磷石膏生产硅酸盐膨胀水泥研究

本文通过实验研究了磷石膏生产硅酸盐膨胀水泥的物理性能,提出了磷石膏代替天然二水石膏生产硅酸盐膨胀水泥的可行性,为工业废渣磷石膏的开发利用寻找了一条重要途径。     

磷石膏在矾土膨胀水泥中的应用

１前言１．１研究磷石膏矾土膨胀水泥的意义磷石膏是化学工业从磷灰石制取了磷铵后得到的废渣,含４６％～４９％的ＳＯ３、０．２％～１．５％的Ｐ２Ｏ５小于１．５％的氧化物杂质,每生产１ｔ磷铵会排放出约２ｔ磷石膏。由于产出量较大,又没有得到有效的利用,因此其堆...     

磷石膏对硅酸盐水泥性能和水化的影响

利用XRD、SEM、结合水量及水化热测定等方法,分析了磷石膏的组分与结构,研究了磷石膏对硅酸盐水泥的物理性能和水化过程的影响,进而探讨了磷石膏中的磷和氟对水泥单矿物C3S的水化作用机理。     

水灰比对过硫磷石膏矿渣水泥强度的影响

探究不同的水灰比对过硫磷石膏矿渣水泥(磷石膏基水泥)强度的影响,并通过XRD、SEM、DSC对不同水灰比过硫磷石膏矿渣水泥的水化产物、水化过程和机理进行了分析,结果表明:与普通硅酸盐水泥不同,过硫磷石膏矿渣水泥的强度在水灰比0.36时强度最高,继续降低水灰比,水泥强度反而下降。这是由于矿渣是在碱性的液相中溶解和形成水化产物,如果水灰比太低,水在早期形成水化产物而消耗完毕,阻碍了矿渣的后期水化,水化产物减少,从而使强度降低。     

磷石膏在矿渣-偏高岭土地聚合物中的应用

本文对磷石膏在矿渣-偏高岭土中的应用进行了研究。通过SEM、EDX、XRD、化学结合水研究了其水化产物与微观形貌,并测试了地聚合物的抗折、抗压强度。结果表明,矿渣-偏高岭土地聚合物的水化产物主要为无定形态的C-(A)-S-H或N-(A)-S-H,加入磷石膏后,体系中生成了晶态的钙矾石。当磷石膏掺量达到20%后,硬化浆体具有较高的化学结合水增长速率,且抗压强度显著高于对照组。     

磷石膏在新型墙体材料中的应用研究

简述了磷石膏中不同杂质对其应用性能的影响及其预处理方式;从石膏基本性质出发,分析了利用磷石膏生产石膏制品、水泥混凝土制品和硅酸盐混凝土制品类新型墙体材料的理论依据和需注意的问题;提出了利用磷石膏对粉煤灰、矿渣的硫酸盐激发作用生产混凝土实心砖、蒸压砖,应警惕延迟钙矾石膨胀对制品的危害。     

磷石膏中磷的分析及对性能影响研究

可溶磷是磷石膏中主要有害杂质。研究了不同形态可溶磷、共晶磷对磷石膏性能的影响,测定了磷石膏中磷、可溶磷及晶磷含量,用扫描电镜及光电子能谱研究了可溶磷的存在形式及其分布。结果表明：可溶磷主要分布在磷石膏晶体表面,其含量随磷石膏粒度增加而增加;共晶磷则随磷石膏粒度增加而减少。可溶磷、共晶磷降低硬化体强度。当磷石膏胶结材水化时,不同形态磷转化为难溶盐,覆盖在二水石膏晶体表面,阻碍其溶解与水化,使其缓凝。石灰石和磷石膏可降低影响,是提高磷石膏性能的一种合理方法。     

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。     

硅酸盐水泥熟料和硅灰对磷建筑石膏耐水性和水化行为的影响

研究了单掺硅酸盐水泥熟料和复掺硅灰对磷石膏复合胶凝材料绝干强度、表观密度、吸水率、软化系数及SO₄^2-离子浸出浓度的影响，并对其水化行为进行了讨论。结果表明，复掺时，随着硅灰掺量的增加，试件表观密度、绝干强度和软化系数先增加后降低，而吸水率和SO₄^2-离子浸出浓度先降低后增加；最优配比为磷石膏85%、熟料15%、硅灰10%，比纯磷石膏绝干抗折、抗压强度提高182.8%、180.8%，吸水率降低37.7%，软化系数提高130.6%,SO₄^2-离子浸出浓度降低13.4%；单掺和复掺均提高了磷石膏浆体累积放热量，且随着硅灰掺量的增加，累积放热量降低；单掺和复掺均增多了硬化体小于10 nm的凝胶孔数量，减少了大于100 nm的大孔数量，且随着硅灰掺量的增加，孔隙率先减小后增大。     

超硫酸盐水泥的水化产物及孔结构特性

采用抗压强度试验、X射线衍射分析、电镜扫描及压汞仪法等测试技术,测试和分析了超硫酸盐水泥在不同龄期的强度、水化产物及孔结构,并将其与普通硅酸盐水泥、矿渣水泥对比,探讨超硫酸盐水泥的水化机理。研究结果表明,超硫酸盐水泥早期强度较低,但后期强度发展快,28d强度高于42.5普硅水泥;超硫酸盐水泥的主要水化产物为水化硅酸钙、钙矾石及少量石膏晶体,未见普硅水泥及矿渣水泥的主要水化产物氢氧化钙;90d时,超硫酸盐水泥硬化浆体的阈值孔径、最可几孔径、中孔孔径及平均孔径均小于普硅水泥和矿渣水泥,具有更小的孔隙率和更高的密实度,有效地促进了超硫酸盐水泥后期强度的增长。     

磷建筑石膏矿渣水泥的水化过程与耐水性能

通过凝结时间、流动度、孔溶液pH值、抗折强度、抗压强度、吸水率、软化系数、水化热和水化产物分析测试,探究了磷建筑石膏（CPG）掺量对石膏矿渣水泥水化过程与耐水性能的影响.结果表明：随着CPG掺量的增加,石膏矿渣水泥的凝结时间缩短,流动度减小,吸水率与3 d水化累计放热量均增大;水泥净浆孔溶液的pH值在水化早期快速下降,56 d时保持不变;当CPG掺量从40%增加到70%时,56 d水泥净浆孔溶液的pH值从11.02减小到10.62,水泥胶砂的软化系数从0.98减小到0.91,主要水化产物均为二水石膏和钙矾石,并且钙矾石的含量随着CPG掺量的增加而减少.     

羟丙基甲基纤维素对硫铝酸盐水泥水化的影响

采用X射线衍射分析、热分析、等温量热法和电感耦合等离子光谱法研究了羟丙基甲基纤维素（HPMC）对硫铝酸盐水泥水化的影响，并从孔溶液的性质和组成方面分析了其对水泥水化的影响机理.结果表明：HPMC改变硫铝酸盐水泥的水化放热速率，增加钙矾石（AFt）、单硫型水化硫铝酸钙（AFm）和铝胶（AH₃）的含量，促进AH₃与CaSO₄和Ca（OH）₂反应，并促进AFt向AFm转变；HPMC降低硫铝酸盐水泥孔溶液的表面张力，增大孔溶液的pH值，降低孔溶液中SO42-的浓度，增加Ca²⁺和［Al（OH）₄］^-的浓度，进而增大AFt和AFm的离子浓度积，有利于水化产物的析出，从而促进水泥水化.     

硅灰对硫铝酸盐水泥水化行为的影响机理

通过抗压强度、凝结时间、电阻率测定以及X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和孔溶液分析,研究了掺硅灰硫铝酸盐水泥浆体的水化行为.结果表明:5%掺量(质量分数,下同)的硅灰可以很好地改善水泥浆体的抗压强度,10%硅灰掺量的试样抗压强度只在1,28d时稍高于空白试样;掺入硅灰明显缩短了硫铝酸盐水泥的凝结时间;硫铝酸盐水泥的主要晶体水化产物是钙矾石,28d时的钙矾石量稍高于3d时,掺硅灰试样的钙矾石量要高于空白试样;掺硅灰试样的电阻率变化曲线高于空白试样,表明硅灰的掺入能够加快水泥的水化速率;硬化水泥浆体的孔溶液碱度随着硅灰掺量的增加而降低,掺硅灰试样的Ca2+浓度高于空白试样,表明硅灰促进了熟料的溶解,5%硅灰掺量试样的Al 3+浓度最低,表明其促进水化的效果更明显.     

过硫磷石膏矿渣水泥制品养护制度研究

研究了过硫磷石膏矿渣水泥制备制品的不同养护温度、养护时间、静停时间等对水泥制品性能的影响。深入探讨了过硫磷石膏矿渣水泥制品适宜的养护制度,并对养护制度与水泥水化过程、水化产物形成及微观结构发展等的关系及其对过硫磷石膏矿渣水泥制品性能的影响机理进行了探讨。结果表明,过硫磷石膏矿渣水泥的最佳养护制度为:静停2d后,在40℃温度下养护16h。随着养护温度提高,水泥水化速度加快,早期强度增加但后期强度降低,当养护温度达到80℃时,由于不能形成水化产物钙矾石,强度明显降低。     

阿利尼特水泥早期水化产物的研究

利用DTA,XRD,SEM等方法,研究了一种以Alinite C11A7·CaCl2为矿物组成的新型的阿利尼特水泥的早期水化产物.结果表明,该水泥的主要早期水化产物为C S H凝胶和Ca(OH)2,另外还有少量的C3A·CaCl2·H10和C3AH6.在水化早期(7d前),有较多的C S H凝胶和Ca(OH)2生成,从而使该水泥具有凝结快、早期强度高的特点.     

掺玻璃粉水泥净浆水化性能

以废弃啤酒瓶制成玻璃粉,配制掺玻璃粉水泥净浆.测试掺玻璃粉水泥净浆抗压强度;采用X射线衍射分析、热重-差热分析、扫描电子显微镜分析及能谱分析技术研究掺玻璃粉水泥净浆水化产物的种类、含量、微观形貌及元素组成.结果表明:随着玻璃粉掺量(质量分数)的增加,水泥净浆抗压强度减小.掺玻璃粉水泥净浆水化产物主要有C-S-H凝胶、Ca(OH)2及少量钙矾石、水化铝酸钙等.由于玻璃粉的火山灰反应消耗Ca(OH)2,随着玻璃粉掺量的增加和龄期的延长,水泥净浆水化产物中Ca(OH)2含量(质量分数)逐渐减少.掺玻璃粉水泥净浆微观结构较为致密,其水化产物C-S-H凝胶形态与纯水泥净浆有所不同,多由不规则的短柱状及薄片状凝胶粒子交叉结合在一起形成网络结构,为低钙硅比(质量比)C-S-H凝胶.玻璃粉具有火山灰活性.     

无碱速凝剂对硅酸盐水泥早期水化的影响

从早期硬化强度发展、水化离子溶出规律、水化放热行为以及水化物相和微观形貌层次阐述了液体无碱速凝剂对硅酸盐水泥早期水化的影响.结果表明:液体无碱速凝剂通过速凝阶段针棒状钙矾石的迅速形成而使得硅酸盐水泥初始水化放热显著提高;氟离子的引进促进了速凝阶段C3S的快速溶解水化并形成C-S-H凝胶,明显改善了无碱速凝剂的速凝作用效果及其与减水剂的适应性,但显著降低了水化24h的硬化体强度,原因是氟离子在水化加速阶段消耗钙离子而形成了片状CaF2产物,在吸附插层作用下对C-S-H凝胶产生包裹抑制作用,从而明显延缓了水泥水化过程.     

硬化水泥浆体孔隙溶液的制取与研究

介绍了硬化水泥浆体孔隙溶液的制取，实验测定了孔隙溶液的成分。讨论了内掺Cl^-离子对孔隙溶液OH^-离子溶液或pH值的影响，以及氯化物种类、养护方法和水泥品种对孔隙溶液成分的影响，探讨了这些因素对化水泥浆体孔隙溶液成分的影响机制。