本文關(guān)鍵詞：發(fā)泡磷石膏輕質(zhì)材料的制備與基本性能

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【摘要】：磷石膏是磷酸生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品,由于雜質(zhì)對性能影響較大以及成分波動大等原因,造成磷石膏以工業(yè)廢料的形態(tài)處于堆存狀態(tài),這不僅造成了資源的浪費,也給排放企業(yè)造成負(fù)擔(dān),同時對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。本課題以磷石膏的高效利用為主要目的,通過摻加堿性物質(zhì)、礦物摻合料、減水劑和緩凝劑調(diào)節(jié)流動性能、凝結(jié)性能,并摻加水泥對強度和耐水性能進(jìn)行改善,最后通過發(fā)泡的方式制備出了輕質(zhì)磷石膏材料,并對微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。加入礦物摻合料后,磷石膏漿體的流動性和凝結(jié)性能均得到改善。硬化體的強度隨礦物摻合料的增多而下降,同時摻加礦渣時硬化體的強度高于粉煤灰,但是當(dāng)?shù)V渣摻量過多時會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,最后確定石膏與粉煤灰最佳比例為8:2,磷石膏與礦渣最佳比例為9:1;摻入堿性物質(zhì)可以起到激發(fā)礦物摻合料活性的作用,同條件下熟石灰的激發(fā)效果優(yōu)于普通硅酸鹽水泥,熟石灰的最佳為礦物摻合料和石膏總質(zhì)量的6%左右。摻入0.3%聚羧酸減水劑可降低石膏用水量60%,并且大幅度提高了漿體的流動性能,但摻量較大時會導(dǎo)致石膏強度降低。檸檬酸可以大幅度延長石膏的凝結(jié)時間,同時引起一定程度的強度損失,并且凝結(jié)時間延長越多時強度降低越顯著。摻35%普硅水泥使石膏硬化體28 d抗壓強度提高了97.9%,軟化系數(shù)由原來的0.36提高到0.46。隨著泡沫摻量由0%增加至60%,石膏強度由17.9 MPa下降到1.7 MPa,干燥體積密度由1404.9 kg/m3下降到521.7 kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)由0.4246 W/(m·K)下降到0.0724 W/(m·K)。對于發(fā)泡石膏輕質(zhì)材料,表層噴涂有機硅可以顯著提高其表面防水效果。對于磷石膏體系,摻入粉煤灰使硬化體孔隙率增加,但最可幾孔徑有所降低;摻入水泥可以同時降低孔隙率和最可幾孔徑,使孔隙結(jié)構(gòu)細(xì)化。
【關(guān)鍵詞】：磷石膏 預(yù)處理 外加劑 泡沫 微觀結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ177.31
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 研究背景和意義8
• 1.2 磷石膏特性與應(yīng)用現(xiàn)狀8-14
• 1.2.1 磷石膏的預(yù)處理8-10
• 1.2.2 雜質(zhì)對磷石膏性能的影響10-11
• 1.2.3 磷石膏在建筑材料中的應(yīng)用11-14
• 1.3 石膏改性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 減水劑的作用效果15
• 1.3.2 緩凝劑的作用效果15-16
• 1.3.3 石膏制品的防水改性16-17
• 1.3.4 石膏輕質(zhì)材料的制備17-18
• 1.4 本論文主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 原狀磷石膏的預(yù)處理19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 原材料以及試驗方法19-21
• 2.2.1 磷石膏19-20
• 2.2.2 試驗儀器與試驗方法20-21
• 2.3 磷石膏熱處理參數(shù)的確定21-27
• 2.3.1 脫水溫度的確定21-22
• 2.3.2 脫水時間對產(chǎn)物的影響22-24
• 2.3.3 脫水時間對強度的影響24-25
• 2.3.4 陳化時間對強度的影響25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 磷石膏的凝結(jié)調(diào)控與強化改性28-60
• 3.1 引言28
• 3.2 原材料以及試驗方法28-34
• 3.2.1 原材料28-30
• 3.2.2 試驗儀器和試驗方法30-31
• 3.2.3 改性石膏養(yǎng)護條件的確定31-33
• 3.2.4 試驗基本配合比以及試驗結(jié)果33-34
• 3.3 礦物摻合料對磷石膏性能的影響34-38
• 3.3.1 礦物摻合料對漿體流動性的影響34-35
• 3.3.2 礦物摻合料對磷石膏凝結(jié)時間的影響35-36
• 3.3.3 礦物摻合料對強度的影響36-38
• 3.3.4 礦物摻合料對耐水性的影響38
• 3.4 堿性物質(zhì)對石膏強度和耐水性的影響38-40
• 3.4.1 堿含量對石膏強度的影響39-40
• 3.4.2 堿含量對于耐水性的影響40
• 3.5 減水劑對改性石膏性能的影響研究40-43
• 3.5.1 減水劑對石膏需水量的影響41-42
• 3.5.2 減水劑對于石膏流動性的影響42-43
• 3.5.3 減水劑對石膏強度的影響43
• 3.6 緩凝劑對于石膏性能的影響43-46
• 3.6.1 緩凝劑對于凝結(jié)時間的影響44-45
• 3.6.2 緩凝劑對于石膏強度的影響45-46
• 3.7 水泥-磷石膏復(fù)合體系的性能研究46-49
• 3.7.1 水泥對于強度的影響46-47
• 3.7.2 水泥對于耐水性的影響47-48
• 3.7.3 復(fù)合體系的體積穩(wěn)定性48-49
• 3.8 改性石膏的微觀形貌分析49-53
• 3.8.1 礦物摻合料對改性石膏微觀形貌的影響49-51
• 3.8.2 堿性物質(zhì)對改性石膏微觀形貌的影響51-52
• 3.8.3 水泥強化對改性石膏微觀形貌的影響52-53
• 3.9 改性石膏孔結(jié)構(gòu)分析53-58
• 3.9.1 水膠比與礦物摻合料對孔結(jié)構(gòu)的影響54-55
• 3.9.2 齡期對孔結(jié)構(gòu)的影響55-57
• 3.9.3 水泥對于孔結(jié)構(gòu)的影響57-58
• 3.10 本章小結(jié)58-60
• 第4章 發(fā)泡改性磷石膏的制備與性能60-72
• 4.1 引言60
• 4.2 原材料和試驗方法60-62
• 4.2.1 試驗原材料60-61
• 4.2.2 試驗儀器和方法61-62
• 4.3 發(fā)泡改性磷石膏的成型質(zhì)量62-65
• 4.3.1 流動性對于發(fā)泡效果的影響62-63
• 4.3.2 發(fā)泡量對于發(fā)泡效果的影響63-65
• 4.4 發(fā)泡量對物理性能的影響65-66
• 4.5 有機硅對發(fā)泡石膏的防水改性66-68
• 4.5.1 有機硅對體積密度的影響66-67
• 4.5.2 有機硅對防水性的影響67-68
• 4.6 發(fā)泡石膏的微觀結(jié)構(gòu)分析68-71
• 4.7 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-78
• 致謝78

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本文編號：607063