异氰酸酯对磷石膏的改性研究

利用异氰酸酯含有丰富的-NCO基团,可与水进行反应,同时异氰酸酯中的苯环属于疏水性基团,可为材料提供疏水性能的特点,作为改性剂对磷石膏进行改性,提高磷石膏性能,从而实现磷石膏的资源化利用。通过开展相关实验,分别研究异氰酸酯掺入量对磷石膏试件力学性能、软化系数、磷酸根、氟离子浸出效率的影响。结果表明,当异氰酸酯掺入量为0.8%、用水量为70%,所制得的磷石膏试件指标达到：抗折强度2.5 MPa、抗压强度6.70 MPa、软化系数0.87、浸出液中氟离子浓度4.73 mg/L、磷酸根浓度11.49 mg/L;较未掺入异氰酸酯时：抗折强度提高23.15%、抗压强度提高73.13%、软化系数提高89.13%、浸出液中氟离子浓度降低58.91%、磷酸根浓度降低69.87%。     

关于利用云南磷石膏制备磷建筑石膏预处理实验研究*

研究了水洗法、石灰中和法、浮选法和Hans法等不同预处理过程对云南磷建筑石膏强度及晶体形貌的影响。通过大量实验对比四种预处理效果,结果表明:经过四种预处理方法处理的磷石膏都基本都满足建材制品相关规定要求;其中Hans法对去除磷石膏中可溶性磷、氟及有机物效果最好,而且成本低,操作简单,样品强度高。而石灰中和法能够部分去除磷石膏中的无机杂质;水洗法能够较充分的去除磷石膏中的无机杂质;浮选法能有效去除磷石膏中的有机物,相比之下Hans法更加经济和操作性更强。     

化学预处理磷石膏用于水泥缓凝剂的研究

分别用不同浓度的石灰溶液、氨水和柠檬酸溶液预处理磷石膏,测试预处理磷石膏的杂质质量分数及DTA曲线.将预处理磷石膏掺入水泥熟料作缓凝剂磨制水泥,对所制水泥的凝结时间及抗压强度进行测试,结果表明,柠檬酸对磷石膏的杂质去除效果较好,其预处理的磷石膏作为水泥缓凝剂,效果与天然石膏相当.石灰溶液中和法虽是常推荐使用的磷石膏预处理方法,但与柠檬酸溶液预处理法相比,石灰中和磷石膏作缓凝剂的效果并不理想.     

聚丙烯单丝增强石膏基复合材料力学性能的研究

采用较粗的聚丙烯(PP)单丝作为石膏材料的增强材料,通过抗折和抗压实验研究了单丝长度、掺量对PP单丝/石膏复合材料抗折和抗压强度的影响.抗折实验结果表明:PP单丝的掺入有利于提高复合材料的抗折强度,当掺量小于1%时,复合材料抗折强度随掺量增加而变大,当掺量为2%时复合材料抗折强度呈下降趋势;掺量相同的情况下,单丝长度越长增强效果越好,15 mm的PP单丝掺量为1%的试样抗折强度最高较空白样提高了26%;折断后试样断口中PP单丝呈拔出状,表明PP单丝与石膏材料的结合较弱.抗压实验结果表明:PP单丝的掺入降低了复合材料的抗压强度,抗压强度随掺入量增加而减小,15 mm的PP单丝掺量为2%的试样抗压强度最小较空白样减少了9.6%.     

石膏模-混凝土组合空腹楼盖用磷石膏力学特性研究

对石膏模-混凝土组合楼盖用磷石膏的抗压强度与含水率的关系、抗压强度取值、弹性模量取值、石膏与混凝土之间两类抗剪连接件受力性能进行了试验研究。研究结果表明,磷石膏的抗压强度随含水率的减小而增大,且随着含水率的降低,磷石膏的强度增加幅值越来越大,大致呈对数函数关系;磷石膏具有较好的抗压性能,其抗压强度较高,抗压强度可取4.8MPa,且受力过程中有明显的弹性阶段,根据曲线,其弹性模量取值约550MPa;对混凝土与石膏间的两类剪力连接件进行推出试验,结果表明两类连接件具有相同的抗剪强度,而B类连接件比A类连接件连接效果优越,试验数据比较稳定,最终以石膏破坏而导致构件破坏,连接件较为可靠。     

磷石膏转化为建筑石膏可能性研究

以磷酸厂的废渣磷石膏为原料 ,通过化学成分分析、磷石膏炒制、对比研究等实验 ,探讨了其转化为建筑石膏的可能性。并用差热分析、扫描电镜等现代测试方法 ,对试验样品进行了分析与验证 ,确定了磷石膏的最佳炒制工艺参数。     

聚丙烯纤维增强磷石膏复合材料力学性能研究

利用纤维增强原理对工业废弃磷石膏进行改性,提高其材料力学性能,促进废弃磷石膏的资源化利用。通过在磷石膏基体中掺入长度为3 mm和6 mm的聚丙烯纤维,共制作了78个立方体试件进行压缩试验,研究纤维掺量对磷石膏复合材料力学性能的影响。研究结果表明:聚丙烯纤维可提高磷石膏的延性,复合材料的抗压强度和弹性模量先随纤维掺量的增大而增大,超过一定值后,将随纤维掺量的增加而减小。对于3 mm长的聚丙烯纤维,掺量为2.5%时,其抗压强度达到最大值4.64 MPa,比未掺加纤维的抗压强度3.70 MPa增加25%,弹性模量达到最大值3498 MPa,比未掺纤维的弹性模量2078 MPa增加了68%;对于6 mm长的聚丙烯纤维,掺量为1.5%时,其抗压强度达到最大值4.51 MPa,比未掺加纤维的抗压强度3.70 MPa增加22%,弹性模量达到最大值3413 MPa,比未掺纤维的弹性模量2078 MPa增加了64%。     

改性脱硫石膏基混凝土物理力学性能试验研究

为了验证改性脱硫石膏替代水泥的可行性,采用实验方法,对改性脱硫石膏和水泥及其混凝土的物理力学性能进行了对比试验研究。结果表明:改性脱硫石膏基混凝土抗压强度达到44 MPa,抗折强度达到9.5 MPa,明显高于水泥基混凝土。抗拉强度、抗剪强度与水泥基混凝土较为接近;因此,改性脱硫石膏替代水泥作为胶凝材料是可行的。养护条件的差异会对混凝土强度增长产生影响,低湿度的常温养护条件更适宜改性脱硫石膏基混凝土后期强度的发展;所以在煤矿巷道的喷射混凝土支护施工后无需洒水养护,从而减少施工工序,提高施工效率。另外,还给出了改性脱硫石膏基喷射混凝土配合比的三种优化方案,在满足其施工所需强度的条件下能够方便灵活地选用其最优配合比。     

玻璃纤维增强磷石膏复合材料力学性能研究

利用纤维增强原理对工业废弃磷石膏进行改性,提高其材料力学性能,以促进工业废弃磷石膏的综合利用。通过在石膏基体中加入直径为10μm、长度为12 mm的玻璃纤维制备石膏复合材料试件,测试不同纤维掺量的复合材料抗压强度,研究纤维掺量对石膏复合材料的力学性能的影响;通过电子显微镜(SEM)对破坏断面进行观察,从微观结构上揭示纤维增强的机理。试验结果表明:玻璃纤维的掺量和分布对复合材料的抗压强度有较大影响。随着玻璃纤维掺量的增大,复合材料的抗压强度逐渐增大,但纤维掺量超过一定值后,复合材料抗压强度将随纤维掺量的增大而减小。纤维的掺量为1.5%时,磷石膏复合材料抗压强度最高,达到8.9 MPa,比未掺加玻璃纤维的石膏强度(6 MPa)提高约48%。     

浇注成型法制磷石膏轻质墙体砖的研究

研究磷石膏的预处理方法和浇注成型法制备磷石膏轻质墙体砖。通过实验考察了磷石膏预处理方式和成型方法对砖强度的影响,实验结果表明,采用煅烧,石灰中和,或者煅烧加石灰中和的方法处理后的磷石膏都能够用作制备磷石膏轻质墙体砖。采用石灰中和法处理磷石膏,浇注法成型,蒸养和自然养护的制砖工艺能够制备出满足JC422-91《非烧结普通粘土砖》标准要求的磷石膏轻质墙体砖。     

颜料对聚合物水泥砂浆性能的影响

向聚合物水泥砂浆中掺入氧化铁颜料制备彩色聚合物水泥砂浆,研究了不同颜料及其掺量的变化对聚合物水泥砂浆力学性能、工作性能和粘结强度的影响,并借助扫描电镜(SEM)表征了彩色聚合物水泥砂浆的微观组织形貌。结果表明：颜料会一定程度降低聚合物砂浆的抗折、抗压强度,且颜料掺量为5%时,对聚合物砂浆的抗折、抗压强度影响显著,随着颜料掺量的逐渐增加,聚合物砂浆的抗折、抗压强度呈现先增加后平缓的趋势;聚合物砂浆的流动度和粘结强度随颜料掺量的增加而减小;SEM测试结果表明颜料一方面会包裹水泥颗粒,阻碍水泥水化,降低彩色聚合物砂浆的抗折、抗压强度,但另一方面颜料能有效填充聚合物砂浆空隙,改善密实度,提高聚合物砂浆的抗折、抗压强度。     

城市生活垃圾焚烧底灰制备墙体材料的试验研究

采用城市生活垃圾焚烧底灰制备墙体材料,试验研究了焚烧底灰用量对混凝土试块抗折强度和抗压强度的影响,测试了焚烧底灰混凝土试块的导热系数,分析了该试块的热工性能。试验研究表明,随着焚烧底灰用量的增加,混凝土试块的抗折强度和抗压强度均先增大后减小,其强度最大值分别达到9.97 MPa和39.81 MPa,而导热系数则是逐渐减小的,最小仅为0.42 W/(m·K)。试验为城市生活垃圾焚烧底灰制备墙体材料打下了初步基础,也是焚烧底灰资源化利用的途径之一。     

超细辅助胶凝材料对透水混凝土性能的影响

透水混凝土被认为是海绵城市建设中管理雨水最佳的路面材料之一,强度和透水性是透水混凝土设计时考虑的两个重要参数,为了平衡透水混凝土强度与透水性能之间关系,本文通过力学和透水试验,研究了四种超细辅助胶凝材料(硅粉、矿粉、乳胶粉、粉煤灰)和四个掺量(5%、7%、9%、11%)对透水混凝土力学性能和透水性能的影响规律。结果表明：掺超细辅助胶凝材料均能提高透水混凝土的抗压、弯拉强度,当硅粉掺量为9%时,透水混凝土28天抗压强度超过35 MPa。透水混凝土的孔隙率和透水率随着超细辅助胶凝材料掺量的增加而降低,当孔隙率控制在18%~19%范围内,可实现透水率和强度的良好平衡。孔隙率与透水率之间呈现指数正相关,与抗压强度和弯拉强度呈现指数负相关,提出了基于孔隙率的透水混凝土力学性能和透水性能评估方程。建立了透水混凝土抗压强度与弯拉强度之间的非线性关系方程,实现了对透水混凝土弯拉强度的预测,通过预测值和实测结果对比验证了方程的可靠性。     

Sialon/SiC复相材料的组织与性能

研究了利用粘土、SiC为主要原料,直接合成的Sialon/SiC复相耐火材料的相组成和显微组织,并研究了材料中Sialon含量对复相材料的密度、抗折强度、耐压强度和热震稳定性的影响·结果表明,复相材料的抗折强度和耐压强度均随Sialon相含量的增加而增加,最大抗折强度为876MPa,最大耐压强度为193MPa;材料的体积密度随材料中Al2O3残余相含量的增加而增加,材料的最大体积密度为265g/cm3;材料的热震稳定性随Sialon相含量的增加而下降;材料的显微组织为Sialon和Al2O3形成的连续基质相包裹着SiC颗粒的显微复合组织·     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能研究

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在掺量为0~30%(质量分数)范围内,随着粉煤灰掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高而抗折强度相对较低;掺加粉煤灰后碱-磷渣胶凝材料的抗压强度降低,但抗折强度提高.碱-磷渣胶凝材料的抗冻性和耐蚀性均优于普通硅酸盐水泥,但其干缩较大,用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.     

聚丙烯纤维超高强石渣混凝土的力学性能研究

低碳聚丙烯纤维超高强石渣混凝土是利用地方原材料自主研发的强度高达134.9 MPa、水泥消耗量低至350 kgm-3且具有优异抗火性能的新型环境友好型混凝土。文章进行了11组立方体试件和8组棱柱体试件的抗压试验、9组劈拉试验和8组抗折试验,初步研究了聚丙烯纤维超高强石渣混凝土的力学性能。试验结果表明,在试验参数范围内,聚丙烯纤维超高强石渣混凝土与超高强石渣混凝土的力学特性有其相似之处,也有其自身的特点:在受压变形过程中,泊桑比几乎保持不变,由于聚丙烯纤维的阻裂效应,泊桑比小于超高强石渣混凝土,为0.244;拉压比在1/10.3-1/17.8之间;折压比为1/9.9-1/15.5;变形模量与超高强石渣混凝土相近,在14 461 MPa-16 339 MPa之间,小于超高强混凝土数值。     

处理剂对泥页岩抗压强度影响的实验研究

从优选钻井液体系及配方的角度,弄清钻井液组分对抗压强度的影响规律,能为提高机械钻速和降低坍塌应力找到新的方法和思路。通过实验选取了不同浓度的无机盐、封堵剂、聚乙二醇配制各种体系的钻井液,应用三轴岩石强度测试仪RTR-1000测定各种体系浸泡前后岩石的抗压强度,考察了钻井液组分对抗压强度的影响。实验结果表明：在钻井液中,加入无机盐,大幅度提高了岩石的抗压强度值;加入封堵剂通过提供软化粒子,使岩石的残余强度增大,抗压强度增大;加入聚乙二醇,使岩石的抗压强度提高到与原样接近,封堵效果非常好,验证了浊点封堵能力的存在。通过实验和理论研究,获得了影响泥页岩抗压强度的因素和规律,得到了降低坍塌压力和提高钻速的新方法。