改性脱硫石膏基混凝土力学性能研究

将工业副产石膏,经过改性处理,用改性脱硫石膏做为水泥的替代物。通过试验得出改性脱硫石膏基混凝土的抗压、抗折强度,并与普通混凝土进行对比。从而可知改性脱硫石膏基混凝土具有很高的承载力,用改性脱硫石膏基复合材料部分替代传统的水泥基喷射混凝土应用于矿区的岩巷喷层支护结构中是可行的。

改性脱硫石膏基混凝土喷层结构模型试验

将工业副产石膏,经过改性处理,用改性脱硫石膏作为水泥的替代物。通过试验模拟巷道支护的受力情况,得出改性脱硫石膏基混凝土喷层结构模型的强度。从而可知改性脱硫石膏基混凝土喷层结构模型具有很高的承载力,用改性脱硫石膏基复合材料部分替代传统的水泥基喷射混凝土应用于矿区的岩巷喷层支护结构中是可行的。

改性脱硫石膏基混凝土物理力学性能试验研究

为了验证改性脱硫石膏替代水泥的可行性,采用实验方法,对改性脱硫石膏和水泥及其混凝土的物理力学性能进行了对比试验研究。结果表明:改性脱硫石膏基混凝土抗压强度达到44 MPa,抗折强度达到9.5 MPa,明显高于水泥基混凝土。抗拉强度、抗剪强度与水泥基混凝土较为接近;因此,改性脱硫石膏替代水泥作为胶凝材料是可行的。养护条件的差异会对混凝土强度增长产生影响,低湿度的常温养护条件更适宜改性脱硫石膏基混凝土后期强度的发展;所以在煤矿巷道的喷射混凝土支护施工后无需洒水养护,从而减少施工工序,提高施工效率。另外,还给出了改性脱硫石膏基喷射混凝土配合比的三种优化方案,在满足其施工所需强度的条件下能够方便灵活地选用其最优配合比。

改性脱硫石膏基喷射混凝土支护结构及其应用

为了缓解脱硫石膏大量堆置带来的环境压力,对其进行改性处理后,用作巷道喷层支护结构的胶凝材料。采用模型试验以及数值模拟的方法,对改性脱硫石膏基喷射混凝土支护结构的力学特性进行了研究,结果表明:作用于支护结构腿部的荷载对其整体承载力具有决定性的作用,腿部荷载越大,结构的整体承载力越小,且支护结构的破坏形式由整体受压破坏逐渐转变为拱肩部位的压剪破坏,最终发展为腿部受拉破坏。为了验证改性脱硫石膏基喷射混凝土的现场支护效果,在淮南丁集煤矿某联巷进行了现场工业性试验,现场监测数据表明,改性脱硫石膏基喷射混凝土支护结构具有较高的承载能力和抗变形能力,能够满足巷道喷层支护的要求。

改性脱硫石膏基混凝土支护结构模型试验研究

为了解决脱硫石膏大量堆置带来的环境污染问题,拟将改性脱硫石膏作为胶凝材料替代水泥应用于巷道喷层支护中。为了验证该类支护结构的可靠性,设计了不同加载条件下改性脱硫石膏基混凝土巷道喷层支护结构模型试验,对改性脱硫石膏基混凝土支护结构的力学特性进行了系统研究。试验结果表明:改性脱硫石膏基混凝土支护结构的整体承载力较大,替代水泥混凝土用于煤矿巷道支护是可行的;侧压是决定整个支护结构承载力大小的关键因素,随着侧压的逐渐增大,支护结构的整体承载力逐渐减小,且试件的破坏形式由拱部压剪破坏逐渐向腿部受拉破坏过渡。

改性脱硫石膏基喷射混凝土结构应用与监测

为了验证改性脱硫石膏基喷射混凝土的现场支护效果,在丁集煤矿某高抽巷联巷进行了现场喷射支护试验,分别用改性脱硫石膏基混凝土和水泥基混凝土对同一巷道的不同部位进行喷射支护,并在不同喷射段分别设立监测站,实时监测了喷层支护结构中的环向、轴向钢筋应力和混凝土应变,对比分析可见,改性脱硫石膏基混凝土喷层支护结构具有较高的承载力和抗变形能力,因此脱硫石膏基喷射混凝土应用于巷道支护是可行的。

实验室测定脱硫石膏基混凝土的抗拉强度

采用劈拉法、巴西实验法和套筒致裂法对改性脱硫石膏基混凝土抗拉强度进行了系统的测试,系统地分析了这种材料抗拉强度值的分布特征,评价了不同试验方法得出的抗拉强度的差异性,为这种节能环保材料的抗拉强度指标在建筑工程中的应用提供了科学依据。

改性脱硫建筑石膏基相变储能复合材料的性能研究

采用体积比为8∶2的液态石蜡和固态石蜡混合,以磨细膨胀珍珠岩粉为吸附材料,水泥与胶粉混合作为封装材料制备相变储能微胶囊,设计不同相变微胶囊掺量的改性脱硫建筑石膏轻质保温浆料,并研究探讨其性能。结果表明,相变储能微胶囊的掺入对复合材料的施工性能没有不良影响,随着其掺量的增加,复合材料的表观密度略有增大,但导热系数在掺量较大时略有降低;相变储能微胶囊的掺入较大程度提高了复合材料抗压强度。内部结构细化、大孔减少可能是导热系数未增大和强度有较大提高的主要原因。

干法钙基脱硫剂改性研究进展

目前,煤炭等传统化石能源的使用在全国仍占有较大比重,在日益严格的环保法规背景下,为实现工业尾气的超低排放,完成“碳达峰、碳中和”目标,提高工业生产中的脱硫脱硝效率已成为目前亟须解决的重要问题。长期应用于工业中的湿法/半干法脱硫技术现在很难经济有效地满足目前的排放标准,此外还存在维护费用高、技术工艺复杂、产物处理困难等问题。在众多脱硫脱硝方案中,干法钙基脱硫剂因其易回收、占用体积小、价格低廉、热量损耗少等优势而受到科研工作者的广泛关注。本文介绍了干法钙基脱硫剂的优势与劣势,并针对其存在的问题,通过大量文献调研,分类总结了脱硫剂的不同改性方法,分析了掺杂金属氧化物、蒸汽活化、掺入脱硝添加剂这三种常见改性策略的研究进展及机理。结果表明:在脱硫剂中单一掺杂或引入多种金属氧化物(如Fe_(2)O_(3)、MgO等)能够明显促进脱硫剂的脱硫反应;在脱硫剂制备或反应过程中使用蒸汽活化,可延长脱硫剂的使用寿命,从而提高脱硫剂的利用率;在脱硫剂中加入KMnO_(4)等增强脱硝的添加剂或在脱硫过程中引入O_(3)条件均可改善脱硫剂的脱硝性能,这说明在一定条件下脱硫过程能够促进脱硝反应的进行,同时还证实了脱硫脱硝一体化的可行性。上述三种方法采用优化反应条件、调控脱硫剂的结构或组分,实现降低脱硫反应的活化能,增加反应活性中心,增大脱硫剂的孔结构、比表面积,从而改善脱硫剂的脱除效果。干法钙基脱硫剂的改性策略建议结合使用,通过优化脱硫剂的比表面积等重要参数,合成出既能脱硫又能脱硝的高效脱硫剂。

改性水滑石及碳铝酸钙对脱硫石膏中氯离子的固化作用研究

以提高氯离子固化效果为出发点,开展了改性水滑石及碳铝酸钙对脱硫石膏中氯离子固化作用的研究。结果表明,二者对脱硫石膏中氯离子均有明显的固化作用,且脱硫石膏中氯离子随固化剂掺量增大均呈先降后升趋势。当改性水滑石和碳铝酸盐掺量分别为5%和20%时,脱硫石膏中氯离子量达到最低,且均低于400ppm,这满足了石膏制品对氯离子含量要求。由于改性水滑石拥有较大层间空位结构,且其对氯离子的吸附力超过硫酸根离子,故改性水滑石可实现在硫酸根溶液中对氯离子的吸附作用,同时因该吸附为动态平衡吸附过程,故存在最佳掺量。而碳铝酸钙属于X-AFm体系,氯离子和碳酸根均可作为X。依照X优先进入AFm层间顺序,氯离子可取代碳酸根进入AFm层间,从而实现其对氯离子的固化作用。

脱硫建筑石膏的制备及改性研究

本文主要研究了建筑用石膏的制造过程以及其效能并且对脱硫石膏进行了改性。文章以一种效率较高的生产技术为基础进行研究,此技术通过详细分析传统硫化钙副产物的物质特征、化学属性以及结构特点进行生产。在此基础之上开展了多项改性技术的探索性实验。实验结果数据表明,通过周密改进的制造过程以及适宜的转换程序,经过改性的脱硫石膏可以在建筑石膏的制备中被有效地利用。这类经过改性的材料在工程应用领域具有巨大的利用前景。

基于不同养护条件的改性脱硫石膏材料抗压强度实验研究

改性脱硫石膏在工程领域有着广阔的应用前景,为研究养护条件对其抗压强度的影响,以养护条件为变量,通过对比试验,得到不同养护条件下改性脱硫石膏及其复合材料的强度值的变化,并加以分析。结果表明:对改性脱硫石膏及其复合材料先进行3d标准养护再转常温养护至28d的组合养护条件,更有利于改性脱硫石膏及其复合材料强度的发展;不仅早期强度增加明显,后期强度增值也较大。

聚丙烯纤维和有机乳液复合改性脱硫建筑石膏

掺加聚丙烯纤维对脱硫建筑石膏进行物理改性,研究纤维掺量及掺加工艺对脱硫建筑石膏力学性能的影响;掺加有机乳液对脱硫建筑石膏进行化学改性,研究脱硫建筑石膏的耐水性能,并构建乳液防水物理模型;研究聚丙烯纤维和有机乳液对脱硫建筑石膏性能的复合改性效果,利用扫描电镜进行微观形貌分析,对聚丙烯纤维和有机乳液的复合改性作用机理进行讨论.试验表明,经过聚丙烯纤维和有机乳液的复合改性作用,脱硫建筑石膏的性能指标为:抗折强度8.57MPa,抗压强度10.14MPa,24h吸水率6.01%(质量分数).

脱硫石膏对矿渣混凝土抗渗透性能的影响

研究了脱硫石膏对矿渣混凝土气体渗透和氯离子渗透性能的影响,为其在矿渣混凝土中的应用提供更多的理论依据.研究结果表明,脱硫石膏加入矿渣混凝土以后,矿渣混凝土在各龄期的抗压强度均有了一定程度的提高;掺有脱硫石膏的矿渣混凝土的气渗系数变小,抗氯离子渗透性能也得到改善.将脱硫石膏作为一种复合掺合料在矿渣混凝土中应用,有利于改善混凝土的抗渗透性能,增强耐久性,实现了2种工业副产品的资源化复合利用.

脱硫石膏晶须对水泥基材增强行为的研究

以合成脱硫石膏晶须为增强、增韧剂,以水泥砂浆为研究对象,检测了脱硫石膏晶须掺量(占水泥质量百分比为:0、0.5wt%、1wt%、2wt%、3wt%)对水泥砂浆试件不同龄期(3 d、7 d、28 d)抗压、抗折强度的影响;通过脱硫石膏晶须在碱性水泥基质中的分布和微观形貌的分析,进一步探讨了脱硫石膏晶须添加水泥基材的增强、增韧机理。结果表明:添加1wt%脱硫石膏晶须的水泥砂浆试件的抗折、抗压强度比未添加晶须试件的分别提高了28.41%、45.65%;脱硫石膏晶须在水泥砂浆试件中能保持原有形貌而稳定存在;脱硫石膏晶须在水泥基质中微缝处具有的架桥、连接作用阻碍了水泥基质中微裂纹的产生与扩展,从而提高了水泥砂浆试件的抗折、抗压强度。

钙基脱硫剂水合改性实验分析

扩散反应的烟气脱硫过程中,脱硫剂的微观孔隙结构是重要影响因素之一。该文报道钙基脱硫剂的水合爆蒸改性实验,通过调节水钙比和煅烧温度,利用内部蒸发过程促使脱硫剂微观孔隙结构发生大范围变化。实验测定了改性前后脱硫剂孔隙结构和宏观脱硫性能的改变,以及微观孔隙结构内反应转化分布。在实验测定的基础上,分析和讨论了微观孔隙结构的改变及孔隙变化影响脱硫能力的机理。

脱硫石膏对复合胶凝材料混凝土力学性能影响

普通混凝土采用大掺量掺入磨细矿渣和粉煤灰后得到复合胶凝材料混凝土,在此基础上,采用脱硫石膏替代粉煤灰,研究不同脱硫石膏掺量对混凝土胶砂强度和混凝土强度的影响。结果表明,脱硫石膏掺入可改善混凝土早期和后期强度,脱硫石膏掺量占掺合料总量8%,即胶凝材料中SO3含量在2.7%时,复合胶凝材料混凝土早期强度可提高12%,后期强度也可保证。

脱硫建筑石膏改性及养护制度的研究

利用燃煤电厂烟气脱硫所产的脱硫石膏制备的β型脱硫建筑石膏,在组分复合改性提高强度和耐水性的基础上,探讨了不同养护制度对脱硫建筑石膏复合改性砌块抗压强度的影响。结果表明:当β型脱硫建筑石膏、生石灰、水泥、粉煤灰在58%:14%:12%:16%的配合比下,可以使复合改性脱硫石膏基胶凝材料的抗压强度和软化系数明显提高,分别达到18.7MPa和0.7;在湿热养护条件下,养护温度为75℃、养护湿度为95、养护时间为12h的条件下,脱硫石膏复合改性砌块性能表现良好,14d抗压强度达到19.8MPa,可以基本满足建筑墙体材料的要求。

脱硫石膏配制胶结材和混凝土的研究

以脱硫石膏、水泥、石子、砂子、外加剂为原料配制胶结材和混凝土,并研究了所配制的胶结材和混凝土的性能。结果表明:脱硫石膏经过烘干、筛分后,与水泥、高效减水剂混合能够作为胶凝材料。用脱硫石膏替代10%水泥配制成胶砂,其抗压、抗折强度均满足P.O42.5水泥的强度指标要求,凝结时间及安定性合格;采用脱硫石膏替代30%水泥,添加减水剂配制成混凝土,其强度满足C30混凝土指标要求,抗渗性能达到P12抗渗等级要求。本研究结果如果能够实施,既可以大量利用脱硫石膏,又可以解决环境污染。

脱硫石膏对高性能混凝土性能影响研究

在高性能混凝土中掺入矿渣微粉、粉煤灰等掺合料改善混凝土相关性能的基础上,采用脱硫石膏替代部分粉煤灰,改变混凝土中胶凝材料SO3含量,研究其对混凝土工作性能、力学性能和收缩性能的影响。试验结果表明,脱硫石膏(SO3)掺量在一定范围内时,可改善混凝土的工作性能和力学性能,并显著减少混凝土各龄期的累计收缩率。