Ⅱ型无水磷石膏凝结硬化过程调控技术

为改善Ⅱ型无水磷石膏水化活性低、凝结硬化缓慢的问题,研制了一种复合助剂(β-半水石膏6%、改性钢渣3%、K_(2)SO_(4)2%、铝酸钙水泥0.5%)。研究表明,掺入复合助剂后Ⅱ型无水磷石膏初凝时间由744min(空白样)缩短至76min(改性样)。在此基础上添加25%的高炉矿渣微粉改善力学性能和耐水性,改性后的胶凝材料绝干抗压强度达到15.4MPa,软化系数达到0.83。研究了胶凝体系的水化率、液相离子浓度随时间的变化规律,结合X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对水化产物和水化硬化机理进行了分析。复合助剂加速了Ⅱ型无水磷石膏的溶解及二水石膏晶核的生成和长大,提高了Ⅱ型无水磷石膏的水化率,与矿渣协同作用促进生成3CaO·Al_(2)O_(3)·3CaSO_(4)·32H_(2)O、3CaO·Fe_(2)O_(3)·3CaSO_(4)·32H_(2)O等多种低溶度积复盐,改善了胶凝材料的凝结硬化性能和耐水性。

煅烧法与常压酸化法制备磷Ⅱ型无水石膏的水化性能研究

以磷石膏为原料,分别采用煅烧法和常压酸化法制备磷Ⅱ型无水石膏,通过物相组成、微观形貌、化学组成及粒径分布,分析比较了两种方法制备的磷Ⅱ型无水石膏的差异性。在激发剂明矾不同掺量下,分析比较不同制备方法对磷Ⅱ型无水石膏的凝结时间、硬化体强度及水化率的影响。结果表明:由煅烧法制得的磷Ⅱ型无水石膏AH-1的微观形貌呈菱形,由常压酸化法制得的磷Ⅱ型无水石膏AH-2的微观形貌呈矩形,其中AH-2结晶度及纯度高、平均粒径小、比表面积大;当未掺明矾时,无水石膏水化硬化缓慢,终凝时间在35 h以上,28 d水化率在30%左右;当明矾质量分数为1%时,AH-1的终凝时间由40 h 20 min缩短至5 h 40 min,AH-2的终凝时间由35h20min缩短至4h20min,28d抗压强度分别为空白组的2.54倍和3.01倍;随着明矾掺量的增加,AH-1和AH-2的性能差异逐渐减小,AH-1和AH-2的终凝时间相差在30 min以内,28 d抗压强度均为空白组的3.2倍。同时,AH-2水化生成的二水石膏表面光滑,搭接更加致密。通过比较可知,常压酸化法制备磷Ⅱ型无水石膏工艺更具优势。

半水石膏激发Ⅱ型无水磷石膏的研究

拟用磷石膏制备Ⅱ型无水石膏胶凝材料。为改善无水磷石膏的水化,选用了半水石膏对其进行激发。通过测试半水石膏对凝结时间、强度性能和无水石膏水化的影响,结果表明:半水石膏的快速水化硬化引起溶液中硫酸钙浓度的改变,从而促进无水磷石膏的水化。半水石膏的掺入加速胶凝材料的凝结,提高早期强度;无水磷石膏在激发作用下的水化促进强度的进一步发展,提高后期强度。混合相石膏具有较致密的晶体结构,是一种性能优良的胶凝材料。

磷Ⅱ型无水石膏制备及活性联合激发基础研究

以磷石膏为研究对象,首先借助差热分析确定了适宜煅烧温度,并研究保温时间、粉磨细度与磷Ⅱ型无水石膏(AⅡ)活性关系;其次,以强化AⅡ水化硬化、强度提升为目的,优选激发剂与表面活性剂复配并对其协同激发效应进行研究。结果表明:2.0%钾明矾和1.5‰LA-1复配效果最好,2.0%钾明矾单掺、2.0%钾明矾和1.5‰LA-1复配28d抗压强度分别为26.1MPa、36.5MPa,抗压强度提升了39.85%;通过体系的水化率和石膏颗粒表面zeta电位绝对值随表面活性剂掺量变化规律,结合SEM对其微观形貌进行分析,复配激发剂改变了石膏颗粒表面zeta电位绝对值,加速了AⅡ的水化,并且使少量生成的二水石膏晶型由原本的棱柱状转变为较为细小的棒状结构填补在棱柱状晶型交错的孔隙之间,进而使整体形成更致密结构。