基于協(xié)同優(yōu)化的石膏基膠凝材料改性研究
發(fā)布時間:2018-03-28 12:24
本文選題:脫硫石膏 切入點:WPM緩凝劑 出處:《河北科技大學》2017年碩士論文
【摘要】:石膏及其制品具有優(yōu)良的隔音、隔熱、可呼吸和防火性能,被公認為綠色建筑材料。但是,建筑石膏凝結(jié)時間短、耐水性差和抗裂性能不足,限制了其應用及推廣。本文以電廠脫硫建筑石膏為原料,基于協(xié)同優(yōu)化作用,利用不同固體廢棄物對其進行化學改性,解決建筑石膏上述缺陷,進而研制出一種高強、耐水、抗開裂型脫硫石膏砌塊,改善了產(chǎn)品性能,實現(xiàn)多種廢棄物的協(xié)同利用。首先,采用微波與堿協(xié)同的方法對青霉素廢菌絲體改性,提取蛋白類物質(zhì)作為脫硫石膏緩凝劑(WPM緩凝劑)。并通過單因素實驗,漸次優(yōu)化確定了最佳工藝條件,即:微波反應時間10 min、溫度80℃、pH值11;并與常用石膏緩凝劑(檸檬酸、檸檬酸鈉、多聚磷酸鈉)對比,結(jié)果表明,WPM緩凝劑不僅對脫硫石膏具有良好的緩凝效果,同時與其良好的協(xié)同效應,水化硬化體強度損失較小。其次,以脫硫建筑石膏為原材料,工業(yè)固體廢棄物(鋼渣、礦渣)作為礦物摻和料,在電石渣堿性激發(fā)及高溫快速養(yǎng)護的協(xié)同作用下發(fā)生水化反應,加之材料之間及水化過程的協(xié)同作用,降低脫硫石膏的孔隙率,提高了其密實程度,脫硫建筑石膏的耐水性及力學強度均得到提高。當鋼渣、礦渣(1:1)復合微粉摻量為25%,電石渣摻量為8%時,抗折強度由原來(未摻加改性材料試樣)的4.6 MPa增大到7.4 MPa,抗壓強度由18.4 MPa增加到26.6 MPa,抗壓軟化系數(shù)也由0.44增加到0.87。為改善石膏制品的抗裂性能,將廢棄的玻璃鋼經(jīng)機械破碎后制成的廢玻璃鋼纖維(WGFP纖維)摻加到脫硫石膏基復合膠凝材料體系中,研究了不同長度及不同摻量WGFP纖維對基體力學強度及耐水性的影響。結(jié)果表明:當WGFP纖維長度為10~15mm,摻量為1.0%時,WGFP纖維在基體中分散效果較好,抗折強度增加17.3%,抗壓強度下降0.83%左右,抗開裂性能增強;同時,抗折軟化系數(shù)達到0.83,耐水性也有所提高。表明,廢玻璃鋼纖維和膠凝材料之間存在明顯的協(xié)同組合效應。WGFP纖維表面經(jīng)過熱處理、氫氧化鈉溶液及EDTA溶液處理后,纖維表面粗糙度提高,與基體的界面粘結(jié)強度增強。經(jīng)EDTA溶液處理的WGFP纖維使得試塊抗折強度提高7.3%,抗壓強度提高10.5%,同時,基體的軟化系數(shù)提高12.5%。以脫硫建筑石膏為原料,利用廢菌渣、鋼渣、電石渣和廢玻璃鋼多種固體廢棄物進行改性,較好地解決了建筑石膏凝結(jié)時間短、耐水性能差和抗裂性能低的缺點,在提高脫硫建筑石膏性能的同時,解決了固體廢棄物堆存占地、污染環(huán)境和資源浪費問題,實現(xiàn)了物盡其用,具有較高的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。
[Abstract]:Gypsum and its products have excellent sound insulation, heat insulation, breathability and fire resistance, and are recognized as green building materials. However, building gypsum has short setting time, poor water resistance and poor crack resistance. The application and popularization of gypsum are limited. Based on the synergistic optimization, the plaster is chemically modified by different solid wastes to solve the above defects, and a kind of high strength and water resistance is developed. Anti-cracking desulphurization gypsum block improves the product performance and realizes the synergistic utilization of many kinds of wastes. Firstly, the penicillin waste mycelium is modified by microwave and alkali synergism. The protein was extracted as the retarder for desulfurization gypsum and WPM retarder. The optimum conditions were determined by single factor experiment, namely microwave reaction time 10 min, temperature 80 鈩,
本文編號:1676311
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huagong/1676311.html