聚丙烯酸-甲基丙烯磺酸钠对建筑石膏性能研究

通过自由基聚合制备了五种聚丙烯酸-甲基丙烯磺酸钠共聚物(PC-1~PC-5),并探讨其对建筑石膏性能的影响,并以梳状聚羧酸(PC)和萘系(FDN)为对照。发现,当掺量为0.3%时： PC-4(n丙烯酸:n甲基丙烯磺酸钠=6:1)的减水率最高,为22%;经时损失持续时间PC-4最长,达70min;掺PC-4试块2h吸水率最低,为16%,比空白低11.5%;掺PC-4的试块抗折、抗压强度分别提高30%,31%;掺PC-4软化系数最大,达0.36,比空白高0.1。SEM发现PC-4的掺入使建筑石膏水化晶型由针状变成片状。通过IR确定PC-4主要官能团。综上,线性共聚物PC-4对建筑石膏的适应性较好。     

减水剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响

以云南安宁某磷肥厂的磷石膏为原料,制备了磷石膏基建筑石膏.采用四种不同类型的减水剂,即木质素磺酸钙(MG)、萘系减水剂(FDN)、三聚氰胺减水剂(SMF)、聚羧酸减水剂(PS)四种物质,考察了不同减水剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的标准稠度用水量、减水率、凝结时间与抗折、抗压强度的影响.结果表明,MG不适合作石膏减水剂,改性效果较好的是SMF减水剂,掺入量为0.3wt％.通过对掺杂减水剂后石膏试件的SEM表征,初步对石膏减水改性过程进行了机理分析.发现减水剂主要是通过物理方法进行改性,当其加入建筑石膏水化体系中时,会使石膏内部结构变得更为致密,从而降低标准稠度用水量,最终增加石膏试件的强度.     

添加硫酸铝钾煅烧对脱硫石膏制备建筑石膏性能的影响

为了解决脱硫石膏利用率较低的问题,同时提高其高附加值,选用硫酸铝钾（KAS,质量分数分别为0、0.3%、0.6%、1.0%）与脱硫石膏混合,经常压煅烧制备建筑石膏,重点研究煅烧温度及KAS掺量对建筑石膏性能及形貌的影响。结果表明：适当的煅烧温度可改善建筑石膏的性能,但煅烧温度过高时,会使建筑石膏表面裂纹增多,性能下降;添加适量的KAS,不仅可以提高建筑石膏的结晶度,而且能促进水化后新相二水石膏（DH）沿b轴方向生长,延缓沿c轴方向生长,降低DH晶体的长径比,使石膏硬化体逐渐密实化,强度显著增加。脱硫石膏中添加0.3%的KAS,经170℃煅烧2 h,制备的建筑石膏性能最佳,初凝时间和终凝时间分别为11.5 min和14 min,2 h抗折强度和抗压强度分别为3.40 MPa和9.23 MPa,绝干抗折强度和抗压强度分别为6.70 MPa和21.82 MPa,满足GB/T 9776—2022《建筑石膏》3.0等级要求。相比空白组,2 h抗折强度提升了26%,2h抗压强度提高了40%。     

增强剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响

以云南安宁某磷肥厂的磷石膏为原料,以此来制备磷石膏基建筑石膏.采用Na2SO4、尿素(CO(NH2)2)、Al2(SO4)3、Al(OH)3四种增强剂,考察不同增强剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的凝结时间、抗折抗压强度的影响.结果表明:当Na2SO4掺入量为0.5wt％时,试件整体强度最高,改性建筑石膏试件2h抗压强度提升7.84％,绝干抗压强度提升11.78％;当Al(OH)3掺入量为0.7wt％时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏试件2h抗压强度提升11.32％,绝干抗压强度提升12.36％;当CO(NH2)2掺入量为0.5wt％时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏砌块2h抗压强度提升12.34％,绝干抗压强度提升14.22％;当Al2(SO4)3掺入量为1.5wt％时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏试件抗折强度提升较小,2h抗压强度提升17.62％,绝干抗压强度提升19.29％.改性效果最好的增强剂为硫酸铝,掺入量为1.5wt％;通过对掺杂增强剂后石膏试件SEM表征,初步对石膏改性过程进行了机理分析,为磷石膏基建筑石膏改性提供了理论依据,研究成果具有较好的应用价值.     

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。     

缓凝剂对脱硫建筑石膏性能的影响

本文分别研究了酒石酸、柠檬酸和石膏缓凝剂(SG-10)三种缓凝剂对脱硫建筑石膏初凝时间、终凝时间、抗压强度、抗折强度、水化率以及微观形貌等性能的影响,结果表明,柠檬酸的缓凝效果相对较好,但其对脱硫建筑石膏的强度影响最大;脱硫建筑石膏中掺加缓凝剂,在一定程度上,延缓了脱硫建筑石膏的水化时间,但并没有降低最终的水化率;缓凝剂的种类和掺加量对脱硫建筑石膏硬化浆体形貌影响显著.     

磷石膏性能及其转化为建筑石膏的工艺研究

以磷酸厂废渣——磷石膏为原料,通过化学成分分析、磷石膏炒制、对比研究等实验,探讨了转化为建筑石膏的可能性。并用扫描电镜等现代测试方法,对试验样品进行了分析与验证。确定了磷石膏的最佳炒制工艺参数。     

复合转晶剂对建筑石膏性能的影响

脱硫石膏(FGD gypsum)作为一种固废,可经过高温煅烧制备建筑石膏,实现固废资源化利用。以脱硫石膏为原料,氧化钙和硫酸铝为复合转晶剂,在170℃下煅烧2 h制备建筑石膏,研究复合转晶剂的复合比例及掺量对建筑石膏力学性能的影响,并揭示其复合转晶机理。结果表明,当复合转晶剂掺量为1%(质量分数)、氧化钙和硫酸铝复合比例为1∶1(质量比)时,制备的建筑石膏力学性能最佳。水化后石膏块体致密性良好,水化产物呈相互交错的短柱状或纤维状。建筑石膏的2 h抗折和抗压强度分别为3.6和9.7 MPa,绝干抗折和抗压强度分别为6.8和23.5 MPa,满足《建筑石膏》(GB/T 9776—2022)中3.0级建筑石膏的要求。     

磷石膏基建筑石膏材料改性研究

建筑石膏由于其耐水性能极差在使用范围上一直受限,研究磷石膏基建筑石膏材料性能对提升磷石膏资源化利用率具有重要意义。以磷石膏基建筑石膏为基材,添加掺合料和不同类型外加剂,制备建筑石膏复合胶凝材料,分别从标准稠度、凝结时间、力学性能、软化系数与吸水率等方面研究材料性能的变化。结果表明,在磷石膏基建筑石膏、水泥、偏高岭土质量比为53.3∶33.3∶13.4时,加入0.5%高效减水剂、0.3%可再分散乳胶粉、0.3%纤维素醚,所得材料综合性能最佳,软化系数提高到0.92,施工性能显著提高,且符合耐水建筑材料的标准,为石膏基材料应用于防水领域提供参考。     

脱硫建筑石膏耐水性能研究

以脱硫建筑石膏为主要胶凝材料,研究无机改性剂粉煤灰和水泥、复合激发剂、有机硅防水剂对脱硫建筑石膏耐水性的影响。实验结果表明,单掺粉煤灰和水泥对脱硫建筑石膏体系的耐水性提高幅度不大。复掺粉煤灰、水泥和复合激发剂后,可以获得6 MPa以上的抗折强度,22 MPa以上的抗压强度,0．6以上的抗折软化系数,但抗压软化系数和吸水率与单掺体系相比差别不大。在复掺最优配方的基础上添加有机硅防水剂,在防水剂掺量为0．8％时,其复合脱硫石膏试块的抗折软化系数0．756,抗压软化系数0．791,分别提高了64．3％和108．1％,吸水率仅为3．7％,显著地提高了脱硫石膏的防水性能。     

减水剂对磷建筑石膏砌块的物理性能影响

研究了4种减水剂(葡聚糖凝胶、聚羧酸、FDN、木质素)对建筑石膏性能的影响,采用XRD和扫描电镜对建筑石膏粉和石膏产品进行分析和表征.结果表明:当掺量为0.3％时,HC(聚羧酸)对磷建筑石膏的减水率、绝干抗压强度分别为13％、11.3 MPa,相对空白组强度提高了2.7％;MZS(木质素)对磷建筑石膏的减水率、绝干抗压强度分别为15％、12.1 MPa,相对空白组强度提高了10％;FDN对磷建筑石膏的减水率、抗压强度分别为13.1％、13.1MPa,相对空白组强度提高了19％;G-50(葡聚糖凝胶)对磷建筑石膏的减水率、绝干抗压强度分别为25％、15 MPa,相对空白组强度提高了36％.由SEM分析表明:在掺量为0.3％时,G-50减水剂明显减少了磷建筑石膏水化硬化的实际需水量,从而促进了石膏水化后晶体呈针状生长.晶体与晶体之间紧密衔接,晶粒细化程度高,从而改善了磷建筑石膏砌块内部的晶体结构.故G-50对建筑石膏具有优异的减水作用以及增强效应.     

短切纤维对磷建筑石膏工作性能的影响研究

对比短切玄武岩纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维的长度规格、掺量对磷建筑石膏工作性能的影响规律,并对影响机理做出了初步的解释.结果 表明:短切玄武岩纤维和玻璃纤维的掺入会明显降低磷建筑石膏净浆流动度,短切聚丙烯纤维对流动度影响相对较小;短切玄武岩纤维和玻璃纤维的掺入会明显缩短磷建筑石膏的凝结时间,短切聚丙烯纤维对凝结时间影响相对较小.     

轻质抹灰磷建筑石膏性能影响机制研究

采用磷建筑石膏(PBG)、柠檬酸钠(SC)、甲基纤维素(MC)及玻化微珠为原料制备轻质抹灰石膏,并系统地分析了外加剂、轻集料对砂浆性能的影响机制.结果表明,柠檬酸钠可增大砂浆的流动性能,当掺量为0.8％(掺量均为质量分数)时,样品抗压强度达到16.3 MPa.然而,甲基纤维素降低了砂浆的流动性能,当掺量为0.40％时,...     

建筑石膏和磷石膏的改性

综合分析建筑石膏、磷石膏的改性方法     

原料性质对面层抹灰石膏性能的影响

分别研究了脱硫建筑石膏的粒度与陈化对面层抹灰石膏标准稠度用水量、凝结时间以及强度性能的影响,在同等条件下与不同来源磷建筑石膏所制备的抹灰石膏进行了性能对比,并结合电导率测定和SEM测试探索了其作用机理.结果表明:随着脱硫建筑石膏粒度变小,面层抹灰石膏的标准稠度用水量增大、凝结时间缩短、强度增大、且当粒度小于80μm以后性能变化更明显,陈化可以有效减少抹灰石膏标稠度用水量、缩短凝结时间、且结晶水在4.9％ ～6.3％范围时抗压强度最佳达到19.0 MPa左右;建筑石膏来源、原料性质和杂质含量的不同,所制备的抹灰石膏的性能差别明显,在水化过程中相应的电导率变化曲线差别较大,并影响了半水石膏的溶解过程、二水石膏的成核过程和硬化体的密实程度.     

松香基磺酸盐表面活性剂的合成及性能研究

以脱氢枞胺为原料,与马来酸酐反应,经磺化合成松香基磺酸盐。对产品结构进行红外光谱鉴定,并对产品的性能进行研究。研究表明: DHAAMS 的临界胶束浓度(CMC)为 0.798 mmol/L,发泡能力为 145 mm,乳化能力强,分水时间可达 9 min,与 SDS 的复配增效作用强烈,两者的物质的量之比为1:3时,增效作用最显著。     

石膏对不同水泥胶凝性能的影响

石膏是水泥体系的一个重要组分,而不同的石膏对不同的水泥体系的影响也是相当复杂的.本文采用二水石膏和煅烧石膏对不同的水泥体系进行较系统的试验,并从机理上分析不同石膏类型及掺量对不同水泥体系的影响,研究结果表明,不同类型和掺量的石膏对不同水泥体系的增强作用是不同的,同时煅烧石膏比二水石膏更大程度地降低了水泥体系的流动度,优...     

磺酸基对聚羧酸减水剂性能的影响

研究了磺酸基对聚羧酸减水剂性能的影响,研究表明:聚羧酸减水剂在合成过程中掺入磺酸基:(1)可以一定程度上改善水泥净浆初始流动度和水泥净浆1h经时流动度,但是磺酸基掺量过高则会降低水泥净浆流动度,当磺酸基与TPEG摩尔比为0.4的时候效果最好;(2)在剪切速率一定的情况下,剪切应力随着磺酸基掺量的增加而增加,水泥浆体粘度随着磺酸基掺量的增加而降低;(3)对水泥胶砂1d强度影响不大,但是水泥胶砂3d、28d强度均有所提高,摩尔比为0.4的时候效果相对较好;(4)对水泥水化产物并没有太大影响,但是磺酸基的加入会促进C3S的水化,同时也说明了掺入磺酸基的水泥胶砂28d强度有所提高。