抗压、抗折强度分别提高42.95%、18.77%,抗压软化系数为0.48,提高31.51%,抗折软化系数为0.64,提高56.10%。     

硫铝酸盐水泥熟料与磨细高炉矿渣粉复掺改性脱硫建筑石膏性能研究

研究了硫铝酸盐水泥熟料(SAC)与磨细高炉矿渣粉复掺改性对脱硫建筑石膏抗折强度、抗压强度、吸水率、饱水强度、绝干强度、软化系数的影响,并进行了微观分析.结果表明,SAC和磨细高炉矿渣粉掺量均为16％时,复掺改性脱硫建筑石膏的抗折强度、抗压强度、饱水强度、绝干强度、软化系数均明显提高,吸水率较低,微观结构中片状物体搭接效...     

免煅烧磷石膏砖的制备与性能研究

在激发剂的作用下,利用矿渣、磷石膏(PG)和水泥混合制备磷石膏基胶凝材料(PGS),研究以镍渣为细骨料和粉煤灰掺量对PGS性能的影响。结果表明:当激发剂掺量为3%时,PGS固化体28 d抗压和抗折强度分别较未掺激发剂的提高了89.6%和73.2%,软化系数为0.94;在m(PGS)∶m(镍渣)=1∶1时,PGS固化体的28 d抗压和抗折强度分别为48.8 MPa和3.7 MPa,吸水率和软化系数分别3.1%和0.96;免煅烧磷石膏砖在不同养护制度下稳定性较好,当粉煤灰掺量在30%时,磷石膏砖28 d的抗压和抗折强度分别较未掺粉煤灰的降低48.6%和29.7%,吸水率和软化系数分别为8.7%和0.86,质量损失率、抗压强度损失率和抗折强度损失率分别为1.6%、6.3%和5.0%。     

无机改性剂对脱硫石膏性能影响的试验研究

研究了硅酸盐水泥对脱硫石膏物理力学性能的影响,结果表明:硅酸盐水泥有利于减小脱硫石膏的标准稠度需水量,加快脱硫石膏的水化进程,宏观表现为初、终凝时间缩短,水化热温峰提高,对浆体的工作性能和施工可操作性起到负面影响,但可大幅度提高脱硫石膏的力学强度和耐水性能,降低质量吸水率。硅酸盐水泥对脱硫石膏的改性临界掺量为15%,当掺量为15%时,试件养护28 d的抗折强度由空白试样的6.31 MPa提高到10.92 MPa,抗压强度由空白试样的33.08 MPa提高到42.05 MPa,浸水48 h的抗折软化系数由空白试样的0.31提高到0.88,抗压软化系数由空白试样的0.32提高到0.89,质量吸水率由空白试样的10.34%下降至3.83%。     

脱硫建筑石膏胶凝材料的改性研究

利用硫铝酸盐水泥熟料(SAC)单掺和SAC与磨细高炉矿渣粉(BFS)复掺对脱硫建筑石膏(DCG)进行改性,提高其强度和耐水性。实验结果表明,SAC单掺和SAC与BFS复掺均可以显著改善DCG材料的强度和耐水性。DCG中内掺15%SAC,可以使7 d抗折、抗压强度和软化系数分别提高了64%、86%和50%;在内掺15%SAC的DCG-SAC复合胶凝材料中,加入15%的BFS取代DCG,可以使DCG-SAC复合胶凝材料7 d抗折、抗压强度和软化系数分别增大28%、50%和15%。     

基于正交试验的石膏复合砌块材料基本力学性能研究

用石膏部分替代水泥作为胶凝材料,钢渣、矿渣作为掺合料,采用正交试验设计方法,将石膏、水胶比、减水剂在三因素四水平的影响下,对砌块的抗压强度、抗折强度及软化系数进行了极差和方差分析;采用多元线性回归分析方法建立基于抗压强度、抗折强度及软化系数的经验公式,并利用建立的抗压经验公式计算结果与实测值进行了对比。结果表明,石膏是影响复合砌块抗压强度、抗折强度及软化系数的主要因素,水胶比次之,减水剂影响程度最小。通过分析得出最佳水平为:石膏用量60%,水胶比0.4,减水剂1.1%。     

硫铝酸盐水泥基预拌流态固化土固化剂性能的研究

以硫铝酸盐水泥和二水石膏为原材料制备了预拌流态固化土固化剂,以强度、体积膨胀率和成本为指标进行同化剂配选。以胶土比1∶9制备固化土试样,进一步研究了硫铝酸盐水泥与二水石膏的比例对固化土抗压强度和体积稳定性的影响。结果表明,固化剂胶砂的抗压和抗折强度均随硫铝酸盐水泥掺量的增加先提高后降低再提高。硫铝酸盐水泥掺量的增加有利于固化土试样抗压强度和体积稳定性的改善。硫铝酸盐水泥与二水石膏最优配比为7∶3,采用该固化剂制备的固化土试样28 d体积收缩率为0.08%,抗压强度为1.3 MPa。     

水泥基复合保温材料的防水性能研究

以聚苯乙烯颗粒(EPS)为轻骨料、水泥为胶凝材料,同时掺加多种外加剂,经振动成型制备水泥基复合保温材料,通过掺加乳化硬脂酸和乳化复合防水剂,对比研究了不同防水剂对水泥基复合保温材料吸水率、抗折软化系数和强度的影响,并对其相关作用机理进行了分析。结果表明:乳化复合防水剂的防水效果和增强效果均明显优于乳化硬脂酸,当乳化硬脂酸和乳化复合防水剂掺量分别为5%和5%时,试样的2 h、24 h吸水率分别为20.59%、47.64%和15.53%、34.53%,试样的抗折软化系数分别为0.71和0.75,试样的抗折、抗压强度分别为0.32 MPa、0.42 MPa和0.35 MPa、0.47 MPa。     

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。     

乳液改善玻化微珠无机保温材料的耐水性能

以玻化微珠、水泥、粉煤灰和石膏为主要原料,硅酸钾为外加剂,通过模压成型工艺制备出玻化微珠无机保温材料,并掺加VAE乳液和硬脂酸-聚乙烯醇乳液防水剂,改善玻化微珠无机保温材料的耐水性能。复合掺加10%VAE乳液和5%硬脂酸-聚乙烯醇乳液防水剂使材料的抗折强度和抗压强度分别由0.56MPa和1.15MPa提高到0.64MPa和1.35MPa,软化系数提高到0.71,2h体积吸水率降低到6.9%,软化系数增加了69.05%,2h体积吸水率降低了45.24%。     

碱性调节剂对磷石膏基石膏砂浆性能的影响

针对水泥、Ca(OH)_2、NaOH三种不同碱性调节剂对磷石膏基石膏砂浆凝结时间、水化热、力学强度和软化系数等性能的影响进行了研究。结果表明:在初始pH值相同条件下,掺加水泥会提高石膏砂浆的软化系数,但会使终凝时间偏长;掺加Ca(OH)_2的石膏砂浆凝结时间最佳,力学强度最高;掺加NaOH的石膏砂浆初凝时间偏短,力学强度最差,软化系数减小。综合凝结时间、水化热、强度和软化系数考虑,在磷石膏基石膏砂浆中加入Ca(OH)_2来调节pH值是比较好的选择,此时石膏砂浆的初终凝时间分别为82、112 min,抗压、抗折、抗拉强度分别为4.68、2.33、0.47 MPa,软化系数为0.40。     

脱硫石膏抹面材料防水性能的试验研究

以脱硫石膏作为胶凝材料,配以适量的外掺料和外加剂,研究石膏缓凝剂多聚磷酸钠对脱硫石膏抹面材料凝结时间和力学性能的影响;掺加复合防水剂,研究其对脱硫石膏抹面材料的力学性能和防水性能的影响。实验发现:多聚磷酸钠都能使脱硫石膏抹面材料的凝结时间和力学性能达到抹面材料标准要求;掺加复合防水剂可以较好的提高脱硫石膏的抗折、抗压强度,脱硫石膏的软化系数随着复合防水剂掺量的增加而逐渐增大。在复合防水剂掺量为0.32%时,脱硫石膏绝干抗折强度增大为4.17 MPa,绝干抗折强度增大为12.36 MPa,软化系数为85.53%,脱硫石膏的吸水率为10.33%,基本可以满足脱硫石膏抹面材料对防水性能的要求。     

工业副产煅烧石膏耐水性能的改性研究

工业副产煅烧石膏可广泛用于建筑砌块和板材等制品的生产,耐水性能对其在潮湿环境中使用具有重要的影响。优选可再分散乳胶粉、有机硅粉末为防水外加剂,通过单掺和复掺的方式研究其对工业副产煅烧石膏及工业副产煅烧石膏-生石灰两种胶凝材料体系强度及耐水性的影响,采用SEM观测其微观形貌,探讨其强度及耐水性影响机理。研究结果表明:外加剂的掺入会破坏二水石膏晶体的结构骨架,对胶凝材料体系的抗压强度有负面影响,对煅烧石膏-生石灰体系的抗折、耐水性改善效果较好,在该体系中复掺2.5%可再分散乳胶粉和0.9%有机硅粉末,试样2 h吸水率为3.4%,2 h抗折、抗压软化系数分别为0.67、0.72,2 h抗折、抗压强度分别为2.77 MPa、5.40 MPa,绝干抗折、抗压强度分别为5.78 MPa、12.85 MPa,可再分散乳胶粉在二水石膏晶体表面会形成一层膜,而有机硅粉末对二水石膏晶体无影响。     

大掺量磷石膏泡沫轻质土的制备

为推动固废在泡沫轻质土中的应用,以水泥、矿粉、磷石膏为原料制备大掺量磷石膏泡沫轻质土,研究磷石膏掺量对泡沫轻质土流动性能、力学性能、抗冻性能与耐水性能的影响。试验结果表明：随着磷石膏掺量增加,泡沫轻质土的流动性能、力学性能和抗冻性能逐渐下降,耐水性能先上升后下降。考虑到经济效益,磷石膏的最佳掺量为50%,此时泡沫轻质土28 d抗压强度与抗折强度分别为2.29、0.95 MPa,水软化系数为0.88,冻融循环后质量损失率和抗压强度损失率分别为1.52%、24%。     

钛石膏对硫氧镁水泥性能影响的试验研究

硫氧镁水泥(MOC)具有轻质、早期强度高、水化反应快等特性,但存在力学性能低、耐水性能差等问题。试验以钛石膏(TGP)作为掺合料,研究TGP掺量对MOC试件凝结时间、力学强度、耐水性能的影响。同时,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等,检测加入不同掺量的TGP后,MOC试件的微观形貌及孔结构的变化。研究结果表明：当TGP掺量为30%时,MOC试件力学性能最佳;28 d龄期试件的抗折强度为5.58 MPa,抗压强度为53.26 MPa。泡水3 d后的抗折软化系数和抗压软化系数最高,分别为0.89和0.82,是未掺TGP的MOC试件的1.45和1.91倍。硫氧镁水泥中掺加钛石膏的最佳临界掺量,为轻烧MgO质量的30%。     

玻璃纤维对硫铝酸盐水泥基发泡保温板性能的影响

硫铝酸盐水泥基发泡保温板抗折抗压强度低、韧性差、易干燥收缩开裂、抗冻融性差,故在硫铝酸盐水泥基发泡保温板中掺入玻璃纤维。研究结果发现:保温板干密度略微降低,导热系数略微增大,吸水率提高,抗压强度略微提高,抗折强度及韧性明显提高,干燥收缩率和冻融抗压强度损失明显减小。     

氯化钾对硫氧镁水泥性能的影响

以改性硫氧镁水泥(MOS)为基础体系,研究了氯化钾掺量对MOS体系凝结时间、抗压和抗折强度及抗水性的影响,并对MOS的物相组成和微观形貌进行了分析。结果表明:氯化钾的掺入可延长MOS的凝结时间;氯化钾不利于MOS抗压强度的提高,但可以明显提高MOS的抗折强度。同时氯化钾提高了MOS抗压强度软化系数而降低了抗折强度软化系数。硫酸镁水泥中氯化钾掺量应控制在3%~5%。