氟石膏改性及在新型建材中的應(yīng)用研究.pdf

1、氟石膏是氟化工工業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，排放量逐年增大，綜合利用率卻很低，造成大量氟石膏的長(zhǎng)年堆置，占用大量土地的同時(shí)，還污染了周邊環(huán)境。氟石膏作為一種硬石膏資源，在無(wú)須煅燒的情況下，具有潛在的水化活性，經(jīng)改性處理后可作為建筑膠凝材料使用。因此，本課題針對(duì)氟石膏水化活性差、綜合利用率低的現(xiàn)狀，試驗(yàn)測(cè)試了氟石膏的基本性能，研究了氟石膏的改性方法，并探索了其在新型建材（自流平材料和發(fā)泡材料）中的應(yīng)用，旨在實(shí)現(xiàn)氟石膏的建材資源化綜合利用。
　

2、　 采用X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡分析(SEM)、化學(xué)成分分析、粒度分析等測(cè)試手段，綜合測(cè)試了氟石膏的基本性能。測(cè)試表明，氟石膏的主要物相組成為無(wú)水Ⅱ型CaSO4，CaO、SO3有效組份含量達(dá)97％以上，為顆粒狀晶體，晶體規(guī)整度、結(jié)晶度較高，晶體粒徑介于0.2μm～200μm之間，是一種純度高、粒徑分布廣、具有潛在水化活性的石膏資源。
　　 氟石膏物理改性中，研究了不同粉磨時(shí)間和煅燒溫度對(duì)氟石膏基本性能的影響，并

3、對(duì)其作用機(jī)理進(jìn)行探討。試驗(yàn)表明，粉磨處理可改善氟石膏的粒度分布，降低標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，縮短凝結(jié)時(shí)間，提高硬化體強(qiáng)度，氟石膏最佳粉磨時(shí)間為20min;氟石膏粉磨處理后，煅燒處理并不能明顯改善氟石膏的性能，作用效果甚微。
　　 氟石膏化學(xué)改性中，研究了不同種類外加劑對(duì)粉磨處理后氟石膏凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度及泛霜程度的影響。研究表明，單一種類外加劑對(duì)氟石膏性能的改善作用是不全面的，具有其局限性。其中，少量外加劑A的摻加可明顯縮短氟石膏的凝結(jié)時(shí)間

4、，提高早期強(qiáng)度，但會(huì)引起泛霜現(xiàn)象的發(fā)生；碳酸鈉的摻加可促進(jìn)氟石膏的水化、硬化，激發(fā)氟石膏強(qiáng)度，但其摻量大、作用效果??；大量外加劑B的摻加可加快氟石膏硬化進(jìn)程，提高氟石膏的后期強(qiáng)度，有效避免泛霜現(xiàn)象的發(fā)生，但其激發(fā)氟石膏的強(qiáng)度有限；亞硝酸鈉的摻加可很好地改善氟石膏的凝結(jié)性能，但其會(huì)引起試樣膨脹、開裂、翹曲等現(xiàn)象，氟石膏體積安定性較差。
　　 氟石膏復(fù)合改性中，研究了不同種類外加劑同摻對(duì)粉磨處理后氟石膏性能的影響，并確定了氟石膏最佳

5、改性方法。結(jié)果表明，外加劑B的摻加可抑制氟石膏/外加劑A復(fù)合膠凝材料的泛霜現(xiàn)象，再生石膏的摻加可進(jìn)一步縮短氟石膏/外加劑A/外加劑B復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間。試驗(yàn)確定氟石膏復(fù)合改性的最佳方法為:氟石膏粉磨處理20min后，摻加1.0％外加劑A、0.7％外加劑B、1.5％再生石膏，此時(shí)，改性氟石膏初凝時(shí)間為4.4h，終凝時(shí)間為5.5h，7d抗折強(qiáng)度7.6MPa，抗壓強(qiáng)度39MPa，可以滿足氟石膏建材資源化利用的要求。
　　 氟石膏自

6、流平材料試驗(yàn)中，研究了不同種類減水劑與氟石膏自流平材料的相容性，可再分散乳膠粉對(duì)氟石膏自流平材料力學(xué)性能的影響，探討了其作用機(jī)理。試驗(yàn)表明，萘系減水劑與氟石膏自流平材料的相容性較好，適宜摻量為1.0％；可再分散乳膠粉可顯著改善氟石膏自流平材料的力學(xué)性能，適宜摻量為3％。
　　 氟石膏發(fā)泡材料試驗(yàn)中，研究了發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、聚丙烯纖維、防水劑對(duì)氟石膏發(fā)泡材料性能的影響，探討了其作用機(jī)理。結(jié)果表明，發(fā)泡劑的適宜摻量為5％，穩(wěn)泡劑的適宜