基于外加剂对石膏砌块后期强度的正交试验研究

以脱硫建筑石膏、水泥、矿渣、中和渣及硫酸钙晶须为原料制备石膏实心砌块,为优化工艺条件并提高砌块后期强度,研究采用正交实验方法进行试验,结果表明,影响石膏砌块28 d抗压强度的显著因素为晶须掺量、缓凝剂掺量和中和渣掺量,而水泥与矿渣配比和减水剂掺量为不显著影响因素.优化后的条件为:中和渣掺量为5.00％,硫酸钙晶须掺量为7.00％,水泥与矿渣配比为5:15,减水剂掺量为0.80％,缓凝剂掺量为0.06％,在此条件下可获得28 d抗折强度为7.74 MPa、抗压强度为31.10 MPa、软化系数为0.60的石膏实心砌块,且该砌块力学性能明显强于纯脱硫石膏砌块.研究对实现固废资源的综合利用及制备高质量的石膏砌块具有重要参考价值.     

轻质磷建筑石膏实心砌块的制备研究

以磷建筑石膏为胶凝材料,研究砌块基础配比、发泡剂稳定性和掺量、无机胶凝材料和复合外加剂掺量等制备因素对实心砌块表观密度和物理性能的影响.研究结果表明,在磷建筑石膏与粉煤灰质量比9∶1、石灰1.0％、泡沫液500 mL以及水灰比0.5条件下,制得磷建筑石膏实心砌块表观密度785 kg/m3、抗压强度4.04 MPa、软化系数0.35.砌块表观密度及强度分别达到JC/T 1062-2007《泡沫混凝土砌块》中B08密度等级(≤830 kg/m3)及A3.5强度等级(≥3.5 MPa)的要求.     

磷石膏在加气混凝土砌块中的应用

以粉煤灰加气混凝土砌块为研究对象,探讨磷石膏掺量变化对加气混凝土砌块性能的影响。实验表明,石灰掺量质量分数20%,磷石膏在粉煤灰加气混凝土砌块中掺量增加,强度提高。最佳掺量3%,强度、表观密度和导热系数性能最佳。     

硬石膏和脱硫石膏对低钙硫铝酸盐水泥熟料 性能的影响

研究了不同掺量硬石膏和脱硫石膏对高贝利特硫铝酸盐水泥熟料抗压强度、水化放热和水化产物的影响。结果显示：无论硬石膏或者脱硫石膏,当掺量为15%时,熟料的抗压强度达到最大值;当硬石膏掺量小于5%时,对熟料具有一定的缓凝作用,随着掺量的增加,硬石膏的加入会促进熟料的水化;当加入脱硫石膏时,同样促进了熟料的水化反应进程,与硬石膏相比,脱硫石膏在低掺量时并未有缓凝作用,且力学性能相差较小,由此可见利用脱硫石膏调控高贝利特硫铝酸盐水泥熟料性能是可行的。     

复合防水剂对脱硫石膏砌块力学性能和防水性能的影响

利用固体废弃物脱硫石膏制备的砌块耐水性差、浸水后强度明显降低,并且会产生严重的泛霜现象,影响其外观和力学性能,限制了其推广应用。基于此,使用甲基硅酸钠、二甲基硅油和聚甲基氢硅氧烷分别双掺作为复合防水剂,研究其对脱硫石膏砌块的力学性能和防水性能的影响,结果表明:脱硫石膏砌块随着聚甲基氢硅氧烷和甲基硅酸钠复合防水剂掺量的增加,抗压强度和抗折强度先减小后增大,软化系数变大;当聚甲基氢硅氧烷和甲基硅酸钠的掺量分别为0.30%、0.25%时,砌块的接触角为108°,防水性能良好。     

硅酸盐水泥对脱硫石膏基砂浆物理力学性能的影响

研究了硅酸盐水泥掺量变化对脱硫石膏基砂浆的稠度、体积密度、抗压强度、抗折强度、软化系数、黏结拉伸强度、干燥收缩性能等物理力学性能的影响规律.结果表明,硅酸盐水泥能显著提高脱硫石膏基砂浆稠度,增大流动性,使得新拌砂浆体积密度和硬化砂浆体积密度略微增大;显著提高脱硫石膏基砂浆的抗压强度、抗折强度和软化系数,尤其是后期强度;能明显提高黏结拉伸强度,显著降低干燥收缩率,改善干燥收缩性能,甚至使得砂浆早期具有微膨胀特点;硅酸盐水泥在脱硫石膏基中的掺量宜控制在20％以内.     

粉煤灰对脱硫石膏基砂浆物理力学性能的影响

研究了粉煤灰掺量变化对脱硫石膏基砂浆的稠度、体积密度、抗压强度、抗折强度、粘结拉伸强度、干燥收缩性能等物理力学性能的影响规律。结果表明,粉煤灰对脱硫石膏基砂浆物理力学性能具有显著影响,能使得脱硫石膏基砂浆稠度明显增大,新拌砂浆体积密度和硬化砂浆体积密度略微增大,抗压强度、抗折强度和粘结拉伸强度均显著提高;粉煤灰也能显著改善脱硫石膏基砂浆的干燥收缩性,降低干燥收缩率;且当粉煤灰掺量为20%~30%时,其对脱硫石膏基砂浆的上述物理力学性能改善效果最佳。     

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。     

硅酸盐水泥-粉煤灰-脱硫石膏复合材料的性能研究

在脱硫石膏中掺入不同质量分数的硅酸盐水泥和粉煤灰,组成硅酸盐水泥-粉煤灰-脱硫石膏复合材料,研究了其力学性能和耐水性能.结果表明:当硅酸盐水泥和粉煤灰的掺量分别为16％和8％的时,其7d的抗折强度达5.85 MPa、抗压强度达21.33 MPa,吸水率下降18.19％.在硅酸盐水泥、粉煤灰和脱硫石膏的共同作用下,硅酸盐水泥和粉煤灰水化生成的主要产物水化硅酸钙、钙矾石填充于脱硫石膏晶体之间和硬化体的空隙当中,有效增强了脱硫石膏的强度,降低了吸水率.     

矿渣微粉对脱硫石膏基砂浆物理力学性能的影响

研究了矿渣微粉掺量变化对脱硫石膏基砂浆的稠度、体积密度、抗压强度、抗折强度、软化系数、粘结拉伸强度、干燥收缩性能等物理力学性能的影响规律。结果表明,矿渣微粉对脱硫石膏基砂浆物理力学性能具有显著影响,能显著提高脱硫石膏基砂浆稠度、新拌砂浆体积密度和硬化砂浆体积密度,降低脱硫石膏基砂浆的抗压强度、抗折强度和软化系数,尤其是早期强度;但能明显提高粘结拉伸强度,显著降低干燥收缩率,改善干燥收缩性能;矿渣微粉掺量不超过20%时,其对脱硫石膏基砂浆上述物理力学性能的改善效果较佳。     

轻质脱硫灰漂珠外墙保温隔声砂浆的制备及性能研究

用固废物-脱硫灰,辅以轻质骨料粉煤灰漂珠,制备出了水泥-脱硫灰轻质外墙保温隔声砂浆,研究了粉煤灰漂珠掺量等对砂浆各性能的影响。并对胶凝材料体系最佳配比进行了试验优选。研究结果表明,水灰比为0.54、脱硫灰替代13%水泥、粉煤灰漂珠掺120%时,干容重为1065 kg/m~3,2 h稠度损失率为7.6%,保水率为98.7%,导热系数为0.073 W/(m.K),撞击声隔音值为87 dB,28 d抗压强度为9.5 MPa。     

粉煤灰基复合胶凝喷浆材料的强度及水化机理

为提高固体废弃物的利用率,使用粉煤灰、脱硫石膏、电石泥、水泥制备胶凝喷浆材料用于抑制矸石山的自燃,以废治废.采用正交试验的方法研究材料的强度,结果表明当基础组粉煤灰和脱硫石膏质量比70∶30,电石泥外加掺入量20％(质量分数),水泥外加掺入量10％(质量分数),水灰比为0.67时喷浆材料的强度最佳.喷浆固化体28d抗压强度达16.96MPa,可以满足现场应用要求.通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对固化体的晶相结构和微观形貌进行分析,研究水化机理,结果表明水化产物主要是水化硅酸钙、水化铝酸钙和钙矾石晶体,对强度起主要作用.     

利用硅钙渣、水泥、粉煤灰等改善脱硫石膏制品性能的研究

以脱硫石膏、水泥、高铝粉煤灰及其提铝后硅钙渣为主要原料,制作脱硫石膏制品,并对其性能进行测试。测试结果表明:在脱硫石膏制品中添加水泥可以改善其力学性能以及耐水性能,且水泥的添加量应控制在20%以内;添加硅钙渣的石膏制品与纯石膏相比,密度下降,强度提高,吸水率基本保持不变,软化系数增加,且随着硅钙渣添加量的增加,密度下降加剧;粉煤灰的添加使得制品耐水性提高,但强度降低,吸水率和软化系数提高;生石灰掺量5%时制品强度最高;在粉煤灰、硅钙渣、生石灰总量一定的条件下,改变粉煤灰和石灰石的量,石膏制品的干抗折和抗压强度在10%左右时强度最低。     

水泥-脱硫灰-脱硫石膏复掺对淤泥固化性能的影响

采用燃煤电厂通过脱硫工序产生的脱硫灰、脱硫石膏及水泥对白马湖淤泥进行固化试验.抗压强度结果表明,淤泥中单掺水泥时,固化土强度随水泥掺量的增加而增加;水泥、脱硫灰和脱硫石膏三者复掺时,总掺量一定时,三者的最优比例为6∶3∶1,此时强度最佳且高于水泥单掺的强度.此外,还借助SEM对水泥-脱硫灰-脱硫石膏固化淤泥质土的机理进行了探讨.     

基于响应面法的混杂纤维-复合胶凝材料体系优化设计

为克服大掺量复合胶凝材料体系力学性能差的缺点，采用响应面法对混杂纤维复合胶凝材料体系进行优化，以钢纤维掺量、聚丙烯纤维掺量和脱硫石膏掺量为变量因素，以胶砂28 d抗折强度和抗压强度为评价指标，建立预测模型，并进行胶砂及混凝土试验验证。结果表明：当钢纤维体积掺量为0.4%、聚丙烯纤维体积掺量为0.116%和脱硫石膏质量掺量为8%时，复合材料的工作性能和力学性能均达到最优，28 d抗折强度和抗压强度预测值分别可达7.0和37.4 MPa;抗折强度和抗压强度的预测值和试验值相对误差仅为2.86%和1.32%,抗折强度和抗压强度试验值的标准差分别为0.148 8和1.345 9,该响应面法预测模型预测精度高，具有准确性和科学性。本研究印证了复合胶凝材料体系的优化效果，为复合材料多目标优化问题提供新的解决思路和试验依据。     

水泥-脱硫灰-脱硫石膏复掺对淤泥固化性能的影响

采用燃煤电厂通过脱硫工序产生的脱硫灰、脱硫石膏及水泥对白马湖淤泥进行固化试验。抗压强度结果表明,淤泥中单掺水泥时,固化土强度随水泥掺量的增加而增加;水泥、脱硫灰和脱硫石膏三者复掺时,总掺量一定时,三者的最优比例为6:3:1,此时强度最佳且高于水泥单掺的强度。此外,还借助SEM对水泥-脱硫灰-脱硫石膏固化淤泥质土的机理进行了探讨。     

钢渣水泥抹面砂浆性能研究

本文研究了钢渣、矿渣、石膏和粉煤灰对钢渣水泥抹面砂浆性能的影响。结果表明:钢渣水泥复合材料抗压强度和抗折强度随着钢渣掺量的增加而呈减小的趋势;矿渣(20%)复配改性钢渣水泥复合材料,28d最佳抗压强度和抗折强度(49.2MPa和6.8MPa)分别较未掺矿渣的提高了3.3%和16.2%;当脱硫石膏掺量在3%时,可提高钢渣-水泥-矿渣力学性能;当增塑剂掺量控制在0.4%,水泥抹灰砂浆施工性能较好,砂率在1:4时,钢渣水泥抹灰砂浆28d抗压强度可达到13.5MPa(满足M10等级要求),当砂率为1:5时,钢渣水泥抹灰砂浆28d抗压强度可达到7.5MPa(满足M5等级要求)。     

不同激发剂对钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学性能影响的研究

通过往钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料中掺加不同掺量的减水剂、硫酸钠和水泥,研究不同激发剂不同掺量对其力学性能的影响及影响机理,并确定各激发剂的不同掺量,以达到提高力学性能的目的。分析研究表明,当减水剂掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为1.48MPa和5.75MPa;当硫酸钠掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为2.54MPa和9.61MPa;当水泥掺量为10%时力学性能较好,其28d抗折、抗压强度分别为,6.31MPa和18.75MPa。     

丁二酸对水热合成α-半水脱硫石膏微晶形貌及力学强度的影响

为提高脱硫石膏利用率和附加值,采用水热合成法在温度为95 ℃的15%（质量分数）氯化钠溶液中制备高强α-半水脱硫石膏材料,研究了丁二酸掺量对α-半水脱硫石膏转晶行为、物相组成、微晶形貌及力学强度的影响。结果表明,随着丁二酸掺量的增加,α-半水脱硫石膏的诱导成核与晶体生长时间均逐渐增大,转晶时间延长。同时,α-半水脱硫石膏的长径比随着丁二酸掺量的增加而降低,这有利于促进α-半水脱硫石膏水化,提高结构密实性,改善材料的力学性能。其中,掺入0.20%（质量分数）丁二酸时α-半水脱硫石膏的长径比降至1∶1左右,其2 h抗折强度和烘干抗压强度分别提高至5.54 MPa、38.47 MPa。     

石膏-粉煤灰基复合材料性能研究

本文研究了膨胀珍珠岩、短切维尼纶纤维、水泥熟料对石膏-粉煤灰基胶凝材料抗折、抗压、软化系数和表观密度的影响.结果表明, 半水石膏-粉煤灰胶结材硬化体的强度随着粉煤灰掺量的增加而降低;添加水泥熟料作为粉煤灰的激发剂,可使石膏-粉煤灰复合材料的耐水性能提高;以珍珠岩作为轻骨料的复合材料,随着珍珠岩质量分数的增加,对复合材料的力学性能影响不是很大,复合材料的密度大大减小;短切维尼纶纤维对复合材料的对抗压强度贡献不大,只可以增强制品的抗折强度.