超細(xì)石膏粉體改性水泥基材料技術(shù)研究.pdf

1、由于我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)石膏堆積量日漸增多，而可開(kāi)采的優(yōu)質(zhì)石膏卻日趨減少。為提高工業(yè)副產(chǎn)石膏的利用效率，改進(jìn)水泥基材料的物理性能，有必要開(kāi)發(fā)一種工業(yè)副產(chǎn)石膏資源化利用的新技術(shù)。
　　本文利用我校自主研發(fā)的過(guò)熱蒸汽動(dòng)能磨，對(duì)建筑石膏、內(nèi)蒙古某燃煤電廠的脫硫石膏和廣西某磷肥廠的磷石膏進(jìn)行超細(xì)加工。分別收集了20Hz、35Hz和45Hz分級(jí)頻率下的超細(xì)石膏粉體。并對(duì)不同頻率下收集的超細(xì)石膏粉進(jìn)行了粒徑分布分析、XR D分析、含水率的測(cè)試以及粉體

2、微觀形貌觀測(cè)。在此基礎(chǔ)上，將不同頻率下收集的三種經(jīng)過(guò)超細(xì)加工后的石膏粉摻入水泥熟料中，分別對(duì)比其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間以及力學(xué)強(qiáng)度等膠凝性能進(jìn)行測(cè)試，探尋三種石膏的最合理加工頻率，及在水泥基材料中的最佳摻量。最后，通過(guò)SEM、XRD以及水化熱測(cè)試，分析其復(fù)合水泥基材料的水化機(jī)理。
　　研究結(jié)果表明：（1）經(jīng)蒸氣動(dòng)能磨加工后，石膏的粒徑分布為D50＜2.5μm、D90＜10μm，其附著水和結(jié)晶水含量降低，并向無(wú)定形態(tài)的半水石膏和無(wú)

3、水石膏轉(zhuǎn)化。（2）對(duì)不同分級(jí)頻率下收集的石膏粉體進(jìn)行研究，在考慮經(jīng)濟(jì)效益和材料性能兩方面因素的情況下，發(fā)現(xiàn)當(dāng)分選頻率為35Hz時(shí)是分選的石膏超細(xì)粉的最合理分級(jí)頻率。三種超細(xì)石膏粉在水泥基材料中的最佳摻量分別為：超細(xì)建筑石膏6wt％，超細(xì)磷石膏4wt%，超細(xì)脫硫石膏5wt%。（3）超細(xì)石膏粉體的加入能有效改善膠凝體的水化性能，使膠凝體孔隙率降低，致密度更高，對(duì)膠凝體系強(qiáng)度的提高具有明顯促進(jìn)作用。摻入未經(jīng)超細(xì)的石膏粉，水泥膠凝體在水化過(guò)程中

4、主要生成片狀或塊狀水化產(chǎn)物，只生成少量尖針狀水化產(chǎn)物；在摻入超細(xì)石膏粉后，水泥膠凝體在水化過(guò)程中可生成大量尖針狀水化產(chǎn)物，且該水化產(chǎn)物能穩(wěn)定存在于28天齡期的膠凝體中。
　　本研究從本質(zhì)化安全的角度出發(fā)，利用材料科學(xué)的手段，對(duì)工業(yè)副產(chǎn)石膏進(jìn)行資源化回收利用，降低了工業(yè)副產(chǎn)石膏在傳統(tǒng)處置過(guò)程中侵占土地，有害成分遇雨浸透，以及遇風(fēng)揚(yáng)塵等帶來(lái)的安全隱患。同時(shí)，在其超細(xì)化后可對(duì)水泥基材料進(jìn)行改性，使水化反應(yīng)過(guò)程更為充分，優(yōu)化了水泥基材料的