氟石膏改性及在新型建材中的應用研究.pdf

1、氟石膏是氟化工工業(yè)產生的工業(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年堆置，占用大量土地的同時，還污染了周邊環(huán)境。氟石膏作為一種硬石膏資源，在無須煅燒的情況下，具有潛在的水化活性，經改性處理后可作為建筑膠凝材料使用。因此，本課題針對氟石膏水化活性差、綜合利用率低的現(xiàn)狀，試驗測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）中的應用，旨在實現(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)、化學成分分析、粒度分析等測試手段，綜合測試了氟石膏的基本性能。測試表明，氟石膏的主要物相組成為無水Ⅱ型CaSO4，CaO、SO3有效組份含量達97％以上，為顆粒狀晶體，晶體規(guī)整度、結晶度較高，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，研究了不同粉磨時間和煅燒溫度對氟石膏基本性能的影響，并

3、對其作用機理進行探討。試驗表明，粉磨處理可改善氟石膏的粒度分布，降低標準稠度用水量，縮短凝結時間，提高硬化體強度，氟石膏最佳粉磨時間為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。
　　 氟石膏化學改性中，研究了不同種類外加劑對粉磨處理后氟石膏凝結時間、強度及泛霜程度的影響。研究表明，單一種類外加劑對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時間

4、，提高早期強度，但會引起泛霜現(xiàn)象的發(fā)生；碳酸鈉的摻加可促進氟石膏的水化、硬化，激發(fā)氟石膏強度，但其摻量大、作用效果?。淮罅客饧觿〣的摻加可加快氟石膏硬化進程，提高氟石膏的后期強度，有效避免泛霜現(xiàn)象的發(fā)生，但其激發(fā)氟石膏的強度有限；亞硝酸鈉的摻加可很好地改善氟石膏的凝結性能，但其會引起試樣膨脹、開裂、翹曲等現(xiàn)象，氟石膏體積安定性較差。
　　 氟石膏復合改性中，研究了不同種類外加劑同摻對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。結果表明，外加劑B的摻加可抑制氟石膏/外加劑A復合膠凝材料的泛霜現(xiàn)象，再生石膏的摻加可進一步縮短氟石膏/外加劑A/外加劑B復合膠凝材料的凝結時間。試驗確定氟石膏復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，改性氟石膏初凝時間為4.4h，終凝時間為5.5h，7d抗折強度7.6MPa，抗壓強度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，可再分散乳膠粉對氟石膏自流平材料力學性能的影響，探討了其作用機理。試驗表明，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性能，適宜摻量為3％。
　　 氟石膏發(fā)泡材料試驗中，研究了發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、聚丙烯纖維、防水劑對氟石膏發(fā)泡材料性能的影響，探討了其作用機理。結果表明，發(fā)泡劑的適宜摻量為5％，穩(wěn)泡劑的適宜