本文關(guān)鍵詞：再生建筑石膏制備工藝及其資源化利用研究

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【摘要】：石膏是一種綠色建材,在建筑上廣泛應(yīng)用。我國石膏資源豐富,但資源分布不均衡、優(yōu)質(zhì)石膏資源比例小。石膏得到廣泛應(yīng)用的同時(shí),產(chǎn)生了大量的廢棄石膏。這些廢棄石膏既占用耕地,又污染環(huán)境,更是資源的一種浪費(fèi)。理論上石膏是可以循環(huán)利用的,但是目前對(duì)石膏的研究主要是針對(duì)原生石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏,而對(duì)廢棄石膏的研究較少。隨資源危機(jī)越來越嚴(yán)重,對(duì)材料的再利用顯得更為重要。所以,有必要研究廢棄石膏,從而為廢棄石膏資源化再利用提供理論上的指導(dǎo)。本課題組前期已對(duì)再生石膏做了一定的基礎(chǔ)性研究,已從相組成、熱性能、微觀結(jié)構(gòu)等方面揭示了再生與原生石膏存在的差異。本文在此基礎(chǔ)上探索了再生石膏最佳制備工藝,并探索了再生石膏的資源化利用途徑。再生石膏熱性能不同于原生石膏,適合原生石膏的生產(chǎn)工藝不能照搬應(yīng)用于再生石膏。本文通過改變粉磨時(shí)間、煅燒溫度、煅燒時(shí)間三個(gè)條件探索再生石膏的最佳制備工藝;再生石膏性能不好,需要添加外加材料改性之。石膏中常摻加減水劑或水泥以改善其性能,且建筑石膏廢棄有時(shí)較難與水泥砂漿分離,所以,本文研究減水劑、水泥對(duì)原生與再生石膏性能的影響;再生石膏凝結(jié)時(shí)間較長,強(qiáng)度較低,抹灰石膏要求有較長的凝結(jié)時(shí)間而對(duì)石膏強(qiáng)度要求不高,因此再生石膏宜用于制備抹灰石膏。本文通過摻加外加劑,對(duì)再生石膏的凝結(jié)時(shí)間、保水性、粘結(jié)性、強(qiáng)度幾個(gè)方面進(jìn)行改性,在掌握了幾種外加劑對(duì)再生石膏性能影響規(guī)律的基礎(chǔ)上,確定外加劑最佳摻量,配制出性能良好的再生石膏基抹灰石膏。研究結(jié)果表明,再生石膏最佳制備工藝不同于原生石膏。所需粉磨時(shí)間較原生石膏長;所需煅燒溫度較原生石膏低。分析表明,這是由于再生石膏石膏比表面積增加到一定程度,顆粒細(xì)小,表面光滑易流動(dòng)造成標(biāo)稠需水量減小,加之再生石膏的熱穩(wěn)定性降低,脫水溫度下降。按照最優(yōu)工藝制備的再生石膏初凝時(shí)間為8min,終凝時(shí)間為12min,2h抗折強(qiáng)度為2.33MPa,抗壓強(qiáng)度為4.45MPa,性能滿足GBT9776-2008《建筑石膏》等級(jí)為2.0的石膏標(biāo)準(zhǔn)。聚羧酸減水劑對(duì)再生石膏具有比原生石膏更強(qiáng)的減水能力,在摻量0.20%內(nèi),再生石膏性能持續(xù)增強(qiáng),硅酸鹽水泥對(duì)再生石膏強(qiáng)度有所改善。分析表明,這是由于再生石膏比表面積大,易于聚羧酸減水劑分散作用的發(fā)揮;水泥水化產(chǎn)物與石膏晶體交織生長提高了其力學(xué)性能。原生石膏中的減水劑對(duì)其再生石膏仍有減水作用,而原生石膏中的水泥對(duì)其再生石膏只有不利影響。分析表明,這是由于生產(chǎn)再生石膏的煅燒溫度不足以使聚羧酸減水劑產(chǎn)生熱分解和脫附,而水泥在再生過程中水化不可逆,再生后成為惰性粉末對(duì)石膏強(qiáng)度不利。用三聚磷酸鈉緩凝劑調(diào)節(jié)再生石膏凝結(jié)時(shí)間,存在臨界摻量(0.4%),在此摻量以上,凝結(jié)時(shí)間顯著增加,強(qiáng)度劣化嚴(yán)重。用羥丙基甲基纖維素醚改善再生石膏的保水性,它改善石膏保水性的同時(shí)對(duì)石膏強(qiáng)度不利,選擇摻量0.15%。摻加膠粉以改善再生石膏的粘結(jié)性能,在臨界摻量(1.5%)以下,對(duì)粘結(jié)性能有利,臨界摻量以上不利。再生石膏強(qiáng)度隨減水劑或脫硫石膏的摻入均有所增加,選擇摻加0.05%的減水劑或20%的脫硫石膏,幾種外加劑的加入制得的再生石膏基面層抹灰石膏滿足GB/T 28627-2012《抹灰石膏》標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于底層抹灰石膏,宜選用20-40目的砂,砂膠比1:0.5,所制得的底層抹灰石膏也能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
【關(guān)鍵詞】：再生石膏 工藝 減水劑 水泥 抹灰石膏
【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】：2016
【分類號(hào)】：TQ177.3
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 石膏及其資源利用現(xiàn)狀10-12
• 1.1.1 石膏特性及其變體10-11
• 1.1.2 石膏的資源利用現(xiàn)狀11-12
• 1.2 石膏的再利用面臨的問題及研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 石膏再生利用的現(xiàn)實(shí)意義12-13
• 1.2.2 再生石膏國內(nèi)外利用現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 再生石膏國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14
• 1.2.4 石膏再生利用面臨的問題14-15
• 1.3 石膏的工藝及改性研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 石膏工藝對(duì)性能的影響15
• 1.3.2 石膏性能改善的途徑15-17
• 1.4 抹灰石膏的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.1 石膏基抹灰材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17
• 1.4.2 再生石膏用于制備抹灰石膏的可行性17-18
• 1.5 課題的研究方案與研究內(nèi)容18-20
• 1.5.1 研究方案18
• 1.5.2 研究內(nèi)容18-20
• 2 原材料與實(shí)驗(yàn)方法20-24
• 2.1 原材料20-21
• 2.1.1 建筑石膏20-21
• 2.1.2 外加劑、外摻料21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法21-24
• 2.2.1 再生石膏的制備方法21-22
• 2.2.2 基本性能的測(cè)試方法22
• 2.2.3 抹灰石膏保水率測(cè)定方法22
• 2.2.4 微觀測(cè)試技術(shù)22-24
• 3 再生石膏制備工藝研究24-40
• 3.1 細(xì)度對(duì)原生與再生石膏性能的影響24-29
• 3.1.1 細(xì)度對(duì)原生與再生石膏宏觀性能的影響24-28
• 3.1.2 細(xì)度對(duì)再生石膏微觀性能的影響28-29
• 3.2 煅燒溫度對(duì)原生與再生石膏性能的影響29-35
• 3.2.1 煅燒溫度對(duì)原生與再生石膏宏觀性能的影響29-32
• 3.2.2 煅燒溫度對(duì)原生與再生石膏性能影響的機(jī)理分析32-35
• 3.2.3 原生與再生石膏溫度敏感性35
• 3.3 煅燒時(shí)間對(duì)再生石膏性能的影響35-38
• 3.3.1 煅燒時(shí)間對(duì)再生石膏宏觀性能的影響35-37
• 3.3.2 煅燒時(shí)間對(duì)再生石膏性能影響機(jī)理分析37-38
• 3.4 最佳工藝下再生石膏性能38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 4 再生石膏的資源化利用研究40-74
• 4.1 再生石膏的改性研究40-56
• 4.1.1 聚羧酸減水劑對(duì)再生建筑石膏性能的影響40-48
• 4.1.2 硅酸鹽水泥對(duì)再生建筑石膏性能的影響48-56
• 4.2 外加材料對(duì)再生石膏基抹灰石膏性能的影響研究56-68
• 4.2.1 外加劑對(duì)再生石膏基抹灰石膏性能的影響56-64
• 4.2.2 脫硫石膏對(duì)再生石膏基抹灰石膏性能的影響64-65
• 4.2.3 砂（集料）對(duì)再生石膏基抹灰石膏性能的影響65-68
• 4.3 再生石膏基抹灰石膏的配制及性能測(cè)試68-70
• 4.3.1 面層抹灰石膏68-69
• 4.3.2 底層抹灰石膏69-70
• 4.4 本章小結(jié)70-74
• 5 結(jié)論74-76
• 致謝76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：534115