改性磷石膏作水泥缓凝剂的研究

为将磷石膏应用于水泥缓凝剂,采用水洗等方式对磷石膏进行预处理。确定水洗磷石膏的最优用水量和水洗时间。对比研究天然石膏、原状磷石膏和改性磷石膏对硅酸盐水泥凝结时间和强度的影响。通过水化热、XRD和SEM分析改性磷石膏对硅酸盐水泥水化特性的影响机理。结果表明,磷石膏在液固比为4和水洗时间为25 min条件下水洗效果最佳;生石灰单掺以及生石灰和膨润土复掺对磷石膏中可溶性磷和可溶性氟表现出较好的固化效果;水洗改性后磷石膏可有效缩短水泥的凝结时间,提高早期强度,其中生石灰与膨润土按2∶1复掺水洗改性后磷石膏用于硅酸盐水泥,水泥初、终凝时间比使用原状磷石膏时缩短了50%和31%;改性磷石膏制备的水泥早期水化速率正常,水泥固结体结构致密,缺陷较少,早期强度高。     

杂质预处理方式对复相磷石膏水化特性的影响

通过水洗、浮选和石灰中和三种方式对磷石膏进行了预处理。将预处理磷石膏煅烧成复相磷石膏,测试不同预处理方式对复相磷石膏水化性能的影响。结果表明:石灰中和磷石膏制备的复相磷石膏水化后晶体结构较好,抗折、抗压强度分别达到4.65MPa、14.9MPa。     

磷石膏自流平保温砂浆试验研究及工程应用

采用磷建筑石膏替代高强磷石膏，以水泥改性技术调节磷建筑石膏的浆体性能及力学性能，在此基础上添加外加剂和保温填料制备磷石膏自流平保温砂浆，通过线性拟合分析得到磷石膏自流平保温砂浆的导热系数和表观干密度的线性关系式。并进一步探究了水泥掺量对磷石膏自流平保温砂浆性能影响，研究发现，在10%掺量范围内，磷石膏自流平保温砂浆的软化系数随水泥掺量的增加而增大，但绝干抗压强度无显著提高，水泥的最佳掺量为5%。工程应用表明，磷石膏自流平保温砂浆兼具强度与保温性能，集地面找平与建筑节能保温于一体。     

蒸压处理对磷石膏中石膏相脱水性能的影响及其过程的研究

一般认为,在蒸压处理过程中,磷石膏有3种晶相:二水硫酸钙、α型半水硫酸钙、无水硫酸钙。讨论了在不同温度和不同保温时间蒸压条件下,磷石膏的相转变过程及其产物的物理性能。结果表明,部分磷石膏首先直接脱水成β型半水硫酸钙,然后二水硫酸钙和β型半水硫酸钙转变成β型半水硫酸钙,最后全部转变为无水硫酸钙。同时还探讨了可溶性磷、氟对磷石膏脱水过程及其脱水相性能的影响,发现P/F杂质形成的难溶性磷酸钙和氟化钙影响硫酸钙的脱水形貌。     

养护条件对过硫磷石膏矿渣水泥砂浆性能的影响

过硫磷石膏矿渣水泥(PPSC)是由40%~50%磷石膏、40%~50%粒化高炉矿渣、2%钢渣以及4%水泥熟料混合而成的一种新型胶凝材料。通过正交试验设计研究了恒温温度、静停时间和保温时间对过硫磷石膏矿渣水泥砂浆强度的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试技术初步探讨了恒温温度对蒸养过硫磷石膏矿渣水泥砂浆强度和微观结构的影响。试验结果表明:在蒸汽养护条件下,恒温温度对强度的影响最为显著,静停时间和养护时间影响较小,高温不利于其强度发展,40℃为适宜的恒温温度。     

磷石膏基水泥的早期水化性能研究

研究了原样磷石膏、200℃煅烧磷石膏、800℃煅烧磷石膏制备的磷石膏水泥的力学性能(对应编号分别为:MPC-1、MPC-2和MPC-3),进行了不同改性磷石膏基水泥早期水化放热速率及28 d水化产物的测试分析。结果表明:煅烧磷石膏尤其高温煅烧磷石膏可发挥更好的硫酸盐激发效果,有效提高磷石膏基水泥的强度,尤其是早期强度。800℃煅烧磷石膏水泥MPC-3试样3、28d强度分别为20.1、44.7 MPa,达到42.5R水泥强度等级要求;煅烧磷石膏基水泥的早期水化进程明显加快,相对MPC-1试样,MPC-2、MPC-3第二放热峰出现时间分别提前约10 h和17 h;磷石膏基水泥的水化产物主要为钙矾石和C-S-H凝胶,高温煅烧磷石膏基水泥水化产物更为密集。     

磷石膏缓凝剂的研究

研究了柠檬酸、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺四乙酸二钠等4种缓凝剂对磷石膏凝结时间和强度的影响。采用正交试验方法对磷石膏的抗压强度、抗折强度进行了分析。结果表明,当复配缓凝剂中乙二胺四乙酸二钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、柠檬酸的掺量分别为0.30%、0.15%、0.15%、0.15%时,既能明显延缓磷石膏的凝结时间,对磷石膏硬化体强度影响也相对较小,是磷石膏较理想的复合缓凝剂。     

磷石膏改性生土材料试验研究

磷石膏是生产磷酸的工业副产品,文中采用磷石膏与粉煤灰、石灰及水泥对生土材料进行改性试验,通过浇筑成型制备试块。分别探究了单掺、双掺及复掺情况下对不同龄期试件的无侧限抗压强度的影响。结果表明:单掺水泥时,改性生土材料强度随掺量的增加而提高;复掺10%水泥,5%磷石膏时,改性生土材料抗压强度达到4.21MPa;复掺10%水泥,5%磷石膏,20%粉煤灰和5%石灰时,改性生土材料强度达到4.50MPa。磷石膏,粉煤灰和石灰的掺入能使得生土材料的抗压强度增大,经济效益提高。     

利用工业副产石膏生产石膏保温材料及其应用技术

利用脱硫石膏或磷石膏复掺玻化微珠生产石膏保温材料,是工业废渣向资源转化,以产品结构的调整方式,推进建材工业发展循环经济,建设资源节约型、环境友好型建材的发展方向,该产品节能环保、无毒无害、导热系数小、耐火耐老化、施工方便、强度良好、不空鼓开裂、物美价廉是实现国家热表到户、计量收费工作,室内分户墙保温隔热施工首选的好材料。     

磷石膏基粘结石膏的制备及影响因素研究

研究三聚磷酸钠、纤维素醚、PVA对磷建筑石膏凝结时间和强度的影响,优化粘结石膏配比.结果表明:三聚磷酸钠缓凝效果较优,但掺量太多导致强度明显降低;纤维素醚和PVA能够明显提高石膏的拉伸粘结强度,但不利于抗折、抗压强度发展;α-HH掺入使石膏强度明显提高,且凝结时间明显延长.最优配比为磷建筑石膏与α高强石膏质量比为1:1...     

Study on anhydrite plaster from waste phosphogypsum for use in polymerised flooring composition

The paper deals with an investigation about the production of high strength plaster from the waste phosphogypsum and its use in making flooring tiles. To achieve this objective, phosphogypsum was calcined at 900–1000 °C to anhydrite which was mixed with suitable chemical activators (alkali/alkaline earth hydroxides, sulphates, carbonates) and finely ground (>400 m²/kg Blaine's) to achieve high compressive strength (36–37 MPa). The anhydrite plaster was blended with 2–3% of predetermined quantity of a monomer methyl methacrylate (MMA) with a compatible catalyst, metalic oxide pigments, fly ash or red mud, chopped glass fibres (E-type, 12 mm long) and quartz sand to form flooring tiles by vibration moulding technique followed by high humidity curing, drying, grinding and polishing. The addition of chemical activators increase the rate of dissolution of anhydrite for rapid transformation into hard strong gypsum matrix while the MMA gets polymerised during hydration of anhydrite into polymethyl methacrylate which fills up voids and pores of hydrating anhydrite and thus improves density, strength and durability of the anhydrite plaster against water. The durability of anhydrite plaster by alternate wetting and drying and heating and cooling cycles is reported along with hydration mechanism. The use of phosphogypsum anhydrite for making high strength plaster and flooring tiles is recommended.     

天然硬石膏的活性激发及改性

选取硫酸钾作为激发剂对天然硬石膏进行活性激发,并分别掺入硅酸盐水泥与半水石膏进行改性。研究了这些组分对天然硬石膏力学性能及耐水性能的影响规律,实验结果表明,硫酸钾对强度提高显著,硅酸盐水泥对强度与软化系数均有很大的改善作用,而半水石膏对强度与软化系数也有一定程度的影响。     

Analysis of drying and saturating natural gypsum samples for mechanical testing

The stability of underground abandoned gypsum mines is dependent on the gypsum pillar's strength,and most abandoned mines are in a fully saturated condition. Moisture affects the strength of gypsum and is therefore commonly measured when testing rock strength. For most rocks, this is a simple task of weighing the rock's mass before and after oven-heating at a specified temperature and duration. For natural gypsum, however, this is not a straightforward process. Heating natural gypsum can result in dehydration and transformation of gypsum to hemihydrate and anhydrite, thus changing the physical characteristics of the gypsum such as its particle density which in turn affects the moisture content and strength measurements. To prevent transformation when determining the moisture content of gypsum,the American Society for Testing Materials(ASTM) recommends lowering the drying temperature from 110℃ to 60℃ . To investigate the temperature at which gypsum transforms to hemihydrate, we used a helium pycnometer to measure the particle densities of gypsum, hemihydrate and anhydrite. In this research, we suggest that a higher drying temperature of 80℃ can be used for drying gypsum without transforming gypsum to hemihydrate. Further, preparing saturated samples for mechanical testing,which is required in stability analyses of abandoned mines, is challenging due to the dissolution of gypsum when placed in water. To address this problem, we investigated the following methods to saturate gypsum cores taking into account the solubility of gypsum:(1) water immersion,(2) vacuum saturation, and(3) improved vacuum saturation. The research indicates that all the three methods are acceptable but they should be conducted using a saturated gypsum-water solution to minimize dissolution. Further, the research found that the improved vacuum saturation method saturated the test samples within 24 h, while duration of 30 h was required for the other two methods.     

发泡磷石膏墙体材料配合比及其性能试验研究

以废弃磷石膏为主要原材料研制一种发泡磷石膏新型墙体材料,分别研究了水泥、矿粉、发泡剂和缓凝剂对磷石膏性能的影响;利用正交试验系统地分析水料比、发泡剂、矿粉和水泥对发泡石膏材料抗压强度、干密度和吸水率等性能的影响,并以抗压强度和干密度为主要指标得到发泡石膏材料的最佳试验配合比为水料比0.5、发泡剂掺量0.9%、矿粉掺量6%、水泥掺量10%。     

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.     

煅烧白云石对水泥物理性能和膨胀行为的影响

研究了白云石的煅烧温度、保温时间以及掺量等因素对水泥物理性能和膨胀行为的影响,结果发现,随着白云石煅烧温度的提高,水泥石的强度降低,膨胀率增大;保温时对后期强度的影响不大;水泥石的自由线膨胀率随煅烧白云石掺量的增大而增大,合理控制白云石的煅烧温度、保温时间,并选择合适的掺量,可以使水泥浆体产生适度的膨胀,起到补偿收缩、防止开裂,增加强度、提高抗渗性能的作用。     

原状磷石膏用作混凝土添加剂的性能研究

在C30混凝土基准配合比的基础上,内掺占胶凝材料总质量1.0%~6.0%的磷石膏,研究了磷石膏掺量对混凝土坍落度及经时损失、胶凝材料膨胀性能、矿物掺合料活性指数和抗压强度的影响。结果表明,磷石膏对混凝土具有缓凝和膨胀作用,可以激发矿物掺合料的活性,其在C30混凝土中的最佳掺量为3.0%~4.0%,研究结果为提高磷石膏资源化利用水平开辟一条新径。     

生物酶外加剂加固泥炭质软土的室内试验研究

采用一种国产生物蛋白酶和熟石膏粉作为外掺料,对黑色泥炭质水泥加固土进行了不同配比条件下3个龄期的加固土室内无侧限抗压强度的正交试验研究,对试验结果进行了方差和显著性分析,还进行了试块在硫酸钠溶液中浸泡的试验,验证了熟石膏粉和该种蛋白酶具有提高泥炭质水泥土试块强度的效果,试块具有一定的抗硫酸盐侵蚀的能力。     

Hydration reactions and microstructural characteristics of hemihydrate with citric and malic acid

The hydration of calcium sulphate hemihydrate was investigated under several conditions of temperature, pH, water/solid ratio and the addition of citric or malic acid. Isothermal conduction calorimetry and scanning electron microscopy showed that introduction of the acids radically changed the mechanism of hemihydrate reactions and the morphology of gypsum crystals, as a result of adsorption processes divided in two stages. The setting times were reduced as the temperature increased from 20 to 40–60 °C and the time span of heat liberation was prolonged. The acids acted as setting retarders and as microstructure modifiers, producing compact crystals; such alterations induced higher strength.     

无水石膏AⅢ对β半水石膏性能的影响及作用机理

以磷石膏为原料生产β半水石膏粉，研究了可溶性无水 AⅢ对半水石膏粉的影响，采用常规分析方法、TG-DSC、XRD 和扫描电镜等方法对磷石膏原料，β半水石膏粉和石膏产品进行分析和表征。差热分析结果表明：磷石膏低温脱水出现两个 DSC 吸热峰，峰值仅相差6℃并存在重叠现象，说明脱水反应分两步进行，发生了不同反应，熟石膏粉中存在不同相混合物。半水石膏粉煅烧最佳工艺：焙烧温度在170±5℃内，焙烧时间2 h，熟石膏新粉结晶水含量约3．0％，通过陈化，控制结晶水含量4．8％～5．2％，有利于提高熟石膏粉质量。半水石膏水化热效应结果表明：AⅢ活性高，水化速度快，导致添加减水剂时几乎未见减水增强效果，说明 AⅢ影响熟石膏粉质量。陈化粉添加减水剂能提高石膏制品强度，聚羧酸系 HC 掺量0．7％时，绝干强度达到15．0 MPa，强度提高近64．84％；奈系 FDN 掺量0．7％时，绝干强度达到14．8 MPa，强度提高近62．64％；木质素减水剂掺量0．7％时，绝干强度达到13．9 MPa，强度提高近52．75％。