本文關鍵詞：超細石膏粉體改性水泥基材料技術研究

  更多相關文章： 蒸汽動能磨 超細石膏粉 改性 水泥基材料 改性機理

【摘要】：由于我國工業(yè)副產石膏堆積量日漸增多,而可開采的優(yōu)質石膏卻日趨減少。為提高工業(yè)副產石膏的利用效率,改進水泥基材料的物理性能,有必要開發(fā)一種工業(yè)副產石膏資源化利用的新技術。本文利用我校自主研發(fā)的過熱蒸汽動能磨,對建筑石膏、內蒙古某燃煤電廠的脫硫石膏和廣西某磷肥廠的磷石膏進行超細加工。分別收集了20Hz、35Hz和45Hz分級頻率下的超細石膏粉體。并對不同頻率下收集的超細石膏粉進行了粒徑分布分析、XRD分析、含水率的測試以及粉體微觀形貌觀測。在此基礎上,將不同頻率下收集的三種經過超細加工后的石膏粉摻入水泥熟料中,分別對比其標準稠度用水量、凝結時間以及力學強度等膠凝性能進行測試,探尋三種石膏的最合理加工頻率,及在水泥基材料中的最佳摻量。最后,通過SEM、XRD以及水化熱測試,分析其復合水泥基材料的水化機理。研究結果表明:(1)經蒸氣動能磨加工后,石膏的粒徑分布為D502.5μm、D9010μm,其附著水和結晶水含量降低,并向無定形態(tài)的半水石膏和無水石膏轉化。(2)對不同分級頻率下收集的石膏粉體進行研究,在考慮經濟效益和材料性能兩方面因素的情況下,發(fā)現(xiàn)當分選頻率為35Hz時是分選的石膏超細粉的最合理分級頻率。三種超細石膏粉在水泥基材料中的最佳摻量分別為:超細建筑石膏6wt%,超細磷石膏4wt%,超細脫硫石膏5wt%。(3)超細石膏粉體的加入能有效改善膠凝體的水化性能,使膠凝體孔隙率降低,致密度更高,對膠凝體系強度的提高具有明顯促進作用。摻入未經超細的石膏粉,水泥膠凝體在水化過程中主要生成片狀或塊狀水化產物,只生成少量尖針狀水化產物;在摻入超細石膏粉后,水泥膠凝體在水化過程中可生成大量尖針狀水化產物,且該水化產物能穩(wěn)定存在于28天齡期的膠凝體中。本研究從本質化安全的角度出發(fā),利用材料科學的手段,對工業(yè)副產石膏進行資源化回收利用,降低了工業(yè)副產石膏在傳統(tǒng)處置過程中侵占土地,有害成分遇雨浸透,以及遇風揚塵等帶來的安全隱患。同時,在其超細化后可對水泥基材料進行改性,使水化反應過程更為充分,優(yōu)化了水泥基材料的機械強度和耐久性能,加強了工程建設過程中構筑物的安全性。
【關鍵詞】：蒸汽動能磨 超細石膏粉 改性 水泥基材料 改性機理
【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ172.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 我國石膏資源現(xiàn)狀9-11
• 1.3 石膏的特性及利用范圍11-16
• 1.3.1 天然石膏11-13
• 1.3.2 工業(yè)副產石膏13-16
• 1.4 超細粉碎技術與設備16-18
• 1.5 石膏微粉的應用現(xiàn)狀18-19
• 1.6 主要研究內容和技術路線19-22
• 1.6.1 主要研究內容19-20
• 1.6.2 技術路線20-22
• 2 實驗原料及測試方法22-29
• 2.1 實驗原材料22-25
• 2.1.1 建筑石膏22
• 2.1.2 磷石膏22-23
• 2.1.3 脫硫石膏23-24
• 2.1.4 水泥熟料24-25
• 2.2 測試方法25-28
• 2.2.1 附著水含量的測定25
• 2.2.2 結晶水含量的測定25-26
• 2.2.3 石膏粒徑的測定26
• 2.2.4 石膏成分的測定26
• 2.2.5 水化產物的物相分析26-27
• 2.2.6 水化熱的測定27
• 2.2.7 凝結時間的測定27
• 2.2.8 標準稠度用水量27
• 2.2.9 力學性能的測定27-28
• 2.2.10 微觀形貌分析28
• 2.3 實驗所用設備28-29
• 3 超細石膏粉的加工及特性分析29-41
• 3.1 超細石膏粉加工設備及工藝流程29-31
• 3.2 超細石膏粉的基本特性研究31-40
• 3.2.1 超細石膏粉的粒徑分布31-34
• 3.2.2 超細石膏粉XR D礦物組成分析34-36
• 3.2.3 超細石膏粉附著水、結晶水含量分析36-39
• 3.2.4 超細石膏粉形貌分析39-40
• 3.3 本章小結40-41
• 4 超細石膏粉改性水泥膠凝特性研究41-63
• 4.1 超細石膏粉體粒度對水泥熟料膠凝性能的影響41-50
• 4.1.1 研究思路41-42
• 4.1.2 不同頻率下加工的超細石膏粉對水泥熟料標準稠度用水量、凝結時間和安定性的影響42-46
• 4.1.3 不同頻率下加工的超細石膏粉對水泥熟料強度的影響46-50
• 4.2 超細石膏粉摻量對水泥熟料膠凝性能的影響50-59
• 4.2.1 研究思路51
• 4.2.2 超細石膏粉體摻量對水泥熟料標準稠度用水量、凝結時間和安定性的影響51-55
• 4.2.3 超細石膏粉體摻量對水泥熟料強度的影響55-59
• 4.3 超細石膏粉體對水泥膠砂強度的影響59-62
• 4.4 本章小結62-63
• 5 超細石膏粉體對水泥基材料的水化機理的影響63-74
• 5.1 超細石膏粉體改性水泥熟料膠凝材料的微觀結構分析63-68
• 5.2 超細石膏粉體改性水泥熟料膠凝材料水化熱分析68-70
• 5.3 超細石膏粉體對水泥熟料水化產物XRD物相分析70-73
• 5.4 本章小結73-74
• 6 本研究工程應用前景及展望74-77
• 6.1 工程應用前景74-75
• 6.2 經濟效益分析75
• 6.3 工程應用存在的問題及解決思路75-77
• 結論77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-85
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果85-86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊福邁;;燃煤鍋爐典型脫硫工藝的脫氟反應機理分析[J];科技創(chuàng)新與應用;2015年21期

2 尹青亞;鄭建國;;工業(yè)副產石膏相關標準要求及質量控制[J];新型建筑材料;2014年07期

3 錢覺時;韋迎春;鄧鈴夕;沈燕;侯鵬坤;;硅酸鹽水泥中硫酸鹽類型與作用[J];硅酸鹽學報;2014年02期

4 王露;劉數(shù)華;;鈣礬石相的研究綜述[J];混凝土;2013年08期

5 何小芳;張亞爽;李小慶;劉玉飛;曹新鑫;;水泥水化產物的熱分析研究進展[J];硅酸鹽通報;2012年05期

6 李美;彭家惠;張歡;張建新;劉先鋒;;共晶磷對石膏性能的影響及其作用機理[J];四川大學學報(工程科學版);2012年03期

7 王培銘;徐玲琳;張國防;;0～20℃養(yǎng)護下硅酸鹽水泥水化時鈣礬石的生成及轉變[J];硅酸鹽學報;2012年05期

8 黃緒泉;侯浩波;朱熙;周e，

本文編號：837668