本文關(guān)鍵詞：超細(xì)石膏粉體改性水泥基材料技術(shù)研究

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【摘要】：由于我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)石膏堆積量日漸增多,而可開(kāi)采的優(yōu)質(zhì)石膏卻日趨減少。為提高工業(yè)副產(chǎn)石膏的利用效率,改進(jìn)水泥基材料的物理性能,有必要開(kāi)發(fā)一種工業(yè)副產(chǎn)石膏資源化利用的新技術(shù)。本文利用我校自主研發(fā)的過(guò)熱蒸汽動(dòng)能磨,對(duì)建筑石膏、內(nèi)蒙古某燃煤電廠的脫硫石膏和廣西某磷肥廠的磷石膏進(jìn)行超細(xì)加工。分別收集了20Hz、35Hz和45Hz分級(jí)頻率下的超細(xì)石膏粉體。并對(duì)不同頻率下收集的超細(xì)石膏粉進(jìn)行了粒徑分布分析、XRD分析、含水率的測(cè)試以及粉體微觀形貌觀測(cè)。在此基礎(chǔ)上,將不同頻率下收集的三種經(jīng)過(guò)超細(xì)加工后的石膏粉摻入水泥熟料中,分別對(duì)比其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間以及力學(xué)強(qiáng)度等膠凝性能進(jìn)行測(cè)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(guò)SEM、XRD以及水化熱測(cè)試,分析其復(fù)合水泥基材料的水化機(jī)理。研究結(jié)果表明:(1)經(jīng)蒸氣動(dòng)能磨加工后,石膏的粒徑分布為D502.5μm、D9010μm,其附著水和結(jié)晶水含量降低,并向無(wú)定形態(tài)的半水石膏和無(wú)水石膏轉(zhuǎn)化。(2)對(duì)不同分級(jí)頻率下收集的石膏粉體進(jìn)行研究,在考慮經(jīng)濟(jì)效益和材料性能兩方面因素的情況下,發(fā)現(xiàn)當(dāng)分選頻率為35Hz時(shí)是分選的石膏超細(xì)粉的最合理分級(jí)頻率。三種超細(xì)石膏粉在水泥基材料中的最佳摻量分別為:超細(xì)建筑石膏6wt%,超細(xì)磷石膏4wt%,超細(xì)脫硫石膏5wt%。(3)超細(xì)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(duì)膠凝體系強(qiáng)度的提高具有明顯促進(jìn)作用。摻入未經(jīng)超細(xì)的石膏粉,水泥膠凝體在水化過(guò)程中主要生成片狀或塊狀水化產(chǎn)物,只生成少量尖針狀水化產(chǎn)物;在摻入超細(xì)石膏粉后,水泥膠凝體在水化過(guò)程中可生成大量尖針狀水化產(chǎn)物,且該水化產(chǎn)物能穩(wěn)定存在于28天齡期的膠凝體中。本研究從本質(zhì)化安全的角度出發(fā),利用材料科學(xué)的手段,對(duì)工業(yè)副產(chǎn)石膏進(jìn)行資源化回收利用,降低了工業(yè)副產(chǎn)石膏在傳統(tǒng)處置過(guò)程中侵占土地,有害成分遇雨浸透,以及遇風(fēng)揚(yáng)塵等帶來(lái)的安全隱患。同時(shí),在其超細(xì)化后可對(duì)水泥基材料進(jìn)行改性,使水化反應(yīng)過(guò)程更為充分,優(yōu)化了水泥基材料的機(jī)械強(qiáng)度和耐久性能,加強(qiáng)了工程建設(shè)過(guò)程中構(gòu)筑物的安全性。
【關(guān)鍵詞】：蒸汽動(dòng)能磨 超細(xì)石膏粉 改性 水泥基材料 改性機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(guó)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(chǎn)石膏13-16
• 1.4 超細(xì)粉碎技術(shù)與設(shè)備16-18
• 1.5 石膏微粉的應(yīng)用現(xiàn)狀18-19
• 1.6 主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線19-22
• 1.6.1 主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.6.2 技術(shù)路線20-22
• 2 實(shí)驗(yàn)原料及測(cè)試方法22-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)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(cè)試方法25-28
• 2.2.1 附著水含量的測(cè)定25
• 2.2.2 結(jié)晶水含量的測(cè)定25-26
• 2.2.3 石膏粒徑的測(cè)定26
• 2.2.4 石膏成分的測(cè)定26
• 2.2.5 水化產(chǎn)物的物相分析26-27
• 2.2.6 水化熱的測(cè)定27
• 2.2.7 凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定27
• 2.2.8 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量27
• 2.2.9 力學(xué)性能的測(cè)定27-28
• 2.2.10 微觀形貌分析28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備28-29
• 3 超細(xì)石膏粉的加工及特性分析29-41
• 3.1 超細(xì)石膏粉加工設(shè)備及工藝流程29-31
• 3.2 超細(xì)石膏粉的基本特性研究31-40
• 3.2.1 超細(xì)石膏粉的粒徑分布31-34
• 3.2.2 超細(xì)石膏粉XR D礦物組成分析34-36
• 3.2.3 超細(xì)石膏粉附著水、結(jié)晶水含量分析36-39
• 3.2.4 超細(xì)石膏粉形貌分析39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 4 超細(xì)石膏粉改性水泥膠凝特性研究41-63
• 4.1 超細(xì)石膏粉體粒度對(duì)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(xì)石膏粉對(duì)水泥熟料標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間和安定性的影響42-46
• 4.1.3 不同頻率下加工的超細(xì)石膏粉對(duì)水泥熟料強(qiáng)度的影響46-50
• 4.2 超細(xì)石膏粉摻量對(duì)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(xì)石膏粉體摻量對(duì)水泥熟料標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間和安定性的影響51-55
• 4.2.3 超細(xì)石膏粉體摻量對(duì)水泥熟料強(qiáng)度的影響55-59
• 4.3 超細(xì)石膏粉體對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度的影響59-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 5 超細(xì)石膏粉體對(duì)水泥基材料的水化機(jī)理的影響63-74
• 5.1 超細(xì)石膏粉體改性水泥熟料膠凝材料的微觀結(jié)構(gòu)分析63-68
• 5.2 超細(xì)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(xì)石膏粉體對(duì)水泥熟料水化產(chǎn)物XRD物相分析70-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 6 本研究工程應(yīng)用前景及展望74-77
• 6.1 工程應(yīng)用前景74-75
• 6.2 經(jīng)濟(jì)效益分析75
• 6.3 工程應(yīng)用存在的問(wèn)題及解決思路75-77
• 結(jié)論77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果85-86

【參考文獻(xiàn)】

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