冶金廢渣對(duì)β-半水石膏的改性及機(jī)理分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-31 11:20
電廠副產(chǎn)脫硫石膏是大宗工業(yè)廢棄物,如得不到合理處置,會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。脫硫石膏與天然石膏成分相似,經(jīng)煅燒可得到β-半水石膏,其制品具有隔音、隔熱、防火和可呼吸等優(yōu)良性能,是公認(rèn)的環(huán)保型建筑材料。但是β-半水石膏凝結(jié)時(shí)間短,應(yīng)用受到限制。本論文以脫硫β-半水石膏為原料,利用冶金廢渣對(duì)β-半水石膏進(jìn)行改性研究,發(fā)現(xiàn)冶金廢渣對(duì)石膏具有一定的緩凝作用。摻入5%(以半水石膏為基礎(chǔ))磨細(xì)的鋼渣或錳渣時(shí),石膏漿體的初凝時(shí)間可達(dá)100 min,終凝時(shí)間150 min以上。表明冶金廢渣是性能優(yōu)良的石膏緩凝劑,而對(duì)照組的磨細(xì)石英砂對(duì)石膏的凝結(jié)時(shí)間幾乎沒有影響。為揭示其原因,首先對(duì)β-半水石膏水化率、水化溫升、液相離子濃度和過飽和度等水化過程進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明,幾種冶金廢渣降低了二水石膏的生成速率,推遲了水化放熱峰出現(xiàn),初始液相離子濃度和過飽和度明顯降低,并延緩了曲線降低趨勢(shì),阻滯了β-半水石膏的水化進(jìn)程。對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),冶金廢渣對(duì)β-半水石膏的緩凝機(jī)理與其他緩凝劑有所不同,不僅改變了二水石膏晶體形狀,而且有效抑制了半水石膏的水化反應(yīng),尤其鋼渣的效果較為明顯。然后,利用SEM觀察石膏硬化體的微觀結(jié)構(gòu),在相...
【文章來源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 我國石膏工業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展前景
1.2 β-半水石膏的制備及性能特點(diǎn)
1.3 石膏緩凝劑及其作用機(jī)理的研究現(xiàn)狀
1.4 冶金廢渣在β-半水石膏中的應(yīng)用
1.5 課題的提出和研究意義
1.5.1 課題的提出
1.5.2 研究意義
1.6 研究的目的、實(shí)驗(yàn)流程和內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 實(shí)驗(yàn)流程
1.6.3 研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要原材料及其性能
2.1.1 β-半水石膏
2.1.2 鋼渣
2.1.3 礦渣
2.1.4 錳渣
2.1.5 標(biāo)準(zhǔn)石英砂
2.1.6 水
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及性能測(cè)定方法
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量與凝結(jié)時(shí)間測(cè)試
2.3.2 強(qiáng)度測(cè)試
2.3.3 水化率的測(cè)定
2.3.4 石膏水化溫升測(cè)定
2.3.5 石膏液相離子濃度測(cè)定和過飽和度計(jì)算
2.3.6 比表面積分析
2.3.7 石膏漿體pH值測(cè)定
2.3.8 X-射線衍射分析
2.3.9 掃描電鏡分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 冶金廢渣對(duì)β-半水石膏凝結(jié)過程的影響
3.1 冶金廢渣對(duì)β-半水石膏需水量的影響
3.2 冶金廢渣對(duì)β-半水石膏凝結(jié)時(shí)間的影響
3.3 冶金廢渣對(duì)石膏力學(xué)強(qiáng)度的影響
3.4 冶金廢渣應(yīng)用于抹灰石膏
3.4.1 抹灰石膏的制備
3.4.2 經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響評(píng)價(jià)
3.5 本章小結(jié)
第4章 冶金廢渣存在下的石膏水化過程與緩凝機(jī)理
4.1 冶金廢渣對(duì)石膏水化率的影響
4.2 冶金廢渣對(duì)石膏體系水化溫升的影響
4.3 冶金廢渣對(duì)石膏液相離子濃度和過飽和度的影響
4.4 冶金廢渣對(duì)水化產(chǎn)物物相結(jié)構(gòu)的影響
4.5 冶金廢渣對(duì)二水石膏晶體形貌的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 冶金廢渣對(duì)石膏緩凝適用性探討
5.1 鋼渣對(duì)β-半水石膏緩凝效果的影響
5.2 β-半水石膏的理化性能分析
5.3 鋼渣-石膏體系緩凝效果的調(diào)控方法探索
5.3.1 不同酸調(diào)節(jié)水化環(huán)境對(duì)鋼渣-石膏體系緩凝效果的影響
5.3.2 二水相對(duì)石膏緩凝效果的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果及獎(jiǎng)勵(lì)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談?dòng)绊懭济弘姀S脫硫石膏品質(zhì)主要因素及改善措施[J]. 顏磊. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(30)
[2]利用磨細(xì)鋼渣改性磷建筑石膏的研究[J]. 余石斌,陳永進(jìn),潘文. 非金屬礦. 2018(05)
[3]偏高嶺土對(duì)鋼渣-石膏復(fù)合材料性能影響研究[J]. 朱教群,秦維高,劉鳳利,周衛(wèi)兵,李儒光. 混凝土. 2018(06)
[4]蛋白類緩凝劑對(duì)建筑石膏的適應(yīng)性[J]. 黃滔,彭小芹,王淑萍,邱峰. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]復(fù)合膠凝劑和廢玻璃鋼纖維改性半水脫硫石膏[J]. 陳蜜蜜,樊鐵林,趙風(fēng)清. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[6]脫硫建筑石膏緩凝劑的研究[J]. 張勁,王雪,馬嬌麗,李誠誠,陸文雄,戎天任,黃平,胡婷. 新型建筑材料. 2017(10)
[7]超細(xì)鋼渣微粉的制備及其對(duì)脫硫石膏改性的研究[J]. 戎天任,包新華,張勁,俞國新. 新型建筑材料. 2017(09)
[8]改性磷石膏對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度的影響[J]. 白明科. 水泥. 2017(08)
[9]青霉素廢菌絲體制備石膏緩凝劑聯(lián)產(chǎn)活性炭[J]. 陳蜜蜜,張蒙蒙,趙風(fēng)清. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[10]青霉素廢菌渣微波水解制備復(fù)合氨基酸及應(yīng)用[J]. 張蒙蒙,趙風(fēng)清. 化工進(jìn)展. 2017(06)
博士論文
[1]建筑石膏減水劑與緩凝劑作用機(jī)理研究[D]. 彭家惠.重慶大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于協(xié)同優(yōu)化的石膏基膠凝材料改性研究[D]. 陳蜜蜜.河北科技大學(xué) 2017
[2]離子對(duì)石膏結(jié)構(gòu)與性能的影響研究[D]. 楊學(xué)騰.中北大學(xué) 2016
[3]青霉素廢菌絲體改性制備石膏緩凝劑及應(yīng)用研究[D]. 任曉瓊.河北科技大學(xué) 2015
[4]石膏基棉花秸稈、礦渣、鋼渣復(fù)合砌塊的試制研究[D]. 曹輝.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]脫硫石膏基復(fù)合材料的耐水性能研究[D]. 王云浩.鄭州大學(xué) 2013
[6]脫硫石膏的性能研究[D]. 常秀麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[7]玻璃纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料的性能研究[D]. 展琳琳.濟(jì)南大學(xué) 2010
[8]脫硫石膏基鋼渣膠凝材料的研制[D]. 范立瑛.濟(jì)南大學(xué) 2010
[9]脫硫粉刷石膏的制備及性能研究[D]. 王祖潤.重慶大學(xué) 2010
[10]抗裂石膏型鑄造材料及鑄型等壁厚研究與應(yīng)用[D]. 唐華林.重慶大學(xué) 2009
本文編號(hào):3010765
【文章來源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 我國石膏工業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展前景
1.2 β-半水石膏的制備及性能特點(diǎn)
1.3 石膏緩凝劑及其作用機(jī)理的研究現(xiàn)狀
1.4 冶金廢渣在β-半水石膏中的應(yīng)用
1.5 課題的提出和研究意義
1.5.1 課題的提出
1.5.2 研究意義
1.6 研究的目的、實(shí)驗(yàn)流程和內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 實(shí)驗(yàn)流程
1.6.3 研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要原材料及其性能
2.1.1 β-半水石膏
2.1.2 鋼渣
2.1.3 礦渣
2.1.4 錳渣
2.1.5 標(biāo)準(zhǔn)石英砂
2.1.6 水
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及性能測(cè)定方法
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量與凝結(jié)時(shí)間測(cè)試
2.3.2 強(qiáng)度測(cè)試
2.3.3 水化率的測(cè)定
2.3.4 石膏水化溫升測(cè)定
2.3.5 石膏液相離子濃度測(cè)定和過飽和度計(jì)算
2.3.6 比表面積分析
2.3.7 石膏漿體pH值測(cè)定
2.3.8 X-射線衍射分析
2.3.9 掃描電鏡分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 冶金廢渣對(duì)β-半水石膏凝結(jié)過程的影響
3.1 冶金廢渣對(duì)β-半水石膏需水量的影響
3.2 冶金廢渣對(duì)β-半水石膏凝結(jié)時(shí)間的影響
3.3 冶金廢渣對(duì)石膏力學(xué)強(qiáng)度的影響
3.4 冶金廢渣應(yīng)用于抹灰石膏
3.4.1 抹灰石膏的制備
3.4.2 經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響評(píng)價(jià)
3.5 本章小結(jié)
第4章 冶金廢渣存在下的石膏水化過程與緩凝機(jī)理
4.1 冶金廢渣對(duì)石膏水化率的影響
4.2 冶金廢渣對(duì)石膏體系水化溫升的影響
4.3 冶金廢渣對(duì)石膏液相離子濃度和過飽和度的影響
4.4 冶金廢渣對(duì)水化產(chǎn)物物相結(jié)構(gòu)的影響
4.5 冶金廢渣對(duì)二水石膏晶體形貌的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 冶金廢渣對(duì)石膏緩凝適用性探討
5.1 鋼渣對(duì)β-半水石膏緩凝效果的影響
5.2 β-半水石膏的理化性能分析
5.3 鋼渣-石膏體系緩凝效果的調(diào)控方法探索
5.3.1 不同酸調(diào)節(jié)水化環(huán)境對(duì)鋼渣-石膏體系緩凝效果的影響
5.3.2 二水相對(duì)石膏緩凝效果的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果及獎(jiǎng)勵(lì)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談?dòng)绊懭济弘姀S脫硫石膏品質(zhì)主要因素及改善措施[J]. 顏磊. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(30)
[2]利用磨細(xì)鋼渣改性磷建筑石膏的研究[J]. 余石斌,陳永進(jìn),潘文. 非金屬礦. 2018(05)
[3]偏高嶺土對(duì)鋼渣-石膏復(fù)合材料性能影響研究[J]. 朱教群,秦維高,劉鳳利,周衛(wèi)兵,李儒光. 混凝土. 2018(06)
[4]蛋白類緩凝劑對(duì)建筑石膏的適應(yīng)性[J]. 黃滔,彭小芹,王淑萍,邱峰. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]復(fù)合膠凝劑和廢玻璃鋼纖維改性半水脫硫石膏[J]. 陳蜜蜜,樊鐵林,趙風(fēng)清. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[6]脫硫建筑石膏緩凝劑的研究[J]. 張勁,王雪,馬嬌麗,李誠誠,陸文雄,戎天任,黃平,胡婷. 新型建筑材料. 2017(10)
[7]超細(xì)鋼渣微粉的制備及其對(duì)脫硫石膏改性的研究[J]. 戎天任,包新華,張勁,俞國新. 新型建筑材料. 2017(09)
[8]改性磷石膏對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度的影響[J]. 白明科. 水泥. 2017(08)
[9]青霉素廢菌絲體制備石膏緩凝劑聯(lián)產(chǎn)活性炭[J]. 陳蜜蜜,張蒙蒙,趙風(fēng)清. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[10]青霉素廢菌渣微波水解制備復(fù)合氨基酸及應(yīng)用[J]. 張蒙蒙,趙風(fēng)清. 化工進(jìn)展. 2017(06)
博士論文
[1]建筑石膏減水劑與緩凝劑作用機(jī)理研究[D]. 彭家惠.重慶大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于協(xié)同優(yōu)化的石膏基膠凝材料改性研究[D]. 陳蜜蜜.河北科技大學(xué) 2017
[2]離子對(duì)石膏結(jié)構(gòu)與性能的影響研究[D]. 楊學(xué)騰.中北大學(xué) 2016
[3]青霉素廢菌絲體改性制備石膏緩凝劑及應(yīng)用研究[D]. 任曉瓊.河北科技大學(xué) 2015
[4]石膏基棉花秸稈、礦渣、鋼渣復(fù)合砌塊的試制研究[D]. 曹輝.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]脫硫石膏基復(fù)合材料的耐水性能研究[D]. 王云浩.鄭州大學(xué) 2013
[6]脫硫石膏的性能研究[D]. 常秀麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[7]玻璃纖維增強(qiáng)石膏復(fù)合材料的性能研究[D]. 展琳琳.濟(jì)南大學(xué) 2010
[8]脫硫石膏基鋼渣膠凝材料的研制[D]. 范立瑛.濟(jì)南大學(xué) 2010
[9]脫硫粉刷石膏的制備及性能研究[D]. 王祖潤.重慶大學(xué) 2010
[10]抗裂石膏型鑄造材料及鑄型等壁厚研究與應(yīng)用[D]. 唐華林.重慶大學(xué) 2009
本文編號(hào):3010765
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