骨胶对建筑石膏水化和硬化体微结构的影响

研究了大分子类缓凝剂骨胶对建筑石膏凝结时间、强度、液相离子浓度与过饱和度,以及二水石膏晶体形貌和硬化体孔结构的影响,分析了石膏强度损失的内在原因．结果表明：骨胶对建筑石膏有显著的缓凝作用,它对建筑石膏强度的负面影响大大低于小分子类缓凝剂;骨胶对二水石膏晶体形貌和硬化体孔隙率影响较小,但使二水石膏晶体尺度增大,孔径分布粗化,这正是石膏强度降低的内在原因．     

缓凝剂在磷石膏水化进程中的影响

通过缓凝剂对磷石膏凝结时间、强度、水化率、水化温升与液相离子浓度测定,结合扫描电镜观察,研究了缓凝剂对磷石膏水化进程的影响。结果表明:SG-10、柠檬酸缓凝剂与磷石膏适应性较好;pH值对缓凝剂缓凝效果有很大影响,SG-10和柠檬酸在磷石膏浆体中最佳pH值分别为5.1和6.0时:柠檬酸掺量不宜超过0.1%,SG-10掺量不宜超过0.2%;SG-10、柠檬酸在水化初期使水化放热明显变缓,早期水化率显著降低,最终水化率有所降低,一定程度上改变了磷石膏水化动力学过程;缓凝剂掺入后,石膏初始液相离子浓度和过饱和度低于空白样,水化反应过程中液相离子浓度和过饱和度降低速率大幅降低;SG-10的掺加使二水石膏晶体尺度增大,但对二水石膏晶体形貌影响较小,掺柠檬酸时,硬化体晶体形貌改变较大。     

柠檬酸对二水石膏晶体生长习性与晶体形貌的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段分析了柠檬酸对二水石膏晶体结晶习性的影响,并从晶体生长的角度揭示了柠檬酸的缓凝机理．结果表明：柠檬酸由于能与钙离子发生络合作用,降低了钙离子在各个晶面上的叠合速率,从而减缓了石膏晶体的生长速率,晶体粗化;柠檬酸优先吸附在生长最快的c轴方向上,抑制c轴的生长,从而改变各个晶面的相对生长速率,晶形由针状变为短柱状;加入柠檬酸后,建筑石膏的缓凝、石膏硬化体强度的下降均与二水石膏晶体生长习性的改变息息相关．     

转晶剂对Na2SO4-乙二醇水体系中磷石膏制备的α-半水石膏晶体形貌的影响

晶体形貌对α-半水石膏的性能产生较大影响,因此制备晶体形貌良好的α-半水石膏在工业中非常重要.本试验采用常压盐溶液与醇溶液相结合的方法,以磷石膏为原料制备α-半水石膏,研究了不同转晶剂对α-半水石膏晶体形貌及其水化硬化强度的影响.结果表明:相对于盐类,有机酸类转晶剂对α-半水石膏晶体形貌的调控效果较好,其中马来酸调控作...     

丁二酸对α半水脱硫石膏晶体生长习性与晶体形貌的影响

采用扫描电镜、显微红外分析仪和X光电子能谱研究了丁二酸对α半水脱硫石膏晶体生长习性与形貌的影响,从晶体生长角度分析了丁二酸的晶形调节作用机理.结果表明:丁二酸显著改变了α半水脱硫石膏晶体的生长习性,使其由长棒状转变为短柱状或片状,且晶体发育更完整,晶体尺度变大;控制丁二酸的掺量,可制备长径比为1:1的短柱状α半水脱硫石...     

EDTA对脱硫石膏制备α-半水石膏晶体生长的影响

采用常压盐溶液法工艺以脱硫石膏为原料制备α-半水石膏,研究乙二胺四乙酸(EDTA)对脱水反应速率、产物晶体形貌的影响,并结合多种分析手段从微观角度对转晶机制进行探讨。结果表明:EDTA能显著降低脱硫石膏脱水反应速率,在0.2%~1.0%掺量下,脱水反应时间逐渐延长至4 h;EDTA对α-半水石膏晶体形貌改善作用明显,使之由细长的针棒状转变为短柱状,在1.0%掺量下晶体长径比约为1.5∶1;EDTA在晶体生长过程中会吸附在(111)晶面上,阻碍半水石膏晶体在c轴方向上的生长,但并未掺杂在产物石膏晶格中,不会改变晶体的晶型。     

半水硫酸钙晶须水化过程

对半水硫酸钙晶须水化产物进行了形貌的实时、非实时观测和XRD分析.结果表明半水硫酸钙晶须水化过程的显著特点在于其晶型和形貌的改变及由此引起的长径比减小;半水硫酸钙晶须的水化过程包括3个阶段:半水硫酸钙晶须水化初始期,二水硫酸钙晶须生成期,二水硫酸钙晶须的粗化溶解及新的二水硫酸钙晶体生成期.半水硫酸钙晶须的水化过程与半水石膏的水化过程略有不同.     

煅烧明矾对硬石膏水化硬化性能的影响

通过对硬石膏凝结时间、水化率与水化温升测定,硬化体显微结构与强度关系的分析,研究了煅烧明矾对硬石膏水化进程及硬化体结构、强度和液相过饱和度等性能的影响,分析了煅烧明矾改善硬石膏水化活性的机理.结果表明:煅烧明矾是硬石膏的高效激发剂,能使硬石膏的凝结时间缩短,水化进程加快;使二水石膏晶体细化,硬化体强度提高;能改善硬石膏的水化溶解性能,使液相SO42-浓度和二水石膏析晶过饱和度提高,促进了二水石膏的自发均相成核和晶体生长.     

盐溶液浓度对常压水热法制备α-半水脱硫石膏的影响

采用常压水热法制备α-半水脱硫石膏,研究在不加转晶剂时盐溶液对脱硫石膏脱水生成α-半水石膏的晶体形貌、转化率和转化速率的影响规律。用偏光显微镜测定晶体形貌,通过脱水反应前后结晶水含量变化计算转化率,用转化率随反应时间的变化表示转化速率。结果表明：盐浓度增大,生成晶体越细小,反应速率和转化率变化不大;适当NaCl浓度15%~20%。     

石膏种类对富水充填材料凝结硬化性能与机理的影响

针对富水充填材料的凝结性能受石膏种类影响的问题,采用X射线衍射、扫描电镜、红外光谱等微观实验,分析富水充填材料硬化体的组成,探讨二水石膏和半水石膏对富水充填材料性能影响的机理. 结果表明:以硫铝酸盐水泥-石膏-石灰为主的富水充填材料体系中,为保证正常的凝结硬化,石膏应为二水石膏;如以半水石膏为原材料,在7d龄期时仍不具有强度;二水石膏充足时生成的钙矾石晶体呈细针状,二水石膏不足时生成的钙矾石晶体为六棱短柱状;富水充填材料的强度主要来源于硫铝酸盐水泥-石膏-石灰反应生成的钙矾石,而不是水泥自身水化的水化硫铝酸钙、铝胶和氢氧化钙.     

水泥对脱硫石膏性能影响的试验研究

为改善脱硫石膏的性能,使其在建筑工程中应用更为广泛。通过对不同水泥掺量的石膏进行抗压强度和抗折强度试验,探究石膏强度与水泥掺量的关系;并通过扫描电镜实验(SEM)和X射线衍射实验(XRD)对单掺水泥石膏强度变化的微观机制进行分析。研究结果表明:水泥掺入脱硫石膏后可以一定程度上改善脱硫石膏的力学性能,提高脱硫石膏的强度。通过微观机理分析发现,水泥-石膏混合体系中会产生钙矾石,由于钙矾石的膨胀以及硅酸钙水化后生成的水化硅酸钙凝胶填充于石膏孔隙,使石膏趋于密实,从微观上解释了石膏强度的增长机制。但由于钙矾石的膨胀具有双重作用,因此存在水泥的最经济掺加量,实验研究确定脱硫石膏中水泥的最经济掺加量为10%。     

脱硫石膏对矿渣混凝土抗渗透性能的影响

研究了脱硫石膏对矿渣混凝土气体渗透和氯离子渗透性能的影响,为其在矿渣混凝土中的应用提供更多的理论依据.研究结果表明,脱硫石膏加入矿渣混凝土以后,矿渣混凝土在各龄期的抗压强度均有了一定程度的提高;掺有脱硫石膏的矿渣混凝土的气渗系数变小,抗氯离子渗透性能也得到改善.将脱硫石膏作为一种复合掺合料在矿渣混凝土中应用,有利于改善混凝土的抗渗透性能,增强耐久性,实现了2种工业副产品的资源化复合利用.     

矿渣改性硬石膏基胶结材水化硬化研究

通过硬石膏水化率、水化温升、液相离子浓度测定,结合宏观性能试验,对硬石膏基胶结材水化硬化历程,硫酸盐激发剂作用机理,矿渣对硬石膏的改性作用等进行了研究.结果表明:硫酸盐促进硬石膏溶解,提高液相浓度和过饱和度,加快二水石膏晶体成核与生长速率;矿渣水化形成钙矾石与水化硅酸钙等水硬性矿物,使硬石膏硬化体强度与耐水性提高,矿渣水化与硬石膏水化相互促进;采用硫酸盐激发、矿渣改性的硬石膏基胶结材具有强度较高、耐水性较好、干缩率较小的特点,其水化硬化经历了快速溶解反应期、水化潜伏期、加速水化期、稳定水化期和缓慢水化期等5个阶段.胶结材凝结时间取决于潜伏期,加速水化期和稳定水化期是硬化体结构致密和强度发展的主要阶段.     

从FGD残渣中制备高强型α半水石膏的研究

探索了溶液结晶法从烟气脱硫残渣中制备α半水石膏的机理及过程晶形的控制,结果表明:pH值、温度和盐溶液是影响α型半水石膏产品性能的最重要因素。由于α型半水石膏的强度取决于制浆需水量,而制浆需水量又取决于其晶体形态,当晶形从针状向短柱状转化时,其制品强度逐渐增大,这是制备高强α型半水石膏的必要条件,本研究借助了差示微分扫描量热仪等分析手段,得出了溶液结晶法从烟气脱硫残渣中制备α半水石膏的机理。     

Preparation and characterization of high-strength calcium silicate boards from coal-fired industrial solid wastes

To realize the comprehensive utilization of coal-fired industrial solid wastes, a novel high-strength board was prepared from calcium silicate slag, fly ash, and flue gas desulfurization (FGD) gypsum. The changes in mineral phases, chemical structure, and morphology during hydration were investigated by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM). A traditional board made from quartz and lime was prepared as a reference. The novel board not only consumes a lot of solid wastes, but also meets the strength requirement of the class-five calcium silicate board according to the Chinese Standard JC/T 564.2—2008. Microanalysis showed that hydrated calcium silicate gel (C-S-H(I)), ettringite, tobermorite, and xonotlite were successively generated in the novel board by synergistic hydration of the mixed solid wastes. The board strength was improved by the formation of tobermorite and xonotlite but decreased by unhydrated quartz. It was demonstrated that quartz was not completely hydrated in the traditional board. As a result, the flexural strength of the traditional board was much lower than that of the novel board.     

聚羧酸系减水剂对铝酸三钙-石膏体系早期水化的作用机制

探究聚羧酸系减水剂（PCE）对铝酸三钙（C3A）_石膏体系早期水化的作用机制，对 PCE 的研发与应用具有重要的指导意义。本文通过水化进程、溶解速率、物相演变和溶液离子浓度进行表征，分析 PCE 对 C3A_石膏体系早期水化的影响机理。结果表明：石膏的掺入改变了 C3A 的水化历程，随着掺量的增加，二次水化放热峰出现时间延缓，峰值逐渐降低；PCE的掺入抑制了 C3A 颗粒的溶解，阻碍了 AFt 晶体在 C3A 颗粒表面的成核生长，并使石膏处于一个较低的溶解平衡状态；PCE在颗粒表面的吸附改变了 SO42-、Ca2+等的空间分布，使得孔溶液与颗粒表面离子浓度并不一致，促使了各种离子在颗粒表面的聚集，增加了离子之间碰撞、沉淀，有利于形成 AFm 物相。     

石膏对硫铝酸盐水泥水化特性的影响

研究了无水石膏及脱硫石膏对硫铝酸盐水泥抗压强度、干燥收缩率、早期水化放热及浆体组成的影响.结果表明:石膏能加速硫铝酸盐水泥的早期水化,低掺量(≤20%,质量分数)时1 d抗压强度提高,干燥收缩有所降低;随石膏掺量增加,3 d和28 d抗压强度先增后减;掺量过高时硬化浆体的后期强度甚至会倒缩;抗压强度与钙矾石生成量并无直接关联,与铝胶量成正相关.脱硫石膏可替代无水石膏配制出更优良的硫铝酸盐水泥,具有广阔前景.     

缓凝剂对石膏刨花板性能的影响

通过改变石膏水化过程中缓凝剂品种以及添加量,借助扫描电镜(SEM)法,观察石膏结晶形态.再利用原子吸收光谱(AAS)测量不同pH条件下石膏水化体系中游离态Ca2 浓度变化曲线.综合电镜图像以及石膏刨花板各项性能数据,从而建立石膏水化过程中Ca2 含量变化和石膏结晶形态与石膏刨花板各项性能之间的内在联系.