【摘要】：半水石膏水化可生成二水石膏,二水石膏經(jīng)過煅燒可再生成半水石膏,可以實(shí)現(xiàn)石膏資源的循環(huán)再生利用。由于對(duì)再生建筑石膏的基本性能、水化硬化規(guī)律缺乏基礎(chǔ)研究,再生建筑石膏利用很少,造成了極大的浪費(fèi)。再生建筑石膏性能劣化嚴(yán)重,與原生建筑石膏的水化硬化規(guī)律存在不同,因此搞清楚再生建筑石膏的水化硬化規(guī)律及影響因素,對(duì)再生建筑石膏的利用有很大的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。本文對(duì)原生建筑石膏與再生建筑石膏的水化硬化規(guī)律進(jìn)行了對(duì)比研究,探討了煅燒溫度、pH值和粒徑對(duì)再生建筑石膏水化硬化性能的影響。再生建筑石膏粉體性能差,細(xì)顆粒較多,標(biāo)稠需水量大,凝結(jié)時(shí)間大幅度延長(zhǎng),強(qiáng)度顯著降低,降幅達(dá)49%-53%,吸水率增大。再生建筑石膏的峰值溫度和前期累積放熱量降低,但是最終累積放熱量無明顯區(qū)別,放熱速率提高。再生建筑石膏前期水化率較低,但是最終水化率與原生建筑石膏無區(qū)別,都接近100%。再生建筑石膏溶解析晶較慢,液相離子濃度和過飽和度隨著水化進(jìn)程逐漸降低,早期過飽和度低于原生建筑石膏。通過SEM、壓汞技術(shù)和粒徑分析對(duì)再生建筑石膏的微觀形貌、孔結(jié)構(gòu)特征和粒徑分布進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,再生建筑石膏晶體形貌劣化,晶體尺寸粗化,呈團(tuán)簇狀分布,長(zhǎng)徑比減小,孔隙率大;孔徑粗化,大孔占比明顯增多,平均孔徑、最可幾孔徑增大;再生建筑石膏粒徑分布不均勻,分布較窄。再生建筑石膏具有易磨性,粉體比表面積大,導(dǎo)致水膏比急劇上升。再生建筑石膏的過飽和度降低,半水石膏溶解速率和二水石膏析出速率減慢,使再生建筑石膏凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng),水化峰值溫度降低。再生建筑石膏的長(zhǎng)徑比減小,晶體搭接強(qiáng)度減弱,晶體接觸點(diǎn)減少,平均孔徑和孔隙率增大,導(dǎo)致硬化體強(qiáng)度嚴(yán)重降低。研究了煅燒溫度對(duì)再生建筑石膏水化硬化的影響,在180℃時(shí)制備的再生建筑石膏的強(qiáng)度最高,峰值溫度最大,累積放熱量和最終水化率最大,但是凝結(jié)時(shí)間超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9776-2008《建筑石膏》中的要求,標(biāo)稠需水量達(dá)0.83。采用SEM技術(shù)對(duì)微觀形貌進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)180℃時(shí)的二水石膏晶型為典型的二水石膏針狀晶體形貌,晶體搭接緊密。研究了pH值對(duì)再生建筑石膏水化硬化的影響,發(fā)現(xiàn)pH值的改變起到促凝作用,縮短了再生建筑石膏擴(kuò)展度和凝結(jié)時(shí)間。增大了峰值溫度、累積放熱量和前期水化率,但最終水化率無明顯區(qū)別。pH值大于7時(shí)對(duì)強(qiáng)度起增強(qiáng)作用,晶型以針狀為主,出現(xiàn)了六方板狀的氫氧化鈣,使晶體接觸點(diǎn)增多,搭接強(qiáng)度增加。研究了粒徑對(duì)再生建筑石膏水化硬化的影響,發(fā)現(xiàn)堆積密度和比表面積隨著粒徑減小而增大,擴(kuò)展度隨著粒徑減小而減小。峰值溫度、累積放熱量、放熱速率和早期水化率隨著粒徑的減小而增大,但最終水化率無明顯區(qū)別,都接近100%。隨著粒徑的增大,長(zhǎng)徑比明顯減小,晶型由針狀轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍫詈投讨鶢?晶體劣化嚴(yán)重,孔隙率增大,強(qiáng)度減小。
【圖文】：

材料棄石膏與天然石膏相比較，它含有不同種類的外加劑和摻合料，但主水石膏。為了消除外摻材料對(duì)再生建筑石膏水化硬化的影響，本次實(shí)城原生石膏礦來制備再生石膏，應(yīng)城原生石膏礦呈白色纖維狀，，其二在 95%左右，為特級(jí)石膏，化學(xué)成分如表 2.1 所示。表 2.1 天然石膏的化學(xué)成分（wt%）Table 2.1 Chemical composition of natural gypsum然石膏 SO3CaO SiO2Al2O3Fe2O3MgO 分（%） 45.68 32.40 0.93 0.4 0.21 0.12 原生石膏做了晶體形貌分析，如圖 2.1 所示，原生石膏的晶體結(jié)構(gòu)完，晶體搭接緊密，空隙很少。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 原材料與試驗(yàn)方法2.2 試驗(yàn)方法2.2.1 再生建筑石膏制備方法采用型號(hào) 100×60 的鄂式破碎機(jī)將原生石膏礦破碎，放入球磨機(jī)中粉磨 5min，得到二水石膏粉體，經(jīng)過煅燒（2cm 厚物料在 180℃下煅燒 3h）、陳化（2d）等工藝，得到原生建筑石膏，在標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量下水化硬化，得到原生二水石膏，待其完全水化硬化后放置在溫度為（45±2）℃的烘箱中，烘至恒重。將完全烘干的原生二水石膏塊按照上述工藝經(jīng)破碎、粉磨、煅燒、陳化，得到再生建筑石膏，用于本次實(shí)驗(yàn)的研究，制備流程圖如圖 2.2。在研究溫度對(duì)再生建筑石膏水化硬化的影響時(shí)，除煅燒溫度外其余工藝保持一致。球磨機(jī)為 500×L500 實(shí)驗(yàn)球磨機(jī)。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ177.377

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李志新;彭家惠;邱星星;趙敏;葛靜冉;;CA緩凝劑對(duì)再生石膏性能的影響及其機(jī)理[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2015年06期

2 李志新;彭家惠;戎延團(tuán);邱星星;趙海鑫;;再生石膏水化過程、強(qiáng)度及耐水性的變化研究[J];非金屬礦;2015年05期

3 劉曉星;;石膏循環(huán)利用緣何步履維艱?[J];環(huán)境經(jīng)濟(jì);2015年Z4期

4 劉淑紅;;煅燒時(shí)間和煅燒溫度對(duì)建筑石膏三相的影響[J];四川建材;2014年04期

5 李志新;彭家惠;趙海鑫;趙敏;任利納;朱登玲;;再生石膏相組成、熱性能及微觀形貌變化研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2014年02期

6 鄭濤;;中國(guó)石膏礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀[J];黑龍江科技信息;2013年23期

7 王懷宇;;石膏生產(chǎn)消費(fèi)與國(guó)際貿(mào)易[J];中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊;2011年04期

8 李國(guó)忠;劉民榮;高子棟;王裕銀;;聚乙烯醇包覆玉米秸稈纖維對(duì)石膏性能的影響[J];建筑材料學(xué)報(bào);2011年02期

9 楊輝;郭興忠;樊先平;張玲潔;盛建松;;我國(guó)建筑陶瓷的發(fā)展現(xiàn)狀及節(jié)能減排[J];中國(guó)陶瓷工業(yè);2009年02期

10 段慶奎;;石膏行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)[J];住宅產(chǎn)業(yè);2005年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 張建新;天然硬石膏水化硬化及活性激發(fā)研究[D];重慶大學(xué);2009年

2 彭家惠;建筑石膏減水劑與緩凝劑作用機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 任利納;再生石膏性能變化規(guī)律及原因[D];重慶大學(xué);2014年

2 葉青青;顆粒級(jí)配對(duì)α半水石膏水化和強(qiáng)度的影響[D];浙江大學(xué);2010年

3 吳莉;緩凝劑對(duì)建筑石膏性能的影響和作用機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2002年

本文編號(hào)：2627429