脱硫石膏制作粉刷石膏的耐干湿循环性能

用脱硫石膏(用量50%以上)制备底层和面层粉刷石膏,研究该粉刷石膏干湿循环条件下的力学性能。实验结果表明:在干湿循环条件下,以脱硫石膏为主要胶凝材料制备的面层粉刷石膏力学性能呈下降趋势,加少量的重钙可以改善其干湿循环性能;底层粉刷石膏在干湿循环养护15个周期后强度呈增强趋势,添加减水剂对强度增强作用明显。淀粉醚、减水剂、水泥、矿粉都可增强其耐干湿循环性能。     

原状脱硫石膏泡沫混凝土的制备与性能研究

原状脱硫石膏泡沫混凝土是在自主研发的原状脱硫石膏高强胶凝材料体系的基础上,以H2O2为化学发泡剂,同时在催化剂MnO2的作用下,利用反应后产生的O2达到自主发泡的目的,并掺入一定量的聚丙烯纤维和稳泡剂硬脂酸钙分别起到增强增韧和稳定气泡的作用。实验研究了不同组分对原状脱硫石膏泡沫混凝土各项性能的影响,包括干密度、抗压强度、导热系数、气孔率、线性收缩率、吸水率等性能,并利用扫描电子显微镜观察了不同发泡剂掺量时孔结构的微观形貌,最终确定了最佳配合比:胶凝材料体系组分为1(所包含组分质量比为:m(原状脱硫石膏)∶m(矿渣)∶m(水泥)∶m(石灰粉)∶m(水玻璃)∶m(减水剂)=60∶31∶9∶6∶0.7∶1.8),发泡剂掺量为2.5%、硬脂酸钙为3.2%、纤维为0.15%、水胶比为0.38,均外掺(质量比)。原状脱硫石膏泡沫混凝土各项性能均满足标准JC/T 266-2011《泡沫混凝土》的相关要求。本研究大大扩大了工业废石膏的应用范围,有效节约了自然资源,具有重要的社会现实意义。     

基于响应曲面法的脱硫石膏基胶凝材料体系配比优化

为了改善脱硫石膏基胶凝材料强度低的缺点，实现脱硫石膏高值化利用，基于响应曲面法进行改性脱硫石膏复合体系优化设计。以生石灰粉煤灰水泥为改性剂，部分取代脱硫建筑石膏，制备改性脱硫石膏胶凝体系，研究不同改性剂及交互作用对复合胶凝材料1、 28 d抗压强度的影响，建立响应面预测模型，并进行试验验证。结果表明：不同改性剂质量分数分别为生石灰5.53%、粉煤灰9.17%、水泥15.32%时，复合材料性能最优。该配比下，复合材料1、 28 d抗压强度分别为5.50、 20.30 MPa,较纯脱硫石膏体系分别提高48.65%和67.77%。实测值与预测值偏差仅为0.90%和0.74%,表明响应曲面法预测精度高，方法可行。     

脱硫石膏对大掺量粉煤灰-矿渣粉干混砂浆性能的影响

针对大掺量粉煤灰、矿渣粉导致干混砂浆早期强度和后期强度较低的问题,研究脱硫石膏对该干混砂浆性能的影响;采用X射线衍射、扫描电镜及孔结构分析等手段进行微观机理讨论。结果表明,在大掺量粉煤灰矿粉干混砂浆中掺加占胶凝材料总质量6%～8%的脱硫石膏,对和易性无不良影响,并可显著提高浆体的抗压强度及拉伸粘结强度,收缩率降低10%以上,并改善抗碳化能力,使砂浆体积更稳定;脱硫石膏对粉煤灰及矿渣粉起到激发硫酸盐和碱性的双重作用,并在一定程度上促进水泥水化;胶凝材料的水化产物改善砂浆浆体内部结构,使砂浆浆体中的孔隙大大减少。     

磷石膏基胶凝材料的制备及无机保水剂对其性能的影响

磷石膏基胶凝材料(PGC)是由原状磷石膏、矿渣、水泥和外掺3%硅灰等配制而成的绿色胶凝材料。通过标准稠度需水量、凝结时间和抗压强度等参数确定其基本配合比,并研究无机保水剂(P-1)对PGC析水率和线膨胀率的影响,借助XRD和SEM测试手段对水化产物进行分析表征。结果表明:磷石膏掺量为50%、矿渣与水泥的比值为4∶1、外掺3%硅灰时,制备出的PGC标准稠度需水量为30.8%,初、终凝时间分别为606min和872min,室温下7d抗压强度可达25.9MPa,28d抗压强度超过40MPa。P-1掺量为2%时,析水率为1.3%,较空白样(未掺P-1)降低了62.9%,28d线膨胀率为0.3137%,较空白样降低了3.3%。PGC水化产物主要为C-S-H凝胶和少量AFt。     

冶金渣制备高强人工鱼礁结构材料的试验研究

为了研究钢渣粉磨时间和矿渣钢渣复掺比例对矿渣-钢渣-熟料-石膏体系胶凝材料强度的影响,采用一次线性回归得到胶凝材料强度的变化趋势,并利用XRD和SEM方法分析钢渣粉磨和净浆的水化过程.试验表明:矿渣与钢渣的复合比为7∶1,钢渣和矿渣的比表面积分别为550和480 m2/kg,且与质量分数10%的水泥熟料和质量分数10%的脱硫石膏复合的胶凝材料具有较高的强度.以优化后的胶凝材料代替水泥,并以热闷法稳定化的钢渣颗粒为骨料,可以制备出抗压强度达到60 MPa以上,水泥熟料总用量为2%的高强人工鱼礁混凝土.研究表明,对钢渣适度粉磨能改善钢渣性能,适量加入钢渣对促进体系的水化有积极作用.     

高强防水石膏的研究

高强防水石膏作为一种新型材料,是石膏材料发展的一个重要的方向。利用聚乙烯醇和脱硫建筑石膏为主要原料,采用特殊的加工工艺制备出了一种特殊的聚乙烯醇-脱硫石膏复合材料即宏观无缺陷(MDF)石膏。对MDF石膏复合材料的力学性能和吸水率能进行测试和研究结果表明:采用该工艺能够显著提高石膏的内部的作用力和密实度,从而使石膏的力学性能得到极大提高,且石膏材料的耐水性能也得到进一步改善。     

新型脱硫石膏基保温砂浆的配制及性能研究

以脱硫石膏及膨胀玻化微珠为研究对象,通过对比选取和交叉试验的方法,首先考察了脱硫石膏与膨胀玻化微珠的配比对保温砂浆的表观密度和抗压强度的影响,再利用柠檬酸、乳胶粉、纤维素醚和聚丙烯纤维等掺合物对保温砂浆进行改性试验,重点研究了各添加剂对保温砂浆的保水率、压折比、极限变形量、断裂能和线性收缩率的影响.结果表明,要配制性能优异的脱硫石膏基保温砂浆,应将玻化微珠和胶凝材料的体积质量比控制在4.5L∶1kg,必须掺入石膏质量0.1％左右的柠檬酸调节凝结时间,乳胶粉、纤维素醚和聚丙烯纤维的掺量分别控制为胶凝材料质量的2％、0.6％和0.6％.     

钢渣激发脱硫石膏水硬性胶凝材料的研究

研究旨在开发一种以钢渣为碱性激发剂,以烟气脱硫石膏、矿渣粉为主要为原料的脱硫石膏水硬性胶凝材料。该胶凝体系3天抗折强度和抗压强度可达4.4 MPa和15.8 MPa;28天抗折强度和抗压强度可达9.4 MPa和50.7 MPa。其试样的强度随钢渣掺量的增加而增加,而钢渣含量一旦超过8%后,增长幅度变缓,甚至开始降低。XRD和SEM分析表明,脱硫石膏-矿渣-激发剂体系的水化产物主要是钙矾石和C-S-H凝胶。脱硫石膏在水化过程中一部分参与水化形成水化产物钙矾石,其余部分被水化产物所包裹起集料骨架作用。     

钢渣激发脱硫石膏水硬性胶凝材料的研究

研究旨在开发一种以钢渣为碱性激发剂,以烟气脱硫石膏、矿渣粉为主要为原料的脱硫石膏水硬性胶凝材料。该胶凝体系3天抗折强度和抗压强度可达4.4 MPa和15.8 MPa;28天抗折强度和抗压强度可达9.4 MPa和50.7 MPa。其试样的强度随钢渣掺量的增加而增加,而钢渣含量一旦超过8%后,增长幅度变缓,甚至开始降低。XRD和SEM分析表明,脱硫石膏-矿渣-激发剂体系的水化产物主要是钙矾石和C-S-H凝胶。脱硫石膏在水化过程中一部分参与水化形成水化产物钙矾石,其余部分被水化产物所包裹起集料骨架作用。     

耐水石膏墙体材料研发现状分析

石膏制品因其良好的性能，备受建筑行业的青睐。但其耐水性差的缺点又使其在建筑行业的发展受到极大的限制。如何提高石膏制品的耐水性成为建筑行业的一大难题，通过对石膏材料耐水性较差的原因进行了分析，结合国内外的研究状况，给出了提高石膏基耐水性的几种措施，并对提高石膏基墙材料耐水性的方法进行了展望。     

活性掺合料对脱硫基粉刷石膏制品性能的影响

利用脱硫石膏生产建筑石膏已经成为当前解决固体排放物问题的有效途径。粉刷石膏在耐水性和力学性能等方面的弱点影响其使用范围。本文研究复合掺加不同含量的活性掺合料对石膏制品耐水性和力学性能的影响。研究表明,掺加水泥和矿渣的效果最好,其耐水性可以提高40%,力学性能提高48%。     

石膏的直写成型：可打印石膏浆料的研制

石膏是雕像、建筑和铸造模具(合金和陶瓷)的常用材料。采用直写成型(Direct Ink Writing, DIW)打印石膏可避免其他3D打印技术(如Binder Jetting, PBBJ等)中存在水化反应不充分等问题, 获得高强度3D打印石膏。为了延缓水化反应获得充足的打印操作时间, 本研究通过添加缓凝剂和增稠剂, 研制了一种适用于直写成型的石膏浆料, 并打印了多种石膏三维结构(如蜘蛛网和木材堆积结构等)。结果表明, 质量分数为0.6%柠檬酸(Citric Acid, CA)的缓凝效果最好, 极大地减少了石膏流动性的经时损失。质量分数为0.3%羟丙基甲基纤维素(Hydroxypropyl Methylcellulose, HPMC)的增稠效果最好, 使石膏浆料具有良好的打印性能。CA的选择性吸附使得石膏晶体定向生长, 延长水化反应时间, 但一定程度降低石膏强度。HPMC加速石膏浆料中絮凝结构形成, 导致其粘度和剪切弹性模量升高。直写成型3D石膏件的抗压强度约为20 MPa, 远高于PBBJ等方法制备的石膏件的抗压强度。     

磷石膏基粉刷材料工作性的研究

磷石膏的无害化处理及综合利用是固体废物处理与资源化领域的研究热点,也是磷化工持续发展的迫切需要.通过添加各种外加荆对磷建筑石膏进行改性并配制附加值较高的粉刷材料是其资源化利用的有效途径.粉刷材料工作性的好坏决定其能否更好地在工程中应用.重点研究了磷石膏基粉刷材料的凝结时间和保水性的影响因素.     

粉刷石膏的研究

研究了分别以柠檬酸、柠檬酸与普通硅酸盐水泥复合物作缓凝剂,调节粉刷石膏的凝结时间,并对比2种缓凝体系对石膏抗折、抗压强度的影响.比较不同保水剂（聚乙烯醇、羧甲基纤维素）以及相同量的保水剂在不同工艺流程下保水效果上的区别.探索了有机保水剂和无机保水剂对粉刷石膏的保水性的影响.结果表明,柠檬酸与普通硅酸盐水泥的复合缓凝剂比单纯的柠檬酸更能有效地延缓建筑石膏的凝结,同时建筑石膏的抗折、抗压强度降低幅度减小.     

Gypsum morphological analysis and modeling

When plaster is put in water, a network of needles is spontaneously formed. The morphology of the plaster microstructure have been studied in order to understand precisely its role with respect to its physical properties. Three microstructures of plaster were prepared from different hydration conditions, to obtain three crystal sizes at a given level of porosity. We propose a morphological characterization and modeling of the plaster microstructure by means of simple tools of mathematical morphology. From the use of a two parameters random model of microstructure, the Boolean model, contact properties between the microstructural units made of gypsum needles are estimated, and bounds of the elastic behavior of the plaster are compared to measurements.     

Gypsum in construction: origin and properties

Calcium sulfate, commonly known as natural gypsum, is found in nature in different forms, mainly as the dihydrate (CaSO₄ · 2H₂O) and anhydrite (CaSO₄). They are products of partial or total evaporation of inland seas and lakes. Both the dihydrate and the anhydrite occur in nature in a variety of forms. The origin of gypsum, its genesis, varieties and properties are discussed, and the focus is then on the most common binding material produced from it, plaster of Paris (β-hemihydrate), known in France as ‘platre de Paris’, in the USA as ‘calcined gypsum’, and in Germany as ‘Stuckgips’. Details are given of the properties of gypsum paste (setting, expansion, and adhesion) and of hardened gypsum (strength, bulk weight, thermal expansion, volume and linear changes under humidity fluctuations, moisture absorption, paintability, corrosivity, thermal and acoustic insulation behaviour, and fire resistance).

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Resume Le sulfate de calcium, généralement appelé gypse naturel, se trouve dans la nature sous différentes formes, souvent comme dihydrate (CaSO₄ · 2H₂O) et comme anhydrite (CaSO₄), qui sont le résultat d'une évaporation totale ou partielle de mers intérieures et de lacs. Aussi bien l'anhydrite que le dihydrate existent dans la nature sous une variété de formes. Après un compte-rendu sur l'origine du gypse, sa genèse, ses variétés et propriétés, l'article traite de la matière la plus couramment produite à partir du gypse, qui est connue en France sous le nom de ‘platre de Paris’ (β-semi-hydrate), aux USA sous celui de ‘calcined gypsum’, et en Allemagne sous celui de ‘Stuckgips’. L'article décrit aussi en détail les propriétés de la pate de platre (prise, dilatation, adhérence) et celles du platre dur (résistance, poids, dilatation thermique, volume et changements linéaires sous l'influence des fluctuations de l'humidité, absorption d'eau, aptitude à être peint, corrosion, comportement à l'isolation thermique et acoustique et résistance au feu).

     

Alabaster and Selenite Gypsum：I—Dehydration—Rehydration Comparison Studies

Two types of gypsum raw materials, selenite and alabaster,were used to prepare dental stone(α-hemihydrate).Gypsum lumps(0.8-2.5 cm) were hydrothermally treated at 135,160 and 180℃ for 6,2 and 1 h respectively.The physicochemical properties and composition characteristics of the α-hemihydrates prepated from selenite and alabaster raw gypsum were determined.The results indicated that both the selenite and alabaster raw gypsum show the same chemical and mineralogical composition of calcium sulphate dehydrate.They differs only in their microstructure,selenite raw gypsum exhibits perfect regular crystals while alabaster gypsum,on the other hand,exhibits irregular,large size and interlocked crystals.Selenite is more accessible to dehydration than alabaster raw lower compressive strength values in relation to that prepared from selenite gypsum.The compressive strength values of the all prepared samples were higher than that specified by A.D.A specification for dental use.To optimize the setting time of both products further studies are needed.