含辅助官能团类有机酸对磷石膏晶体的影响

为研究有机酸中辅助官能团对磷石膏晶体调晶效果的影响,利用计算机仿真技术模拟琥珀酸、苹果酸和马来酸与CaSO_4·0.5H_2O(111)晶面的吸附反应,并利用吸附模型CASTEP(cambridge serial total energy package)计算上述3种有机酸与CaSO_4·0.5H_2O晶面相互作用的吸附能,得出它们对晶面调晶效果的优先顺序.通过CaSO_4·0.5H_2O晶面吸附有机酸前后有机酸中羧基键长、键角以及羧基与晶面的态密度变化,对比发现在琥珀酸羧基邻位引入富电子羟基基团或者在中间位引入顺式结构双键均有助于提高羧基与晶体表面Ca2~(+)的络合电子配位能力.利用扫描电镜(SEM)观察有机酸与磷石膏反应后的晶体形貌,并测得与有机酸反应后磷石膏试块的力学参数.结果表明:试验结果和计算机仿真技术模拟的结论一致;与苹果酸反应后的磷石膏试块抗压强度和抗折强度均最大,分别为12.85,4.21MPa.     

基于多元非线性回归模型预测磷建筑石膏强度

研究硅灰、聚羧酸减水剂、柠檬酸、聚乙烯醇乳液对磷建筑石膏强度的影响,根据各因素对强度影响的拟合曲线特征,提出多元非线性回归模型,运用MATLAB软件建立多因素共同作用影响磷建筑石膏强度的多元非线性回归分析模型,结果表明:硅灰是影响磷建筑石膏强度的最主要因素,通过模拟值与试验值的比较,验证回归模型的合理性.     

基于灰色系统理论的磷建筑石膏基胶凝材料组分优化设计研究

以云南磷石膏为主要原料制备磷建筑石膏基胶凝材料.通过应用灰关联分析法分析磷建筑石膏基胶凝材料的组分(复合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、磷建筑石膏)对其绝干抗压强度的影响,确定了掺合料最佳组合为粉煤灰、矿渣硅酸盐水泥、硅灰;并运用多目标智能加权灰靶决策模型综合考虑抗压强度、抗折强度、初凝时间、终凝时间、软化系数、孔隙率六个指标,确定了其最佳配合比.试验表明:当粉煤灰:矿渣硅酸盐水泥:硅灰:磷建筑石膏的配合比为6%:5%:3%:86%时,其综合性能最好,绝干抗压强度为14.11 MPa,抗折强度为2.58 MPa,初凝时间为16 min,终凝时间为43 min,软化系数为0.51,孔隙率为23%.     

减水剂与磷建筑石膏基胶凝材料兼容性研究

以磷建筑石膏、粉煤灰、水泥、硅灰制备磷建筑石膏基胶凝材料。通过分析聚羧酸系减水剂(HC)、萘系减水剂(FDN)、木质素磺酸钙(MG)对磷建筑石膏基胶凝材料减水率、初凝时间、终凝时间、抗压强度、抗折强度、流动度经时损失等性能的影响,研究减水剂与磷建筑石膏基胶凝材料的兼容性。试验表明:萘系减水剂具有缓凝、增强的效果,与磷建筑石膏基胶凝材料兼容效果好;聚羧酸系减水剂在提高抗压强度、抗折强度方面有明显的优势;木质素磺酸钙具有促凝的效果,与磷建筑石膏基胶凝材料兼容效果较差。     

基于密度泛函理论研究磷建筑石膏晶体表面吸附丁二酸转晶机理

基于密度泛函理论的第一性原理,对磷石膏晶面及吸附物丁二酸构型进行了优化,通过丁二酸与晶体表面的吸附模型计算模拟了丁二酸以三种不同的吸附方式分别与晶面发生反应,结果发现丁二酸最可能的吸附方式为丁二酸羧基中双键氧原子被晶面上的Ca原子垂直吸附,且为化学吸附。采用扫描电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱分析了丁二酸对磷石膏晶体形貌及表面电子结合能的影响,并测得不同掺量丁二酸作用下磷石膏的抗折、抗压强度。研究发现,丁二酸中羟基与磷石膏晶面Ca元素发生了表面化学作用,与模拟结果基本一致,丁二酸吸附于磷石膏晶面的作用机理表现为丁二酸中O的2p和H的1s轨道中的电子向晶面上Ca的3d轨道发生了迁移。在杂质预处理过程中,丁二酸添加量为磷石膏用量的0.2%时磷石膏的抗折、抗压强度最大,分别为6.9 MPa和31.6 MPa。