利用脱硫石膏制备新型石膏砌块的研究

发布时间：2017-11-03 09:01

  本文关键词：利用脱硫石膏制备新型石膏砌块的研究

  更多相关文章： 脱硫石膏 粉煤灰 热处理 水化机理 石膏砌块

【摘要】：脱硫石膏作为电厂排放量最大的固体废弃物之一,利用其制备新型石膏砌块对实现脱硫石膏的资源化利用和环境保护具有重要的意义。本文以脱硫石膏作为主要原料,通过适当的热处理制度制备符合要求的脱硫建筑石膏,与粉煤灰和水泥熟料复合制备复合胶凝材料,添加膨胀珍珠岩、玻璃纤维和防水剂制备符合《石膏砌块》(JC/T 698-2010)规范要求的脱硫石膏砌块。通过正交试验方法确定脱硫石膏-粉煤灰-硅酸盐水泥的最佳配比,添加柠檬酸和减水剂等改善胶凝材料的物理性能,以生石灰、烧石膏、氯盐作为改性剂提高胶凝材料的力学强度,并研究了脱硫石膏-粉煤灰-硅酸盐水泥胶凝体系和脱硫石膏-矿渣-硅酸盐水泥胶凝体系的水化过程和水化机理。论文着重分析了外加剂、改性剂掺量和养护条件对胶凝材料力学性能的影响,通过试验研究了膨胀珍珠岩、玻璃纤维和防水剂对砌块各项性能的影响,确定砌块的最佳配方,为脱硫石膏砌块的应用和推广提供理论依据。主要结论如下:(1)脱硫建筑石膏的最佳热处理条件为150℃,保温2h,抗折强度和抗压强度分别为3.6MPa和9.2MPa,初凝时间和终凝时间分别为13min和27min,各项性能符合《建筑石膏》(GB9776-2008)规范要求。(2)通过正交试验方法得出脱硫石膏-粉煤灰-硅酸盐水泥的最佳配合比约为55%:20%:25%,研究了缓凝剂、减水剂以及生石灰、烧石膏、氯盐等改性剂的掺量对胶凝材料的物理性能和力学性能的影响,最佳掺量分别为0.02%、0.3%、10%、10%~15%和1.5%。矿渣粉取代粉煤灰后能有效改善胶凝材料的力学性能,脱硫石膏:矿渣:水泥的比例为55%:25%:20%时,胶凝材料的力学性能最佳,7d和28d的抗压强度分别为22.5MPa和32.9MPa。(3)通过不同的养护条件分析了养护方式和养护温度对胶凝材料力学性能的影响规律,自然养护条件下胶凝材料的力学性能最佳,7d和28d抗压强度达到17.4MPa和28.5MPa,最佳养护温度为30℃~40℃。(4)通过微观测试分析了脱硫石膏-粉煤灰-硅酸盐水泥胶凝体系和脱硫石膏-矿渣-硅酸盐水泥胶凝体系的水化过程和水化机理,为脱硫石膏、粉煤灰和矿渣的综合利用提供理论依据。(5)以脱硫石膏-粉煤灰-硅酸盐水泥为胶凝材料,研究了膨胀珍珠岩、玻璃纤维和防水剂对砌块物理力学性能的影响,确定脱硫石膏砌块的最佳配方为胶凝材料1000份,珍珠岩125份,玻璃纤维14份,防水剂掺量为2%。P型砌块的表观密度为953kg/m3,断裂荷载为2730N,抗压强度为10.6MPa,F型防潮砌块的959kg/m3,断裂荷载为2700N,抗压强度为10.5MPa,软化系数为0.82。
【关键词】：脱硫石膏 粉煤灰 热处理 水化机理 石膏砌块
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ177.3
【目录】：

• 摘要2-4
• abstract4-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 课题研究背景及意义8-10
• 1.2 脱硫石膏的产生10-11
• 1.3 国外脱硫石膏研究利用现状11-13
• 1.3.1 德国脱硫石膏研究应用现状12
• 1.3.2 日本脱硫石膏研究应用现状12-13
• 1.3.3 美国脱硫石膏研究应用现状13
• 1.4 国内脱硫石膏的研究利用现状13-16
• 1.4.1 水泥缓凝剂13-14
• 1.4.2 制备石膏板14
• 1.4.3 制备复合胶凝材料14-15
• 1.4.4 制备石膏砌块15-16
• 1.4.5 其它方面16
• 1.5 我国脱硫石膏利用存在的问题16-17
• 1.6 本文研究目的及主要内容17-18
• 1.7 本课题研究技术路线18-19
• 2 试验原材料及试验方法19-26
• 2.1 试验原材料19-21
• 2.1.1 脱硫石膏19-20
• 2.1.2 粉煤灰20
• 2.1.3 生石灰、水泥、烧石膏和矿渣20
• 2.1.4 外加剂20-21
• 2.1.5 玻璃纤维21
• 2.2 试验方法21-25
• 2.2.1 建筑石膏和胶凝材料21-23
• 2.2.2 石膏砌块23-24
• 2.2.3 热重分析24
• 2.2.4 粒度分析24
• 2.2.5 X射线衍射分析24
• 2.2.6 扫描电镜分析24-25
• 2.3 实验仪器及设备25-26
• 3 胶凝材料的配方及改性研究26-43
• 3.1 脱硫石膏热处理26-28
• 3.2 胶凝材料配方研究28-31
• 3.2.1 正交试验29-30
• 3.2.2 极差分析30-31
• 3.3 单因素改性试验研究31-38
• 3.3.1 缓凝剂32-33
• 3.3.2 减水剂33-34
• 3.3.3 生石灰34-35
• 3.3.4 烧石膏35-37
• 3.3.5 氯盐37-38
• 3.4 脱硫石膏-矿渣-硅酸盐水泥胶凝材料力学性能38-40
• 3.5 养护工艺对胶凝材料力学性能的影响40-42
• 3.6 本章小结42-43
• 4 胶凝材料的水化机理研究43-50
• 4.1 脱硫石膏-粉煤灰-硅酸盐水泥胶凝体系水化43-46
• 4.2 脱硫石膏-矿渣-硅酸盐水泥胶凝体系水化46-49
• 4.3 本章小结49-50
• 5 脱硫石膏砌块的性能研究50-59
• 5.1 膨胀珍珠岩对砌块性能的影响50-52
• 5.2 玻璃纤维对砌块性能的影响52-53
• 5.3 防水剂对砌块防水性能的影响53-55
• 5.4 石膏砌块的制备及技术经济分析55-57
• 5.5 本章小结57-59
• 6 结论和展望59-62
• 6.1 结论59-60
• 6.2 展望60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66
• 附录（攻读学位期间发表论文目录）66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘红岩;施惠生;;脱硫石膏的综合利用[J];粉煤灰综合利用;2007年02期

2 王国平;李英;龚奚斌;万敏;;脱硫石膏在水泥生产中的应用经验[J];新世纪水泥导报;2007年04期

3 张文艳;苏发强;;脱硫石膏的生产工艺及其综合应用[J];科技风;2008年17期

4 黄利榆;林少敏;陈少瑾;;脱硫石膏的处理工艺对性能的影响[J];河北化工;2008年12期

5 孙生根;杨永巍;周俊;;电厂脱硫石膏在建材中的利用[J];住宅科技;2008年09期

6 李光文;;脱硫石膏结堵的预防及处理方法[J];水泥;2009年03期

7 林少敏;黄利榆;陈少瑾;;利用脱硫石膏生产模具石膏的关键因素分析[J];广东化工;2009年02期

8 ;上海市脱硫石膏综合利用财政支持实施办法[J];粉煤灰;2009年04期

9 ;上海市脱硫石膏综合利用和安全处置实施方案[J];粉煤灰;2009年04期

10 权宝平;陈琳;;循环经济倡导下脱硫石膏的特性及应用[J];科技信息;2009年26期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 姜沛培;阎远东;郑文锋;;电厂脱硫石膏综合利用是发展循环经济的宝贵资源[A];第二届脱硫技术及脱硫石膏、脱硫灰（渣）处理与利用大会论文集[C];2008年

2 高学全;乔改伟;;对三门峡市脱硫石膏综合利用现状及建议[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2010)[C];2010年

3 ;过剩脱硫石膏可望提速消化[A];2011年全国镁盐行业年会暨环保·阻燃·镁肥研讨会论文集[C];2011年

4 单卫良;;脱硫石膏的资源化利用与分析[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年

5 冯春花;陈苗苗;李东旭;;脱硫石膏在不同条件下的脱硫率[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

6 魏世荣;;脱硫石膏在新型建材中的应用[A];第三届脱硫技术及脱硫石膏、脱硫灰（渣）处理与利用大会论文集[C];2009年

7 郑云生;惠博;盛满计;;粉煤灰抑制脱硫石膏制品泛碱的研究[A];房建材料与绿色建筑[C];2009年

8 潘利祥;张增寿;段鹏选;;脱硫石膏完全替代天然石膏的产业化应用技术[A];第一届脱硫技术及脱硫石膏、脱硫灰（渣）处理与利用大会论文集[C];2007年

9 季连荣;;脱硫石膏的开发与应用[A];首届山东材料大会论文集（建筑材料篇）[C];2007年

10 郑正武;;脱硫石膏化学成份分析及其应用[A];湖北省电机工程学会电厂化学专委会2007年学术年会论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 杨永芹 实习生 李紫烟 杨仁丽;脱硫石膏变废为宝[N];重庆日报;2005年

2 驻甘肃记者 王琰田;脱硫石膏墙材大型生产设备在兰州开发成功[N];中国建材报;2007年

3 高鸣;脱硫石膏应用新技术面市[N];中国建材报;2011年

4 ;加大脱硫石膏财税支持力度[N];中国电力报;2012年

5 中国电力企业联合会课题组;脱硫石膏产业需要更多政策支持[N];中国电力报;2012年

6 林汝恺 丁秋红;上海将建年产100万吨脱硫石膏产业基地[N];建筑时报;2007年

7 本报记者 解悦;万建东：研发会“呼吸”的建材[N];南京日报;2007年

8 本报记者 丁士能;脱硫石膏何处觅出路?[N];中国环境报;2010年

9 吴修江;脱硫石膏在烘干过程中的几个问题[N];中国建材报;2010年

10 记者 张丹丹　通讯员 张睿;益阳电厂脱硫石膏变废为宝[N];益阳日报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 刚家斌;脱硫石膏基材新型砌块性能及综合评价研究[D];西安建筑科技大学;2015年

2 汪潇;脱硫石膏制备硫酸钙晶须媒晶剂的筛选及作用机理研究[D];华中科技大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 邹辰阳;α-半水脱硫石膏常压盐溶液法制备工艺及调晶剂技术机理研究[D];重庆大学;2011年

2 梁亚琴;工业副产石膏提纯及制备异形碳酸钙与硫酸钙晶须的研究[D];西南科技大学;2015年

3 冯浩杰;水稻种植条件下脱硫石膏改良碱土的研究[D];山东农业大学;2015年

4 张伟卓;脱硫石膏提纯脱色及制备α-半水硫酸钙晶须的研究[D];河北工业大学;2015年

5 吉忠海;磁铁矿无烟煤辅助微波加热分解脱硫石膏研究[D];太原理工大学;2016年

6 郭宇;脱硫石膏含水量对微波加热特性的影响[D];太原理工大学;2016年

7 朱哲誉;酚醛树脂改性脱硫石膏的性能研究[D];江苏大学;2016年

8 刘芳名;不同改良方式对盐渍化土壤改良效果及竹柳生长的影响[D];内蒙古农业大学;2016年

9 周阳;脱硫石膏与腐植酸改良盐碱土效果研究[D];内蒙古农业大学;2016年

10 岳殷萍;土柱连续灌溉条件下土壤性状变化研究—脱硫石膏改良碱化土壤[D];内蒙古农业大学;2016年

，

本文编号：1135493