超細石膏粉體改性水泥基材料技術(shù)研究.pdf

1、由于我國工業(yè)副產(chǎn)石膏堆積量日漸增多，而可開采的優(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，改進水泥基材料的物理性能，有必要開發(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)的過熱蒸汽動能磨，對建筑石膏、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行超細加工。分別收集了20Hz、35Hz和45Hz分級頻率下的超細石膏粉體。并對不同頻率下收集的超細石膏粉進行了粒徑分布分析、XR D分析、含水率的測試以及粉體

2、微觀形貌觀測。在此基礎(chǔ)上，將不同頻率下收集的三種經(jīng)過超細加工后的石膏粉摻入水泥熟料中，分別對比其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間以及力學(xué)強度等膠凝性能進行測試，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SEM、XRD以及水化熱測試，分析其復(fù)合水泥基材料的水化機理。
　　研究結(jié)果表明：（1）經(jīng)蒸氣動能磨加工后，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，并向無定形態(tài)的半水石膏和無

3、水石膏轉(zhuǎn)化。（2）對不同分級頻率下收集的石膏粉體進行研究，在考慮經(jīng)濟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時是分選的石膏超細粉的最合理分級頻率。三種超細石膏粉在水泥基材料中的最佳摻量分別為：超細建筑石膏6wt％，超細磷石膏4wt%，超細脫硫石膏5wt%。（3）超細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，對膠凝體系強度的提高具有明顯促進作用。摻入未經(jīng)超細的石膏粉，水泥膠凝體在水化過程中

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；在摻入超細石膏粉后，水泥膠凝體在水化過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，對工業(yè)副產(chǎn)石膏進行資源化回收利用，降低了工業(yè)副產(chǎn)石膏在傳統(tǒng)處置過程中侵占土地，有害成分遇雨浸透，以及遇風(fēng)揚塵等帶來的安全隱患。同時，在其超細化后可對水泥基材料進行改性，使水化反應(yīng)過程更為充分，優(yōu)化了水泥基材料的