磷石膏煅烧改性制备自流平砂浆的研究

采用磷石膏煅烧改性成的无水磷石膏(AP)、α型高强石膏(α-HH)、石英砂、外加剂等为原料制备磷石膏基自流平砂浆,分析探讨了煅烧温度、α型高强石膏掺量、胶砂比以及外加剂掺量对样品凝结时间、力学强度等性能指标的影响.结果 表明:磷石膏经500℃煅烧后,28 d抗压强度为13.6 MPa;增大α型高强石膏掺量有利于提高无水磷石膏力学强度;减小胶砂比能改善砂浆流动性能.采用42％无水磷石膏、28％α型高强石膏、30％石英砂、0.01％ PE、0.2％ MSF及0.1％ HPMC配制的磷石膏基自流平砂浆,其性能指标满足JC/T 1023-2007《石膏基自流平砂浆》的要求.     

石膏掺量对三元胶凝体系水泥基自流平砂浆的影响

研究了不同石膏掺量对硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏组成的三元胶凝体系制备的水泥基自流平砂浆工作性能、力学性能、收缩性能、水化产物、水化热的影响.结果 表明:石膏掺量基本不会影响自流平砂浆的流动度和凝结时间,石膏掺量≤40 g/kg时,自流平砂浆各龄期的抗折强度、抗压强度和28 d拉伸粘结强度随着石膏掺量的增加而增大,但石膏掺量≥50 g/kg时自流平砂浆因膨胀开裂各龄期的抗折强度、抗压强度和28 d拉伸粘结强度随着石膏掺量增加而降低.随着石膏掺量的增加自流平砂浆各龄期的收缩值由负变正,即由收缩变为膨胀.24h之前三元胶凝体系的水化放热速率及水化放热量均随着石膏掺量的增加而增大,当石膏掺量为60 g/kg时,因膨胀使得容器胀裂,三元胶凝体系的水化放热量在30 h出现最高峰后逐渐减小.     

磷建筑石膏基无砂自流平砂浆的制备与性能研究

采用磷建筑石膏、P·O 42.5水泥、粉煤灰、矿粉、石粉及外加剂为原材料制备高强耐水型磷建筑石膏基无砂自流平砂浆。通过正交试验确定砂浆中胶凝材料的最优掺量,研究减水剂和可再分散性乳胶粉对砂浆性能的影响,并采用XRD及SEM对砂浆进行微观分析。结果表明,当磷建筑石膏、水泥、粉煤灰、矿粉及石粉质量比为73∶5∶5∶15∶2时,砂浆综合性能最优,28 d绝干抗压强度为33.0 MPa,软化系数为0.774。减水剂能够提高砂浆30 min的流动度、力学性能及耐水性能,但当掺量为0.30%(质量分数)时,会降低砂浆的后期强度。可再分散性乳胶粉会降低砂浆的流动性能及力学性能,但能提升砂浆的耐水性能。制备的磷建筑石膏基无砂自流平砂浆的性能满足《石膏基自流平砂浆》(JC/T 1023—2021)的要求,砂浆的28 d绝干抗折强度、28 d绝干抗压强度分别为12.0、45.9 MPa,软化系数高达0.886,吸水率低至2.8%。     

转晶剂对磷石膏制备α半水石膏影响的研究

转晶剂是磷石膏制备α半水石膏的重要影响因素.利用固体废弃物磷石膏制备高强α半水石膏,实验采用了半干法的工艺,研究了不同转晶剂单掺和复掺对高强α半水石膏晶粒的生长及其水化硬化后力学强度的影响,通过扫描电镜(SEM)分析了高强α半水石膏内部晶粒生长情况和水化后结晶情况.实验结果显示:单一转晶剂对α半水石膏的力学性能影响并不显著,相对来说柠檬酸钠的影响较为明显.而转晶剂复掺效果最好,当掺入的柠檬酸钠与硫酸铝的比例为1∶1,掺量各为0.06％时,得到的晶粒完整,水化硬化后试块的抗折强度为6.7 MPa,抗压强度为25.65 MPa.     

聚甲基氢硅氧烷对脱硫石膏砌块性能的影响

目的:本文以聚甲基氢硅氧烷和脱硫石膏为原材料,研究聚甲基氢硅氧烷的掺量对脱硫石膏砌块物理、力学和防水性能的影响.结果:当聚甲基氢硅氧烷掺量增至0.4％时,砌块的吸水率最小,力学性能最高,接触角增大至121.75°,说明形成的憎水膜趋于完整.结论:当聚甲基氢硅氧烷掺量大于0.4％,砌块表面憎水性的提升有限,反而会影响砌块...     

石膏掺量对碱激发矿渣水泥砂浆性能的影响

研究了石膏掺量对碱矿渣水泥砂浆流动性、力学性能、干缩及水化性能的影响。结果表明,掺入1%～5%的石膏,碱激发矿渣水泥砂浆的流动度下降;石膏掺量在2%以内时,可提高砂浆的强度,但当掺量超过2%后,强度开始下降;石膏掺量在1%～5%范围内递增时,砂浆的干缩率随之降低。交流阻抗谱分析表明,在碱矿渣砂浆中掺入1%～5%的石膏时,Nyquist图形从30 min～1 d的非Randles图形逐渐过渡到3～28 d的准Randles曲线,表明砂浆内部的电化学反应与其水化反应相匹配,交流阻抗参数R_1、R_2在3 d后随着石膏掺量增大而增大,表明石膏在一定程度上促进了砂浆的水化。     

氢氧化钡对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响

硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性的重要因素之一。本文通过砂浆质量、超声波传播速度、抗压强度等宏观性能研究了不同氢氧化钡掺量对砂浆试件抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并基于差示量热分析(DSC-TG)和X-射线衍射分析(XRD)对侵蚀产物相进行分析,探究氢氧化钡掺量对其抗侵蚀性能的影响机制。研究结果表明：在硫酸钠侵蚀环境下,早期形成的石膏类侵蚀产物会填充在水泥基材料的孔隙中,导致质量、超声波传播速率和抗压强度呈现早期增长,后期大量石膏的形成会导致其宏观性能快速降低;氢氧化钡掺量在1%以内时能够提高砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,当氢氧化钡掺量为1.5%时,砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能急剧下降;掺入一定量的氢氧化钡能够与侵入的硫酸根离子发生反应形成BaSO₄,可降低侵蚀产物石膏的形成,使其抗侵蚀性能得到了提升。     

减水剂对磷石膏基胶凝材料性能影响研究

磷石膏基胶凝材料在使用时,工作性能较差,需要加入减水剂来改善工作性。而磷石膏胶凝材料对现有的混凝土减水剂的存在适应性不良的问题。为了深入了解减水剂对磷石膏基胶凝材料的匹配性,本文探究了萘系、聚羧酸和脂肪族类三种减水剂及掺量对磷石膏基砂浆材料各项性能的影响规律。通过对砂浆浆体的流动度、硬化体的力学性能,以及28d吸水率和软化系数进行评价,获得最佳的减水剂种类和掺量。研究结果表明：萘系减水剂与磷石膏基砂浆的适应性较好,且掺量为0.4%时较合适;砂浆流动度为17.0 cm,砂浆硬化体的7 d、28 d和90 d抗压强度分别为18.1 MPa、33.1 MPa和37.6 MPa,28 d吸水率和软化系数分别为2.51%和0.91。     

基于正交试验的粉煤灰石膏基自流平砂浆性能研究

为了解决水泥基自流平砂浆因干燥收缩而产生起砂和裂纹等现象,以盐石膏和粉煤灰作自流平砂浆基材,通过正交试验研究水胶比、砂胶比、减水剂掺量、保水剂掺量以及粉煤灰取代率对石膏基自流平砂浆流动性、凝结时间和表面硬度的影响,对这些指标进行极差分析,得到最佳配合比,测试了粉煤灰石膏基自流平砂浆的性能.结果表明:减水剂掺量和水胶比是影响粉煤灰自流平砂浆流动性的主要因素,水胶比对凝结时间和表面硬度影响最大.通过正交试验得出水胶比为0.28,砂胶比为0.52,减水剂掺量为0.4％,保水剂掺量为0.15％,粉煤灰取代率为30％,其性能指标均超过了JC/T1023-2007《石膏基自流平砂浆》标准要求.     

高强石膏和脱硫石膏复掺制备家用装修水泥试验研究

利用高强石膏和脱硫石膏单掺及复掺制备家庭装修水泥,通过研究其掺量变化对水泥凝结时间、胶砂强度、砂浆流动度及保水率的影响,根据小磨试验和大磨工业化试生产结果,高强石膏和脱硫石膏复掺可制备具有良好的施工性能的家装水泥。     

缓凝剂改性磷建筑石膏及其机理研究

研究了不同种类缓凝剂对磷建筑石膏凝结时间和力学强度的影响,测试了添加不同种类缓凝剂后磷建筑石膏的绝干密度,水化热.并利用XRD检测了磷建筑石膏的物相组成,运用SEM分析了改性后磷建筑石膏的微观形貌.结果表明:NS、NP和SC对磷建筑石膏均具有一定的缓凝作用,但效果不同,SC缓凝效果优于其他两种;在相同掺量的情况下,SC对磷建筑石膏硬化体强度影响较为明显,并且其对磷建筑石膏硬化体绝干密度的影响也最大.缓凝剂SC可以使磷建筑石膏的水化放热时间推迟,降低了水化放热峰.缓凝剂SC的合适掺量范围为0.1％～0.2％.实验结果为进一步研究磷建筑石膏的缓凝机理提供了参考价值.     

复合外加剂改性盐石膏的研究

盐石膏的主要成分为无水硫酸钙,其活性差、凝结硬化慢、强度低,需要添加活性剂来激发盐石膏的活性。通过复合外加剂对盐石膏加以改性,并通过XRD和SEM对其作用机理做了分析。结果表明,单掺脱硫石膏和建筑石膏均能缩短盐石膏的凝结时间,建筑石膏的效果较好,但掺量不宜过高。复掺建筑石膏和缓凝剂时,两者比例要控制得当,适宜的建筑石膏和缓凝剂掺量分别为50%和0.10%~0.12%（质量分数）。分析可知,大掺量建筑石膏会增加盐石膏硬化体中二水相和针棒状晶体的含量;缓凝剂掺量的增加,会降低盐石膏硬化体中二水相的含量,棱形晶体增多,从而降低了盐石膏的强度。     

同等P2O5掺量下,不同石膏对超硫酸盐水泥水化机理的影响

研究了同等P2O5掺量下的磷石膏、硬石膏和二水石膏对超硫酸盐水泥(SSC)水化机理的影响,其中硬石膏与二水石膏中的P2O5以可溶性分析纯P2O5形式掺入.测试了3个系列SSC净浆试件各龄期抗压强度和孔溶液pH值,对比了其早期水化放热过程的差异,采用XRD、SEM分析了其水化产物相及微观形貌.结果表明:外掺分析纯P2O5的硬石膏基和二水石膏基SSC各龄期抗压强度与孔溶液pH值接近;与磷石膏基SSC相比,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏降低了SSC各龄期孔溶液pH值,对SSC早期强度发展有所减缓,明显促进了后期强度的发展;早期水化放热分析结果显示,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏加快了SSC第二放热峰的出现,缩短了凝结时间;XRD和SEM结果表明,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏对SSC的激发效果比磷石膏更好,用其制备的SSC浆体后期形成了更多更密实的水化硅酸钙与钙矾石.     

钢渣-磷酸体系对磷建筑石膏凝结性能的调节作用机制

石膏材料的凝结硬化性能对其应用至关重要。本文研究了钢渣-磷酸体系对磷建筑石膏的凝结时间、绝干抗压及抗折强度的影响,提出一种利用石膏浆料初始pH调控石膏凝结性能的方法。结果表明：当磷酸调节石膏浆体初始pH为1.5、钢渣掺量为3%时,磷建筑石膏的初凝时间由空白组的9min延长到119min,绝干抗折强度及抗压强度损失分别为12.68%、23.17%,与添加柠檬酸和多聚磷酸钠的石膏体系相比,力学性能损失显著降低。通过水化温升及水化率变化研究了石膏体系的水化过程,借助XPS及XRD分析水化产物,得出钢渣-磷酸体系对于磷建筑石膏凝结性能的调控作用机制：钢渣中的氧化钙与磷酸反应释放出Ca²⁺,Ca²⁺与HPO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}结合生成磷酸氢钙难溶盐覆盖在二水硫酸钙晶体表面,阻滞了二水石膏晶核的生成及长大,降低了半水石膏的水化速率。SEM分析发现,钢渣-磷酸体系改性石膏水化硬化体的微观结构中空隙较空白组有所增加,晶体形貌仍然呈针棒状,但 尺寸略小。     

α半水脱硫石膏流动度经时性及减水剂适用性

研究了α半水脱硫石膏流动度经时性及其影响因素,对掺减水剂石膏流动度经时性与流动度经时损失的内在原因进行了分析。α半水脱硫石膏流动度经时损失大,水化6 min流动度损失20%以上,α半水脱硫石膏快速水化对游离水消耗与束缚,以及双电层结构破坏,ξ电位迅速降低是导致流动度经时损失的内在原因。萘系减水剂(FDN)的分散作用主要依赖ξ电位的静电斥力,其分散稳定性差,流动度经时损失大;聚羧酸减水剂(PC)主要依靠空间位阻发挥分散作用,其分散稳定性较好,流动度经时性损失较小。高效减水剂应具备空间位阻效应,复配缓凝剂是抑制α半水脱硫石膏流动度经时损失的有效方法。     

石膏对粉煤灰-石灰石粉-熟料复合胶凝材料强度的影响

研究了石膏品种和掺量对粉煤灰-石灰石粉-熟料复合胶凝材料胶砂强度的影响。研究发现,在石膏掺量相同的情况下,掺SO3含量较高石膏的试样2抗折强度和抗压强度均大于试样1(所掺石膏中SO3含量较低)。当采用同一品种石膏时,复合胶凝材料强度随石膏掺量增加而提高。试验显示在配制混合材料掺量较大的复合胶凝材料时,适当增加SO3含量可以促进复合胶凝材料强度的发展。     

不同减水剂对高强石膏浆体工作性的影响与作用机理

采用旋转流变仪、微量热仪、环境扫描电子显微镜(ESEM)和X射线衍射仪(XRD)等分析测试方法,系统研究了萘甲醛磺酸盐(NFS)、磺化三聚氰胺甲醛(SMF)和聚羧酸(PC)三种减水剂对高强石膏浆体流变和凝结性能的影响规律和作用机理。结果表明,三种减水剂对高强石膏浆体流动度提升的大小顺序为PC＞SMF＞NFS。减水剂的分散作用促进了半水石膏的溶解,但延缓了二水石膏的析晶成核,同时会使浆体产生分层离析和剪切增稠现象。在饱和掺量下,NFS延缓了二水石膏的析晶成核,但促进了二水石膏晶体生长发育和网络结构的形成,因此对浆体早期水化和凝结时间影响不大;SMF不影响二水石膏的析晶成核,但可以促进二水石膏晶体生长发育和网络结构的形成,从而加速浆体早期水化进程并使凝结时间显著缩短;PC会同时阻碍二水石膏晶体的成核和生长发育,因而会大幅延缓浆体早期水化进程,使凝结时间线性增加。     

石膏种类对硅酸盐水泥性能的影响

通过对原材料特性、水泥物理力学性能、水泥水化产物扫描电镜分析等方面的分析试验,研究了不同种类的石膏对硅酸盐水泥性能和水化过程的影响。结果表明:掺加硬石膏的水泥与掺加二水石膏的水泥相比,强度有所降低;半水石膏使硅酸盐水泥标准稠度用水量增大,并且其早期强度较低,不符合国家标准;在水泥中加入磷石膏做缓凝剂,对凝结时间影响较大,但对强度影响不太明显;氟石膏作水泥缓凝剂有良好的效果,水泥强度符合要求,对水泥性能未见不良影响。     

石膏对矿渣粉磨及矿渣水泥性能的影响

本文主要研究了两种类型石膏对矿渣的助磨激发效果及对矿渣水泥与萘系、聚羧酸盐系高效减水剂适应性的影响.试验结果表明:矿渣粉磨过程中添加适量的硬石膏、二水石膏,均有助磨激发效果.开始阶段,细度变化明显,比表面积增加较多,用矿渣中SO3百分比衡量,二水石膏的最佳掺量是2.80％,硬石膏的最佳掺量是3.30％.同等掺量下,二水石膏明显优于硬石膏.两种石膏对矿渣水泥抗折强度早期影响大于后期,二水石膏对28 d抗压强度影响优于硬石膏;二水石膏显著改善矿渣水泥与减水剂的适应性.