石膏基保温砂浆的制备与性能研究

试验研究了普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿粉三种胶凝材料以及保温骨料玻化微珠和功能组分对石膏基保温砂浆性能的影响。通过研究表明：掺入硫铝酸盐水泥可以显著提高石膏基保温砂浆的力学性能;当玻化微珠与复合胶凝材料质量比为5:10、纤维素醚为0.2%、引气剂为0.005%时,石膏基保温砂浆的导热系数为0.08 W/(m·K)、强度为1.0 MPa、体积密度为370 kg/m³,同时砂浆的和易性、可批刮性也满足施工要求。     

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.     

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。     

二水磷石膏配制水泥基湿拌抹灰砂浆试验研究

采用石灰中和改性二水磷石膏,再添加水泥、机制砂及增塑剂制备水泥基湿拌抹灰砂浆,分析了磷石膏、水泥及增塑剂不同掺量下湿拌砂浆的凝结时间、稠度以及力学强度等物理性能,并采用X射线衍射（XRD）及扫描电镜（SEM）分析了磷石膏在湿拌砂浆中的作用机理。结果表明,随着磷石膏用量增加,湿拌砂浆的凝结时间延长,28 d抗压强度及14 d拉伸黏结强度降低;随着水泥用量增加,砂浆的凝结时间缩短,强度逐渐增大;随着增塑剂用量的增加,砂浆的黏结性能及润滑性能逐步优异,凝结时间逐渐增加。当控制材料掺量比例（质量分数）磷石膏为35%、机制砂为48%、水泥为17%、外掺石灰为2%、增塑剂为0.3%时,砂浆的凝结时间为25 h,28 d抗压强度为6.2 MPa,14 d拉伸黏结强度为0.31 MPa,均符合行业标准JC/T 230—2007《预拌砂浆》中WP M5质量技术指标要求。磷石膏在水泥基湿拌砂浆中的主要作用是参与反应的磷石膏提供硫酸根并与水化铝酸钙反应生成钙矾石,形成提高砂浆强度的矿物起胶结作用,未反应的磷石膏作为细集料起填充作用。     

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%。     

磷石膏粒径对湿拌砂浆性能及微观结构的影响研究

选取四种不同粒径磷石膏,分别与机制砂、水泥及外加剂混合制备了湿拌砂浆,考察了磷石膏粒径对砂浆工作性及力学性能的影响,并通过XRD、TG-DSC、MIP以及SEM测试探究了磷石膏粒径对湿拌砂浆水化产物及微观结构的影响机理。结果表明,随着磷石膏粒径增大,湿拌砂浆工作性及力学性能呈先增大后减小的趋势,当掺入30%(质量分数)粒径为53~106 μm的磷石膏时,湿拌砂浆稠度损失19%,保水率为90%,28 d抗压强度为10.7 MPa,14 d拉伸黏结强度为0.25 MPa,可满足抗压强度大于10 MPa的技术指标要求。随着磷石膏粒径增大,磷石膏中的共晶磷含量减少,水泥水化过程受抑制程度减弱,砂浆中水化硅酸钙(C-S-H)生成量增多,且在远离CaSO₄·2H₂O颗粒的区域有大量C-S-H出现。然而,砂浆硬化体的孔体积却呈先减小后增大的趋势,当掺入30%(质量分数)粒径为53~106 μm的磷石膏时,砂浆的孔体积最小,仅为0.130 9 mL/g。磷石膏粒径范围适宜控制在53~106 μm,此时湿拌砂浆具有良好的工作性及力学性能。     

重质抹灰石膏制备及其性能影响因素研究

通过三聚磷酸钠、羟丙基甲基纤维素醚、骨料掺量优化得到重质抹灰石膏配比,并针对骨料性质对抹灰石膏物理性能的影响进行了研究。结果表明:磷建筑石膏(PBG):骨料为1:1,按磷建筑石膏质量外掺0.5%(ω)三聚磷酸钠、0.1%(ω)羟丙基甲基纤维素醚(HPMC),制得重质抹灰石膏符合国家标准要求;大尺寸机制砂缩短抹灰石膏砂浆的凝结时间,增大样品保水率,低掺量粗机制砂增大样品抗折抗压强度,但不利于拉伸粘结强度,石英砂影响趋势则相反。     

脱硫石膏用于自流平地坪的应用研究

以脱硫石膏煅烧而成的α型半水石膏为基料,掺加石英砂以及减水剂、缓凝剂、消泡剂等外加剂,成功研制了一种石膏基自流平砂浆;30 min流动度损失＜3mm,抗折、抗压强度达到10.4 MPa和32.3 MPa,拉伸粘结强度达到1.50 MPa,主要技术性能指标均达到JC/T 1023-2007《石膏基自流平砂浆》标准要求,可...     

磷渣粉改性磷石膏实验研究

以磷建筑石膏为原料,研究磷渣粉对磷建筑石膏力学性能和微观性能的影响。采用抗折抗压试验机研究力学性能,SEM电镜研究微观形貌。结果表明：FDN减水剂添加量为1.5‰,改性磷渣粉掺量在10%~15%范围内时,磷石膏基制品抗折强度均达到7.0 MPa以上,抗压强度达到15.0 MPa以上,约为空白样的2倍,效果显著。通过SEM电镜分析磷建筑石膏水化前后微观形貌,结果表明,添加磷渣改性材料后,磷石膏水化晶体形貌从片状或条状改变成短柱状或中空管状结构,大大提高了磷石膏基材料性能指标,为磷石膏生产石膏砂浆提供了理论和技术支持。     

镁盐晶须对磷石膏基胶凝材料力学性能的影响

以磷肥工业废弃物磷石膏为主要原料制备磷石膏基胶凝材料(PGF),研究镁盐晶须掺量对磷石膏基胶凝材料抗压强度、抗折强度、抗冲击功强度的影响,结合X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等测试方法,对磷石膏基胶凝材料的微观性能进行分析。结果表明,当MSW掺量为3%,其3 d、7 d和28 d抗压强度分别为15 MPa、18 MPa和21.9 MPa,较未掺晶须试样分别提高了64.8%、26.8%、25.9%。3 d、7 d抗折强度提高33.1%、32.4%。镁盐晶须作为无机盐增强材料,分散在磷石膏基胶凝材料中不参与水化反应,主要通过桥联、拔出和剥离等物理作用增强增韧磷石膏基胶凝材料。     

磷石膏承重砖的研制

以磷石膏为主料,辅以电石渣、石硝骨料等制备非烧结磷石膏承重砖,通过实验获得了承重砖优化配比。研究表明:在最佳配比下,不加入水泥,其7 d抗压强达到10~17 MPa,抗折强度达到3~6 MPa,凝结时间正常,耐水性良好;同时通过综合实验还考察了磷石膏的p H值、骨料比例、成型压力、水固比、外加剂等因素对磷石膏承重砖抗压强度的影响。     

蒸压参数与杂质对磷石膏制备α-半水石膏的影响

通过分析磷石膏蒸压后样品的物相组成、相对结晶度、烘干抗压强度、微观形貌,研究了蒸压温度、保温时间、液固比、杂质等因素对磷石膏蒸压制备α-半水石膏的影响。结果表明：磷石膏蒸压后所得样品的烘干抗压强度与α-半水石膏晶体的相对结晶度呈正相关关系;在蒸压温度为130 ℃、保温时间为3~5 h、液固质量比为0.25条件下,所得α-半水石膏的相对结晶度高、烘干抗压强度大、晶体微观形貌完整且长径比小;磷石膏中的杂质会对蒸压样品的力学强度产生影响,将磷石膏水洗处理后,在蒸压温度为130 ℃、保温时间为3 h、液固质量比为0.25条件下,可制得2 h抗折强度为7.3 MPa、烘干抗压强度为32.8 MPa的α-半水石膏,该α-半水石膏符合JC/T 2038—2010《α型高强石膏》α30强度等级的要求。     

蒸压参数与杂质对磷石膏制备α-半水石膏的影响

通过分析磷石膏蒸压后样品的物相组成、相对结晶度、烘干抗压强度、微观形貌,研究了蒸压温度、保温时间、液固比、杂质等因素对磷石膏蒸压制备α-半水石膏的影响。结果表明:磷石膏蒸压后所得样品的烘干抗压强度与α-半水石膏晶体的相对结晶度呈正相关关系;在蒸压温度为130℃、保温时间为3~5 h、液固质量比为0.25条件下,所得α-半水石膏的相对结晶度高、烘干抗压强度大、晶体微观形貌完整且长径比小;磷石膏中的杂质会对蒸压样品的力学强度产生影响,将磷石膏水洗处理后,在蒸压温度为130℃、保温时间为3 h、液固质量比为0.25条件下,可制得2 h抗折强度为7.3 MPa、烘干抗压强度为32.8 MPa的α-半水石膏,该α-半水石膏符合JC/T 2038—2010《α型高强石膏》α30强度等级的要求。     

相变储能内外墙复合保温系统在新农村建设中的应用

根据农村住宅墙体结构,通过热工性能计算,为新农村建设设计了内外墙复合保温隔热系统:石膏基相变贮能保温砂浆→240mm多孔砖墙体→水泥基相变贮能保温砂浆→相变贮能抹面砂浆+网格布→相变贮能柔性(或弹性)腻子→封闭底漆→太阳热反射隔热外墙涂料。     

一种双组分聚合物保温砂浆涂层的研制

以玻化微珠或闭孔珍珠岩制成的保温轻骨料的无机保温砂浆是一种新型建筑干粉砂浆。具有保温隔热及耐火、耐老化性能较好的特点。本文试制一种以硅酸盐水泥、粉煤灰、氢氧化钙、纤维、纤维素醚和乳胶粉为一个组份,以玻化微珠为保温轻骨料作为另一个组份,来研制无机轻骨料聚合物保温砂浆。讨论双组份之间比例对保温砂浆的性能影响进行对比分析,获得了较佳双组份聚合物保温砂浆组成。     

磷渣基人造大理石的实验研究

以磷渣为主要原料,研究磷渣粉与粉煤灰和熟石灰的质量比、水胶质量比、胶骨质量比、骨料组成等对磷渣基人造大理石性能的影响,采用SEM电镜和抗折抗压实验仪表征材料性能。结果表明：磷渣基胶凝材料各物料配比为m（磷渣粉）:m（粉煤灰）:m（熟石灰）=90:4:6,水胶质量比为0.18,胶骨质量比为1:1.5,骨料组成为m（炉渣）:m（细磷渣）:m（粗磷渣）=10:40:10,磷渣基人造大理石的抗压强度和抗折强度可以达到94.38 MPa和12.09 MPa,其抗压强度和抗折强度均高于天然大理石,可在广泛领域替代天然大理石使用,为磷渣的资源化利用开辟一条新的路径。     

HNTs/SiO2粘土复合气凝胶保温砂浆的制备及性能研究

采用正硅酸乙酯为硅源,以改性的纤维状粘土埃洛石纳米管(HNTs)为增强相,利用常压干燥技术制得具有良好力学与隔热性能的HNTs/SiO2粘土复合气凝胶.将复合气凝胶作为轻骨料与砂浆复合,获得轻质隔热的保温砂浆.利用扫描电镜、压力试验机和导热仪对保温砂浆的微观形貌和性能进行表征.结果 表明:HNTs/SiO2粘土复合气凝胶呈现三维网状结构,与水泥界面结合紧密.当复合气凝胶掺量为50vol％时,HNTs/SiO2粘土复合气凝胶保温砂浆的抗压强度和抗折强度分别为10.4 MPa、1.3 MPa,导热系数为0.089 W/(m·K),相比于添加纯SiO2气凝胶的砂浆,抗压强度与抗折强度的增幅分别为33％、18％,导热系数上升了7％.     

关于石膏砂浆技术的深度思考

石膏具有轻质、保温、隔音等特点,近年来石膏砂浆的发展及应用来势迅猛,特别是脱硫石膏、磷石膏等固废在石膏砂浆中大量应用,解决了环境污染问题,推动了清洁生产,引起了政府有关部门和技术机构的重视,也助推了石膏砂浆的应用及推广.文章通过对目前石膏砂浆行业的现状和存在的问题分析,进一步提出了提高石膏砂浆质量的措施和方法,对行业发...     

普通硅酸盐水泥对石膏基自流平砂浆性能的影响

通过向高强石膏基自流平砂浆和脱硫石膏基自流平砂浆中掺入5％的普通硅酸盐水泥,研究普通硅酸盐水泥对两种石膏基自流平砂浆工作性能、力学性能、耐水性能、收缩性能和微观性能的影响.结果表明掺入5％的普通硅酸盐水泥能够显著提高石膏基自流平砂浆的流动度,同时普通硅酸盐水泥缩短了高强石膏基自流平砂浆的凝结时间,延长了脱硫石膏基自流平砂浆的凝结时间.掺入5％的普通硅酸盐水泥能够提高石膏基自流平砂浆的抗折强度、抗压强度、拉伸粘结强度和耐水性能,但是普通硅酸盐水泥会降低石膏基自流平砂浆的膨胀率.最后通过SEM、XRD、TG/DTA微观测试手段发现普通硅酸盐水泥的掺入使得石膏基自流平砂浆形成以二水石膏为主体,并伴有水化硅酸钙及细集料的硬化体.     

磷石膏基充填料的制备及其有害物溶出率的研究

以磷石膏,磷渣粉,水泥为主要原料制备磷石膏基充填料,采用水平振荡法浸溶出其中的可溶性磷、氟及重金属离子等有害物,探讨有害物溶出率与其强度性能之间的关系。结果表明:磷石膏基充填料的物料配比为磷石膏65%~75%,磷渣粉22%~30%,水泥3%~5%,外掺石灰2%及减水剂1.5%,水灰比0.28时,可满足矿山充填料的强度要求。磷石膏基充填料中有害物的溶出率与其强度呈反比,当28d抗压强度从1.75 MPa增至4.23 MPa时,充填体的可溶磷溶出率从41.32%降至18.97%,氟溶出率从46.52%降至32.22%。