煙氣脫硫石膏對(duì)硅酸鹽水泥性能影響的研究.pdf

1、本文以煙氣脫硫石膏為主要對(duì)象，通過與天然二水石膏的對(duì)比研究方法，在系統(tǒng)研究了煙氣脫硫石膏的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與基本理化特性的基礎(chǔ)上，著重探討了脫硫石膏作為緩凝劑對(duì)硅酸鹽水泥相關(guān)物理力學(xué)性能的影響，探索了其最優(yōu)摻量范圍。針對(duì)脫硫石膏組成和性狀特點(diǎn)，分別研究了不同脫硫石膏含水率、亞硫酸鈣含量對(duì)水泥水化和性能的影響，此外還對(duì)脫硫石膏緩凝劑與TIPA助磨劑的相互適應(yīng)性進(jìn)行了探討。研究中借助XRD、SEM、多功能酸度計(jì)等測(cè)試方法，對(duì)脫硫石膏、水泥及相

2、關(guān)水化樣的組成與結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了測(cè)試分析，探討了相關(guān)反應(yīng)的變化規(guī)律和作用機(jī)理。研究結(jié)果表明：脫硫石膏比天然二水石膏的組成更為復(fù)雜，明顯含有CaCO3和CaSO3·0.5H2O等雜質(zhì)，因而其中的CaSO4·2H2O晶體結(jié)構(gòu)缺陷較多，活性相對(duì)較高。相同摻量時(shí)，脫硫石膏比天然二水石膏的緩凝效果更明顯，且對(duì)水泥的力學(xué)增強(qiáng)效果也要優(yōu)于后者。兩種石膏的較優(yōu)摻量范圍大體一致，最佳摻量點(diǎn)按SO3計(jì)為2.5％；不經(jīng)烘干處理，脫硫石膏中過高的附著水對(duì)水泥性能

3、有明顯不利影響。本研究條件下，隨著脫硫石膏附著水含量超過15％，水泥強(qiáng)度會(huì)明顯降低，主要是過多附著水會(huì)在粉磨過程中預(yù)先與熟料細(xì)粉發(fā)生水化，而使部分強(qiáng)度提前損失，故脫硫石膏含水率過大時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的烘干措施；三異丙醇胺助磨劑不僅具有良好的分散作用，而且其極性分子對(duì)固相顆粒的化學(xué)活性也有激發(fā)作用，能夠改善水泥的水化，使?jié){體結(jié)構(gòu)更為完善，其和脫硫石膏共存時(shí)具有互補(bǔ)作用，能進(jìn)一步改善水泥物理力學(xué)性能。由于CaSO3·0.5H2O的溶解速率很小，其

4、單獨(dú)存在不能有效調(diào)節(jié)C3A礦物的快速水化，對(duì)水泥基本上沒有調(diào)凝效果。其后期水化產(chǎn)物主要是單硫型水化硫鋁酸鹽，因?yàn)樵跐{體硬化后還能不斷繼續(xù)生成，會(huì)使水泥漿體產(chǎn)生體積膨脹危害。當(dāng)水泥體系中按SO3含量為2.5％控制，同時(shí)配入CaSO3·0.5H2O和CaSO4·2H2O時(shí)，調(diào)整CaSO3·0.5H2O配比變化為硫酸鹽總量的0～57.1％。水泥水化試樣的凝結(jié)性能總體上處于正常范圍，早期強(qiáng)度的發(fā)展差異不大，但28d強(qiáng)度卻隨CaSO3·0.5H2