石膏基石蜡相变储能墙板的研究进展

建筑是资源和能源消耗大户,应实施建筑节能来提高能源利用效率.利用相变材料在相变过程中释放和吸收大量相变热可进行能量的存储,因石蜡是安全、无过冷、化学稳定性好、相变潜热较大且价廉的相变材料,将石蜡作为相变材料引入到生产能耗低的石膏墙板制作石膏基石蜡相变储能墙板具有重要意义.介绍了国内外相变储能墙板材料的研究现状,同时综述了石膏基石蜡相变储能墙板中石蜡相变材料的复配和封装、相变墙板的制作工艺及相关性能.     

石膏基复合相变材料热湿参数的实验

研究了相变微胶囊掺入建筑石膏制备石膏基复合相变材料的热湿性能。通过饱和盐溶液、传热传湿模拟试验、等效导热测试等方法对石膏基复合相变材料进行性能测试,并且采用微积分和数学拟合方法对测试结果进行分析。结果表明,石膏基复合相变材料具有良好的储热含湿性能,研究首次提出石膏基复合相变材料的表面质交换系数、湿扩散系数、相变因子等重要参数,为石膏基复合相变材料的节能效果计算提供重要依据。     

利用原状脱硫石膏制备石膏基高强胶凝材料的性能研究

以未经处理的原状脱硫石膏制备石膏基高强胶凝材料,分析了原状脱硫石膏的化学组成、物理性质、颗粒形貌等理化特性.探讨了消化时间对石膏基高强胶凝材料的力学性能的影响,确定了消化时间为18 h的制备工艺参数,测试了材料的力学性能、耐久性能、收缩性能,结果表明:石膏基高强胶凝材料具有良好的力学性能、耐水性、抗冻性和收缩性.利用XRD、扫描电镜、压汞法等分析手段,分析了胶凝材料的反应机理、水化过程、水化产物、孔结构.     

磷石膏基粉刷材料工作性的研究

磷石膏的无害化处理及综合利用是固体废物处理与资源化领域的研究热点,也是磷化工持续发展的迫切需要.通过添加各种外加荆对磷建筑石膏进行改性并配制附加值较高的粉刷材料是其资源化利用的有效途径.粉刷材料工作性的好坏决定其能否更好地在工程中应用.重点研究了磷石膏基粉刷材料的凝结时间和保水性的影响因素.     

石膏基自流平砂浆耐磨性能研究

本工作从原材料以及表面修饰材料等探究了石膏基自流砂浆表面的耐磨性能。研究了可再分散性乳胶粉、石膏缓凝剂、普通硅酸盐水泥和固化剂对石膏基自流平砂浆耐磨性的影响,分析了砂浆流动度和抗压强度以及胶凝材料对石膏基自流平砂浆耐磨性的影响。结果表明,可再分散性乳胶粉对石膏基自流平砂浆的耐磨性有提高的作用。石膏缓凝剂会增加砂浆的离析沉降程度,从而导致石膏基自流平砂浆耐磨性降低。在以石膏为主的自流平砂浆中,适量增加石膏和普通硅酸盐水泥的加入量都有提高石膏基自流平砂浆耐磨性的作用。在自流平砂浆表面涂刷渗透性固化剂可提高其表层的密实度和耐磨性能,颜色有所差异,这说明固化剂种类品质对石膏基自流砂浆平表面颜色差异影响较大。     

石膏基相变储能材料的制备及性能研究

以改性膨润土为载体,以月桂酸和癸酸的二元混合酸为相变材料制备稳定的复合相变材料,再与石膏复合制备了石膏基相变储能材料,并研究其蓄放热性能、强度和相变稳定性。结果表明,与改性膨润土复合前后,相变材料的相变温度保持不变,都处于22.0~30.1℃范围内;掺入40%(质量分数)复合相变材料的石膏基相变储能材料试体在蓄热和放热过程中的调温幅度分别可达7.4℃和12.4℃;其抗压强度为3.0MPa,且经过20次冷热循环后相变稳定性良好,基本能满足建筑材料的使用要求。     

耐水石膏墙体材料研发现状分析

石膏制品因其良好的性能，备受建筑行业的青睐。但其耐水性差的缺点又使其在建筑行业的发展受到极大的限制。如何提高石膏制品的耐水性成为建筑行业的一大难题，通过对石膏材料耐水性较差的原因进行了分析，结合国内外的研究状况，给出了提高石膏基耐水性的几种措施，并对提高石膏基墙材料耐水性的方法进行了展望。     

青海湖沙化地区石膏基固沙植生复合材料植物相容性效果试验

以石膏基固沙复合材料为基体,利用适合青藏高原沙漠化地区生长的5种植物草种,在青海湖周边进行固沙植生野外效果试验研究,对石膏基固沙复合材料固结层沙层进行了温度、含水量测试,并探讨了不同配合方式的草种与石膏基固沙复合材料混合植生试验的植物相容性机理.结果表明,石膏基固沙复合材料对沙层内部起到一定的控温保湿作用,日光照射不强时,图沙材料草种混合后种植的试验小区的沙层温度高于不含固沙材料种植草种的试验小区的温度,在日光照射变强时,这种影响反而相反;固结层沙层深度在3～12 cm处,固结层对沙丘内部含水量的影响最显著,当深度达到12～15 cm处,这种保湿作用缓慢变小;采用固沙材料和5种植物草种混合搅拌及固沙材料形成洞穴后分别种植5种植物草种的配合方式,圉沙材料与植物相容性效果显著,发芽率均大于80％以上.这为青海湖周边沙化地区提供有效的固沙材料与沙生植物奠定了基础.     

保水剂对石膏基固沙材料性能的影响

采用溶液共混法制备膨润土/聚丙烯酰胺复合保水剂,分析了不同掺量保水剂对石膏基固沙材料性能的影响。结果表明:石膏基固沙材料吸水率和孔隙率随保水剂掺量增加而增大,但抗压强度随保水剂掺量增加而降低,当保水剂掺量为10%时,吸水率为46%,空隙率为45.41%,抗压强度仅有1.73MPa;保水剂掺量在短时间内对石膏基固沙材料保水性能无影响,随着时间延长保水剂掺量增加,材料保水性能增强,48h后保水剂掺量为10%的固沙材料水分还剩19%。本技术为进一步优化石膏基固沙材料配方提供了依据。     

聚合物改性水泥基材料性能和机理研究进展

论述了聚合物改性水泥基材料的性能和机理研究进展.性能研究进展方面主要从聚合物改性、聚合物和外加剂复合改性以及聚合物和其他填料复合改性水泥基材料3个方面进行了讨论.而聚合物改性机理则从聚合物改性水泥基材料的微观结构、聚合物对水泥水化的影响以及聚合物与无机胶凝相间的相互作用等方面进行了讨论.     

活性掺合料对脱硫基粉刷石膏制品性能的影响

利用脱硫石膏生产建筑石膏已经成为当前解决固体排放物问题的有效途径。粉刷石膏在耐水性和力学性能等方面的弱点影响其使用范围。本文研究复合掺加不同含量的活性掺合料对石膏制品耐水性和力学性能的影响。研究表明,掺加水泥和矿渣的效果最好,其耐水性可以提高40%,力学性能提高48%。     

石膏对石灰石粉水泥基材料水化及硬化性能的影响

针对我国目前非荷载作用下混凝土严重开裂的问题,以"比表面积较低的水泥熟料-比表面积较高的掺合料-足够掺量的石膏"构成的胶凝材料体系为研究对象,通过水化热速率、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)及热重-差示扫描量热法(TG-DSC)等手段,研究石膏对石灰石粉水泥基材料水化及硬化体微结构的影响。结果表明,石灰石粉能够加速C3A与石膏作用生成钙矾石相,在足量石膏存在的条件下,能够阻碍钙矾石向低硫型硫铝酸钙转变;石灰石粉的掺入与石膏一起延缓了C3A的水化;在石灰石粉和足够石膏同时存在的情况下,C3A水化生成具有膨胀性的水化碳铝酸钙和高硫型硫铝酸钙,补偿了收缩,提高了水泥基材料的抗裂性能;熟料粗磨、掺合料细磨及较高石膏掺量的胶凝材料体系配制的C30和C50等级混凝土,强度能持续增大,从28d到180d,强度分别提高了36.7%和33.3%,混凝土结构紧密、孔隙率低、有害孔含量少。     

混凝土防冻剂的研究进展

混凝土外加剂因其良好的性能已经成为新型混凝土必不可少的部分,在当今建筑工程中发挥了巨大作用。而防冻剂作为一种高性能混凝土外加剂,在建筑工程领域也已经得到了广泛的应用。简要回顾了混凝土防冻剂历史及研究现状,并对需要进一步研究的相关问题提出了建议。     

聚丙烯酰胺乳液对脱硫建筑石膏性能的影响

采用高分子聚合物——聚丙烯酰胺乳液改性脱硫建筑石膏,提高其力学与防水性能。研究聚丙烯酰胺乳液掺量、分子量对脱硫建筑石膏物理力学性能和防水性能的影响,采用X-射线衍射仪XRD)、扫描电子显微镜SEM)对脱硫建筑石膏水化微观结构进行表征。结果表明:当掺入聚丙烯酰胺乳液浓度2%、掺量为脱硫建筑石膏的1%、分子量300万时,软化系数由0.34提高到0.69,水中浸饱24后的抗压强度由4.9MPa提高到6.1MPa,使用分子量为300万聚丙烯酰胺配制的乳液对脱硫建筑石膏进行改性效果优于分子量为500万的改性效果。聚丙烯酰胺乳液对脱硫建筑石膏水化的作用机理是:一方面与脱硫石膏中Ca2+相互作用生成化合物,填充于脱硫建筑石膏水化产物二水硫酸钙晶体之间的空隙中,另一方面聚丙烯酰胺分子将脱硫建筑石膏颗粒包裹起来,阻碍与水发生水化反应。     

Preparation and heat storage/release behavior of latent heat storage gypsum-based building materials

A new method to manufacture gypsum-based building materials with high latent heat storage capability is described. When expanded graphite is used as the adsorption medium for butyl stearate, an organic/inorganic phase-change composite is formed. This composite can be mixed with gypsum to manufacture a latent heat storage gypsum-based building material. Differential scanning calorimetry (DSC) test results indicate that the phase-change enthalpy value of this composite is similar to that of pure butyl stearate and that it therefore displays good thermophysical properties. We found that a mixture of gypsum with this composite should contain no more than 5 % of the latter to maintain the workability of the paste. The hardened gypsum–composite material exhibits some defects in the interface between the phase-change composite and the gypsum, but these do not seriously affect the strength of the gypsum product. The results of a temperature cycle test illustrate that gypsum containing 5 % phase-change composite can deliver high-performance heat storage/release. This characteristic of the composite will improve the inertia of ambient temperature fluctuations, making it applicable as a new building product that will conserve energy.     

Density and strength characteristics of foamed gypsum

This paper deals with the effect of substances producing and assisting gas and foam formation on the properties of gypsum density and strength. The gas-based foaming method utilises aluminium sulphate, potassium alum or ammonium bicarbonate for the chemical production of gas bubbles in gypsum paste. The second method obtains foamed gypsum by means of air entrainment in wet gypsum paste. The foaming agents chosen were sodium lauryl sulphate and nonyl phenol ethoxylate that are widely employed in detergent production. Five different foaming techniques are obtained with these additives required for gas and foam production. Citric acid, as retarder, and carboxyl methyl cellulose (CMC), as viscosity increasing agent, were used for promoting foam and gas formation during the foaming experiments. Aluminium sulphate was discovered to be the one that achieves the most foaming in gypsum. The techniques utilising potassium alum, sodium lauryl sulphate and ammonium bicarbonate reduced the density of gypsum products by values varying between 30% and 35%. Foaming with nonyl phenol ethoxylate had an insignificant effect on density. The addition of citric acid and carboxyl methyl cellulose assisted with density reduction. Besides regulating the hardening time, citric acid supported density reduction by releasing gas through a reaction with marble powder. However, an addition of CMC above 0.1% or 0.2% causes a density increase by preventing bubbles to expand and merge with each other. The compressive strength of low-density gypsum products falls well below 10 Mpa, stipulated by TS 370 for building gypsum.     

高强防水石膏的研究

高强防水石膏作为一种新型材料,是石膏材料发展的一个重要的方向。利用聚乙烯醇和脱硫建筑石膏为主要原料,采用特殊的加工工艺制备出了一种特殊的聚乙烯醇-脱硫石膏复合材料即宏观无缺陷(MDF)石膏。对MDF石膏复合材料的力学性能和吸水率能进行测试和研究结果表明:采用该工艺能够显著提高石膏的内部的作用力和密实度,从而使石膏的力学性能得到极大提高,且石膏材料的耐水性能也得到进一步改善。     

Interdependence of microstructure and strength of structural lightweight aggregate concrete

The demand for lightweight concrete is steadily increasing because of economic and practical considerations. Hence, the inherent internal and external features of lightweight aggregates have been a subject of intense research in recent years. This study provides new insight into the micro-structural and chemical factors which influence the strength properties of structural lightweight aggregate concrete. These are described with respect to four expanded clay lightweight aggregates used in nine concrete compositions containing various types and proportions of dispersing agents such as water-reducing admixtures and superplasticizers, with silica fume and ground granulated blast-furnace slag as optional mineral admixtures. The microstructural characteristics of the paste-aggregate interface and the paste porosity of these concretes are discussed. The methods used include scanning electron microscopy-energy-dispersive X-ray analysis, X-ray diffraction analysis, optical microscopy and compressive strength testing.     

Alkali-activated complex binders from class C fly ash and Ca-containing admixtures

Processes that maximize utilization of industrial solid wastes are greatly needed. Sodium hydroxide and sodium silicate solution were used to create alkali-activated complex binders (AACBs) from class C fly ash (CFA) and other Ca-containing admixtures including Portland cement (PC), flue gas desulfurization gypsum (FGDG), and water treatment residual (WTR). Specimens made only from CFA (CFA100), or the same fly ash mixed with 40 wt% PC (CFA60–PC40), with 10 wt% FGDG (CFA90–FGDG10), or with 10 wt% WTR (CFA90–WTR10) had better mechanical performance compared to binders using other mix ratios. The maximum compressive strength of specimens reached 80.0 MPa. Geopolymeric gel, sodium polysilicate zeolite, and hydrated products coexist when AACB reactions occur. Ca from CFA, PC, and WTR precipitated as Ca(OH)₂, bonded in geopolymers to obtain charge balance, or reacted with dissolved silicate and aluminate species to form calcium silicate hydrate (C-S-H) gel. However, Ca from FGDG probably reacted with dissolved silicate and aluminate species to form ettringite. Utilization of CFA and Ca-containing admixtures in AACB is feasible. These binders may be widely utilized in various applications such as in building materials and for solidification/stabilization of other wastes, thus making the wastes more environmentally benign.     

潜热储能石膏基建筑材料的制备及其储(放)热行为研究

以膨胀石墨为吸附介质,硬脂酸丁酯为吸附对象,可以制得有机/无机复合相变材料,将这种复合材料掺入石膏中制备潜热储能石膏建材.DSC的测试结果显示,复合相变材料的相变焓值与纯硬脂酸丁酯的相变焓值基本相当,体现了良好的热物理性能.考虑到浆体的和易性,复合相变材料在石膏试样中的掺量不宜超过5%.在石膏硬化浆体中,复合相变材料与石膏浆体间的界面具有一定的缺陷,但是对石膏试样的强度影响不大.温度循环试验显示,复合相变材料掺量5%的潜热储能石膏具有良好的储(放)热效果,这种特性将有助于增加环境温度波动的惰性,实现热量在不同时间上的迁移,从而在建筑节能领域中加以应用.