利用烟气脱硫石膏配制底层抹灰石膏的研究

摘要

烟气脱硫石膏中二水硫酸钙的含量高于天然石膏，完全可以变废为宝、替代天然石膏经煅烧后作为生产抹灰石膏的胶凝材料，而抹灰石膏相比水泥抹灰砂浆，具有轻质、防火、保温隔热、绿色环保、施工快捷和与基层粘结性能好等优势，因此利用脱硫石膏研制底层抹灰石膏具有明显的社会和经济效益。
　　通过探究煅烧制度对脱硫建筑石膏性能的影响，确定了适宜的煅烧温度和煅烧时间，通过研究缓凝剂和保水剂的种类及其掺量对脱硫建筑石膏性能的影响，选定了合适的缓凝剂和保水剂，再通过胶砂比的确定及无机胶凝材料的改性，确定了底层抹灰石膏的配方。
　　研究表明当煅烧温度为150℃，煅烧时间2h时，脱硫建筑石膏性能最佳，标准稠度用水量为0.67，初凝时间为9min、终凝时间为15min，2h抗折强度为3.86MPa，抗压强度为9.45MPa，此时石膏晶体发育良好、接触点较多;缓凝剂PE和保水剂HEMC200000与脱硫建筑石膏适应性较好，PE掺量为脱硫建筑石膏的0.1％时脱硫建筑石膏综合性能较好，初凝和终凝时间分别为87min和98min，抗折强度为6.15MPa，抗压强度为17.5MPa;HEMC200000掺量为脱硫建筑石膏的0.2％时，保水率为97.9％，抗折强度、抗压强度和拉伸粘结强度分别为6.6MPa、17.2MPa和0.79MPa，对墙材基体含水率变化也适应较好;综合试验结果及实际应用中的施工性能，选取胶砂比为1∶1;在胶砂比为1∶1情况下，复掺矿粉和水泥掺量分别为胶凝材料的25％和5％时抹灰石膏综合性能最佳，抗折强度和抗压强度分别为4.7MPa和16.7MPa，吸水率为17.2％，软化系数为0.68，粉煤灰掺入对抹灰石膏性能改变不大。确定底层抹灰石膏的最终配合比为胶砂比1∶1缓凝剂PE和保水剂HEMC200000的掺量分别为胶凝材料的0.1％和0.2％，性能指标优于《抹灰石膏》GB/T28627-2012的要求。胶凝材料中脱硫建筑石膏70％、矿粉25％、水泥5％，缓凝剂PE和保水剂HEMC200000的掺量分别为胶凝材料的0.1％和0.2％，软化系数达到0.68，相比基准提高了70％。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 脱硫石膏的来源及特性

1．2．1 脱硫石膏的来源

1．2．2 脱硫石膏的物化特性

1．3 脱硫石膏的研究与应用现状

1．3．1 脱硫石膏在水泥生产中的研究与应用

1．3．2 脱硫石膏在复合胶凝材料方面的研究与应用

1．3．3 脱硫石膏在石膏建材方面的研究与应用

1．3．4 其他应用

1．4 课题的提出

1．5 研究内容

1．6 研究路线

2 煅烧制度对脱硫建筑石膏性能的影响

2．1 煅烧制度影响脱硫建筑石膏性能的基础理论

2．1．1 建筑石膏的水化理论

2．1．2 脱硫建筑石膏的相组成与强度的关系

2．2 原材料

2．3 试验方法

2．3．1 标准稠度用水量、凝结时间

2．3．2 抗折强度、抗压强度

2．3．3 SEM分析

2．3．4 三相分析

2．4 结果与讨论

2．4．1 煅烧制度对脱硫建筑石膏标准稠度用水量的影响

2．4．2 煅烧制度对脱硫建筑石膏凝结时间的影响

2．4．3 煅烧制度对脱硫建筑石膏力学性能的影响

2．4．4 煅烧制度对脱硫建筑石膏微观形貌的影响

2．5 本章小结

3 外加剂对脱硫建筑石膏性能的影响

3．1 缓凝剂对脱硫建筑石膏性能的影响

3．1．1 原材料

3．1．2 试验方法

3．1．3 结果与讨论

3．2 保水剂对脱硫建筑石膏性能的影响

3．2．1 原材料

3．2．2 试验方法

3．2．3 结果与讨论

3．3 基层含水率对脱硫建筑石膏性能的影响

3．3．1 原材料

3．3．2 试验方法

3．3．3 结果与讨论

3．4 本章小结

4 底层抹灰石膏的研制

4．1 胶砂比对抹灰石膏性能的影响

4．1．1 原材料

4．1．2 试验方法

4．1．3 结果与讨论

4．2 无机胶凝材料对抹灰石膏性能的影响

4．2．1 原材料

4．2．2 试验方法

4．2．3 结果与讨论

4．3 底层抹灰石膏配方的确定

4．4 本章小结

5 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简介