【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,可以實現(xiàn)石膏資源的循環(huán)再生利用。由于對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。再生建筑石膏性能劣化嚴重,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,對再生建筑石膏的利用有很大的理論價值和現(xiàn)實指導(dǎo)意義。本文對原生建筑石膏與再生建筑石膏的水化硬化規(guī)律進行了對比研究,探討了煅燒溫度、pH值和粒徑對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,細顆粒較多,標(biāo)稠需水量大,凝結(jié)時間大幅度延長,強度顯著降低,降幅達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)和粒徑分析對再生建筑石膏的微觀形貌、孔結(jié)構(gòu)特征和粒徑分布進行了研究,結(jié)果表明,再生建筑石膏晶體形貌劣化,晶體尺寸粗化,呈團簇狀分布,長徑比減小,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)時間延長,水化峰值溫度降低。再生建筑石膏的長徑比減小,晶體搭接強度減弱,晶體接觸點減少,平均孔徑和孔隙率增大,導(dǎo)致硬化體強度嚴重降低。研究了煅燒溫度對再生建筑石膏水化硬化的影響,在180℃時制備的再生建筑石膏的強度最高,峰值溫度最大,累積放熱量和最終水化率最大,但是凝結(jié)時間超過國家標(biāo)準GB/T9776-2008《建筑石膏》中的要求,標(biāo)稠需水量達0.83。采用SEM技術(shù)對微觀形貌進行研究,發(fā)現(xiàn)180℃時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展度和凝結(jié)時間。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時對強度起增強作用,晶型以針狀為主,出現(xiàn)了六方板狀的氫氧化鈣,使晶體接觸點增多,搭接強度增加。研究了粒徑對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?晶體劣化嚴重,孔隙率增大,強度減小。
【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再生建筑石膏水化硬化的影響，本次實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 原材料與試驗方法2.2 試驗方法2.2.1 再生建筑石膏制備方法采用型號 100×60 的鄂式破碎機將原生石膏礦破碎，放入球磨機中粉磨 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，用于本次實驗的研究，制備流程圖如圖 2.2。在研究溫度對再生建筑石膏水化硬化的影響時，除煅燒溫度外其余工藝保持一致。球磨機為 500×L500 實驗球磨機。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ177.377

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本文編號：2627429