【摘要】：石膏作為綠色建筑材料有著優(yōu)良的特性,但是石膏的耐水性較差卻大大限制了石膏的使用范圍。如何改善石膏的耐水性成為了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。通過(guò)在建筑石膏中摻入具有水硬性的膠凝材料來(lái)提高石膏的密實(shí)度,減小孔隙率,改善石膏耐水性以及使用有機(jī)材料將石膏與水隔絕開(kāi)來(lái)是幾種較為直接有效的方法。本文旨在研究經(jīng)鋁酸鹽水泥及礦物摻合料改性后石膏制品的各項(xiàng)性能指標(biāo)的變化,以及摻入有機(jī)外加劑來(lái)對(duì)建筑石膏進(jìn)行無(wú)機(jī)改性和有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合改性。實(shí)驗(yàn)中以建筑石膏為主要材料,在其中摻加各種無(wú)機(jī)、有機(jī)摻料,為了得到不同摻料的最佳摻量,以不同摻量的摻料為變量制備石膏復(fù)合試塊。用CA-60的鋁酸鹽水泥對(duì)建筑石膏改性試驗(yàn),經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試可得知當(dāng)鋁酸鹽水泥摻量為25%時(shí),試塊的抗壓強(qiáng)度為6.25MPa,抗折強(qiáng)度為2.30MPa,為各摻量強(qiáng)度的最大值,比純石膏試塊的抗壓強(qiáng)度3.70MPa提高了69%;比純石膏試塊的抗折強(qiáng)度2.30MPa提高了43.7%;復(fù)合試塊的飽水抗壓強(qiáng)度為3.35MPa,比純石膏的飽水抗壓強(qiáng)度提升了123%,使得軟化系數(shù)較純石膏提高了0.13。在水泥-石膏復(fù)合的基礎(chǔ)上分別摻入無(wú)機(jī)摻料粉煤灰和生石灰。粉煤灰使得復(fù)合試塊的密實(shí)度大大增加,粉煤灰的最佳摻量為8%,抗壓強(qiáng)度值為6.15MPa,比純石膏的抗壓強(qiáng)度提高了2.45MPa;抗折強(qiáng)度為2.40MPa,比純石膏試塊的抗折強(qiáng)度值提高了0.8MPa;飽水抗壓強(qiáng)度比純石膏的飽水抗壓強(qiáng)度提高了2.25MPa;軟化系數(shù)為0.61,比純石膏的軟化系數(shù)提高了0.20。生石灰的最佳摻量為15%,復(fù)合試塊的抗壓強(qiáng)度值達(dá)到6.65MPa,比純石膏的抗壓強(qiáng)度提高了2.95MPa;抗折強(qiáng)度為2.70MPa,比純石膏試塊的抗折強(qiáng)度值提高了1.1MPa;飽水抗壓強(qiáng)度為4.4MPa,比純石膏的飽水抗壓強(qiáng)度提高了2.9MPa;軟化系數(shù)為0.66,比純石膏的軟化系數(shù)提高了0.25。在水泥-石膏復(fù)合的基礎(chǔ)上分別摻入有機(jī)外加減水劑來(lái)對(duì)復(fù)合石膏進(jìn)行改性。減水劑的最佳摻量為0.45%,復(fù)合試塊抗壓強(qiáng)度值為9MPa,比純石膏的抗壓強(qiáng)度提高5.3MPa;抗折強(qiáng)度為4.35MPa,比純石膏試塊的抗折強(qiáng)度值提高了2.75MPa;飽水抗壓強(qiáng)度為4.95MPa,比純石膏的飽水抗壓強(qiáng)度提高了3.55MPa;軟化系數(shù)為0.55,比純石膏的軟化系數(shù)提高了0.11。用環(huán)氧樹(shù)脂采用內(nèi)摻式的方式對(duì)石膏進(jìn)行改性,其結(jié)果顯示環(huán)氧樹(shù)脂并不適合采用內(nèi)摻的方式來(lái)對(duì)石膏試塊進(jìn)行改性。經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)研究表明,適量的鋁酸鹽水泥及礦物摻合料相結(jié)合能夠在一定程度上改善石膏耐水性,同時(shí)摻入減水劑可進(jìn)一步提高石膏試塊的機(jī)械強(qiáng)度。經(jīng)改性后的復(fù)合石膏材料使用范圍更加廣泛,性能更加優(yōu)越,資源再利用率大大增加,減少原生資源的開(kāi)發(fā),對(duì)保護(hù)環(huán)境做出了一定的貢獻(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ177.3
【圖文】：

石膏發(fā)生溶解，因此石膏耐水性較差，軟化系數(shù)多為 0. 70%，導(dǎo)致石膏的適用范圍大大縮小[6-7]。解決石膏的耐水使用量增加，減少水泥使用量，擴(kuò)大石膏制品的適用范圍極意義。凝材料的性質(zhì)凝材料的原料主要是天然二水心膏(CaSO4 2H2O)，還有天aSO4 2H2O 或 CaSO4 2H2O 與 CaSO4混合物的化工副產(chǎn)品膏，又稱為軟石膏或者生石膏，其晶體結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示色，天然石膏中往往含有雜質(zhì)，多呈現(xiàn)黃色、紅色、灰色準(zhǔn) GB／T5483 一 2008 中規(guī)定，天然二水石膏和無(wú)水石膏分級(jí)，并應(yīng)符合表 1-1[8]要求。

則呈灰紅等顏色。只可用于生產(chǎn)無(wú)熟料水泥。含 CaSO4 2H2O 或 CaSO4 2H2O 與 CaSO4混合物的化工副產(chǎn)品，也可用作石膏膠凝材料的原料，常稱之為化工石膏。如磷石膏、氟石膏，此外還有鹽石膏、芒硝石膏、鈦石膏等，都有一定的利用價(jià)值[9]。1.2.2 石膏不同形態(tài)的脫水轉(zhuǎn)變從熱力學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，石膏和它的脫水相產(chǎn)物都是 CaSO4—H2O 系統(tǒng)中的一個(gè)相，它們?cè)谝欢ǖ臈l件下同處于 CaSO4—H2O 的平衡系統(tǒng)中。學(xué)術(shù)界對(duì)該系統(tǒng)中存在的不同相的數(shù)量、各變體晶體結(jié)構(gòu)與物理化學(xué)性質(zhì)存在異議，目前比較公認(rèn)的有五個(gè)相，七個(gè)變體。它們是：二水石膏(CaSO4 2H2O)；α型與β型半水石膏(α-CaSO4 1/2H2O、β-CaSO4 1/2H2O)；α型與β型硬石膏Ⅲ(α-CaSO4Ⅲ、β-CaSO4Ⅲ);硬石膏Ⅱ(CaSO4Ⅱ);硬石膏Ⅰ(CaSO4Ⅰ)。其中硬石膏也稱無(wú)水石膏[5]。在實(shí)驗(yàn)室理想條件下石膏在不同溫度條件下的脫水形態(tài)轉(zhuǎn)變?nèi)鐖D 1-2[10]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 呂天寶;鮑樹(shù)濤;;工業(yè)副產(chǎn)石膏制硫酸和水泥新技術(shù)[J];磷肥與復(fù)肥;2015年02期

2 阮長(zhǎng)城;黃緒泉;劉立明;黃應(yīng)平;;石膏防水性能研究現(xiàn)狀和進(jìn)展[J];化學(xué)與生物工程;2014年02期

3 李吉敏;王修山;朱紅權(quán);;粉煤灰摻量對(duì)水泥混凝土強(qiáng)度的影響[J];交通標(biāo)準(zhǔn)化;2011年16期

4 陳瑩;張志國(guó);劉洪杰;宋志學(xué);魏衛(wèi)東;;石蠟乳液用于石膏砌塊防水劑的研究[J];墻材革新與建筑節(jié)能;2011年01期

5 劉晨光;;甲基硅醇鈉在建筑保溫材料中的應(yīng)用研究[J];廣東化工;2010年09期

6 曹青;張鉻;徐迅;;有機(jī)硅BS94對(duì)建筑石膏防水性能的影響[J];新型建筑材料;2010年04期

7 羅忠濤;馬保國(guó);李相國(guó);王迎斌;孫濤;;水熱堿性環(huán)境下粉煤灰水化進(jìn)程研究[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

8 吳世龍;盧廷浩;楊德喜;;石灰改性磷石膏的工程性質(zhì)研究[J];江蘇建筑;2007年06期

9 張榮輝;郭建;呂惠卿;;水性環(huán)氧樹(shù)脂混凝土性能研究[J];混凝土;2006年12期

10 關(guān)淑君;耐水建筑石膏的試驗(yàn)研究[J];新型建筑材料;2005年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 郁亞蕓;石膏基膠凝復(fù)合材料試驗(yàn)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2016年

2 鄭兵;二水磷石膏粉煤灰復(fù)合膠凝材料的改性研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

3 劉民榮;石膏及其復(fù)合材料的防水性能研究[D];濟(jì)南大學(xué);2011年

4 黃洪財(cái);礦物摻合料與化學(xué)外加劑對(duì)建筑石膏的改性研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2715607