石膏-EPS-棉花秸秆皮纤维复合材料力学性能的实验研究

以石膏胶凝材料为主,辅以矿渣,测试不同添加组分(棉花秸秆皮纤维、EPS颗粒和硅酸盐水泥)和不同养护条件对复合材料力学性能的影响。结果表明,棉花秸秆皮纤维具有改善EPS颗粒与复合材料粘结的性能;EPS颗粒粒径大小和掺量对复合材料抗压强度有一定的影响;硅酸盐水泥掺量越高,复合材料力学性能越好;高温蒸汽养护较自然养护条件试样力学性能和软化系数明显提高。

EPS颗粒与玄武岩纤维对脱硫石膏性能的影响

通过在脱硫石膏中掺入膨胀聚苯乙烯(EPS)颗粒与玄武岩纤维,研究具有轻质与增韧性的脱硫石膏复合材料。结果表明,脱硫石膏中EPS颗粒的最佳掺量为0.9%;当玄武岩纤维掺量为1.6%时,EPS颗粒/脱硫石膏材料在干燥状态下的抗压与抗折强度分别为6.50 MPa和3.98MPa,与未掺纤维相比,强度分别提升35.98%和67.93%。在此条件下获得的EPS颗粒/脱硫石膏试块吸水率为25.81%,表观密度为0.834 g/cm^3,EPS颗粒/脱硫石膏复合材料性能较优。

纤维复掺对EPS颗粒/脱硫石膏力学性能影响研究

在发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒/脱硫石膏中分别掺入聚乙烯醇(PVA)纤维与玄武岩纤维、PVA纤维与木质纤维素及玄武岩纤维与木质纤维素,研究纤维复掺对EPS颗粒/脱硫石膏强度的影响。结果表明,两种纤维复合掺杂对EPS颗粒/脱硫石膏综合性能改善效果优于单掺纤维。当PVA纤维和玄武岩纤维质量比为2∶1,纤维总掺量为1.2%时,与单掺PVA纤维或玄武岩纤维最优组相比,试块绝干抗压强度分别提高16.31%、7.54%,饱水抗压强度提高26.32%、3.00%,饱水抗折强度分别提高了4.08%、13.33%,综合力学性能较优。

不同纤维对EPS颗粒/脱硫石膏性能的影响研究

基于纤维对石膏具有增强与增韧的作用,研究了分别掺加PVA纤维和木质纤维素纤维对EPS颗粒/脱硫石膏强度、吸水率和表观密度的影响。结果表明,纤维对EPS颗粒/脱硫石膏的增强效果显著,PVA纤维的增强效果优于木质纤维素纤维。PVA纤维的最优掺量为1.2%,此时EPS颗粒/脱硫石膏的吸水率为26.44%,表观密度为0.825 g/cm^(3),干燥状态下抗折与抗压强度分别为5.26、6.01 MPa,较未掺纤维的分别提高了121.94%和25.73%;木质纤维素纤维的最优掺量为1.4%,此时EPS颗粒/脱硫石膏的吸水率为26.22%,表观密度为0.826 g/cm^(3),干燥状态下抗折与抗压强度分别为3.02、5.59 MPa,较未掺纤维的分别提高了27.43%和16.95%。

EPS-磷石膏复合体系浆体流变性调控研究

研究羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)对发泡聚苯乙烯-磷石膏(EPS-磷石膏)复合浆体流变性、孔结构以及力学性能的影响规律。结果表明,随着HPMC掺量增加,浆体的屈服应力与塑性粘度逐渐增加,基本呈线性关系,并利用Bingham模型对浆体流变曲线进行拟合,拟合效果较好;石膏浆体的孔结构、力学性能得到改善;提出了针对EPS-磷石膏复合浆体的最佳HPMC掺量为0.20%,此时复合浆体中的EPS泡沫颗粒分布均匀,复合浆体的流动度和粘度得到改善,提高了EPS-石膏复合浆体的稳定性。

基于镁渣-水泥-脱硫石膏复合胶凝材料的砌筑砂浆制备及其性能

镁渣高效利用对于金属镁冶炼行业的可持续发展和环境保护具有重要意义。本文以镁渣、水泥和脱硫石膏为主要原料,设计和配制复合胶凝材料,并以此制备高性能砌筑砂浆。三元体系胶凝材料试验结果表明,以高掺量镁渣制备的胶砂试件28 d抗压强度可达35.6 MPa,脱硫石膏对镁渣-水泥胶凝体系起到了活性激发作用,尤其对28 d强度具有明显的促进作用。以镁渣-水泥-脱硫石膏复合胶凝材料制备的砌筑砂浆28 d抗压强度最高达25.32 MPa,满足JGJ/T 98-2010《砌筑砂浆配合比设计规程》中M25等级的要求。研究成果可为镁渣大规模资源化利用提供参考。

钢渣-粉煤灰-脱硫石膏胶凝协同作用研究

以抗压强度作为主要指标研究了粉煤灰、钢渣和脱硫石膏三种工业固废的协同胶凝效应,并采用XRD和SEM分析手段对复合胶凝试块的矿物组成和微观形貌进行分析以明确其协同作用机理。研究表明:不同胶凝体系的协同效应依次为三元体系、二元体系和一元体系。XRD分析发现,三元体系胶凝试块具有更明显的硅铝酸盐水化产物衍射峰,并且多出了钙矾石的衍射峰。SEM分析表明,三元体系胶凝试块呈现针杆状的钙矾石晶体与水化硅酸钙凝胶交错生长,形成致密网络状结构的微观形貌。

EPS/脱硫石膏墙体材料的制备与性能研究

以再生EPS颗粒为轻骨料,改性脱硫石膏为胶凝材料,制备EPS/脱硫石膏轻质墙体材料.选用羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)对胶凝材料浆体增黏,研究HPMC掺量对EPS/脱硫石膏墙体材料匀质性和力学性能的影响.结果显示:当HPMC掺量为0.05%时,墙体材料匀质性良好,力学性能最佳.在此基础上,研究EPS掺量对墙体材料表观密度、力学性能、抗冻性和导热性的影响.结果表明:EPS掺量增大使墙体材料表观密度、力学性能和导热系数逐渐降低.当EPS掺量为70%时,墙体材料28 d抗压、抗折强度分别为5.9 MPa和1.5 MPa,表观密度为801 kg/m^(3),导热系数为0.391 W/(m·K),冻融循环50次的强度损失率与质量损失率分别为12%和1.4%,为节能利废型轻质保温墙体材料研究提供参考.

压型钢板脱硫石膏基混凝土组合板的抗弯设计方法研究

为提高组合板式构件的节能环保性,将脱硫石膏改性得到的高强、高耐水性石膏基混凝土与压型钢板结合起来形成一种新型的组合板。首先得到了脱硫石膏基混凝土的优选配合比及相应的物理力学性能,然后研究了新型组合板的抗弯安全性设计与挠度计算方法,建立了基于平衡原理的抗弯承载力计算方法和基于等效截面换算的抗弯刚度计算方法,为抗弯纵筋的配制及挠度的验算提供了依据。理论分析及试验研究表明:压型钢板脱硫石膏基混凝土组合板具有良好的受弯性能,建立的抗弯设计方法具有合理性。

聚苯乙烯/脱硫石膏墙体材料性能优化研究

以改善聚苯乙烯(EPS)/脱硫石膏墙体材料的轻质性与保温性为主要目的,设计正交试验探究EPS掺量、玄武岩纤维掺量、水胶比三个因素共同作用下脱硫石膏墙体材料的表观密度、抗折强度、抗压强度、吸水率、软化系数及导热系数的变化规律。结果表明,EPS掺量对EPS/脱硫石膏墙体材料轻质性影响显著,水胶比对EPS/脱硫石膏墙体材料保温性影响显著,当水胶比为0.70,玄武岩纤维掺量为1.8%,EPS掺量为1.0%时,可制备出表观密度为0.777 g/cm^(3)、导热系数为0.2264 W/(m·K)的轻质保温脱硫石膏墙体材料。

碳酸钙晶须对脱硫石膏基复合胶凝材料性能的影响

在脱硫石膏基复合胶凝材料(DGCM)中加入不同掺量的碳酸钙晶须,探究了碳酸钙晶须对DGCM的力学性能、耐水性能及耐候性能的影响,并从微观角度揭示碳酸钙晶须的作用机理。结果表明,掺入碳酸钙晶须可以有效改善DGCM的力学性能,随着晶须掺量的增加,硬化体7 d与28 d的绝干抗压强度先缓慢上升后下降又逐渐上升,而绝干抗折强度呈现波动状态;掺入碳酸钙晶须对DGCM耐水性能的提升效果不明显,当掺量大于1%后,大多数试样的吸水率都较空白组有所上升,而软化系数有所下降;碳酸钙晶须有助于提升DGCM的耐干湿性能和耐冻融性能,当掺量为1%时,基体的干湿循环溶蚀率最小达到0.22%,冻融循环强度系数最大达到0.75,试件的耐候性能较好。

掺合料对泡沫脱硫建筑石膏性能的影响

通过SEM扫描电镜、SPSS迭代回归分析等手段,研究水泥、矿粉和硅灰掺量对泡沫脱硫建筑石膏力学及耐水性能的影响和作用机理。结果表明:单掺水泥与复掺矿粉均可有效改善泡沫脱硫建筑石膏的力学及耐水性能;当掺入10%水泥、14%矿粉时,硬化体的综合性能较优,28 d抗压、抗折强度及软化系数均达最大,分别为18.69 MPa、4.92 MPa、0.486;较大掺量的硅灰易聚团使复合材料浆体体积发生膨胀,导致试样强度及软化系数下降,硅灰掺量不宜大于10%。获得单掺水泥与复掺矿粉时复合材料抗压强度与孔隙率的线性回归模型,模型回归效果显著,回归曲线与试验数据吻合度较高;掺合料的水化产物通过填充和包裹石膏晶体,形成致密的微观结构,进而提升泡沫脱硫建筑石膏的强度和耐水性。

K_2SO_4/KCl添加剂对脱硫石膏晶须结晶的影响

以提纯后的脱硫石膏为原料,分别以K2SO4和KCl为添加剂,采用水热法制备了脱硫石膏晶须,研究了添加剂用量对晶须显微结构、长径比和溶液组成的影响,并探讨了其作用机理。研究结果表明:添加剂用量对晶须形貌影响较大,但并不影响其物相组成;当K2SO4、KCl用量分别为3%和5%时,制备的晶须结晶良好,长径比分别达80和50。加入K2SO4后,脱硫石膏在反应溶液中的溶解度减小,而加入KCl,其溶解度增大。强电解质离子K+的加入,促使晶须延c轴生长,从而使其长径比增大。

湿法烟气脱硫产物——石膏成分的分析

提出了脱硫石膏中亚硫酸钙和碳酸钙含量的分析方法 ,其主要原理是将一份试样分为两部分 ,先取一份 ,用碘量法测量其中亚硫酸钙的含量 ;另一份试样用盐酸溶解后 ,用氢氧化钠反滴定的方法测量出碳酸钙和亚硫酸钙的总含量 ,然后由差减法得到碳酸钙的量。

复合水泥土无侧限抗压强度正交试验研究

脱硫石膏与粉煤灰混合后可复合成一种新型活性胶凝材料,针对其在工程中的运用情况,采用正交试验法研究了不同养护龄期下水泥掺量、脱硫石膏及粉煤灰对水泥土抗压强度的影响,分析了各因素水平之间的差异。研究结果表明:水泥掺量对水泥土无侧限抗压强度影响最大,脱硫石膏与粉煤灰在3 d时对水泥土的无侧限抗压强度基本无影响,后期随着龄期的增大对其有一定影响;同时脱硫石膏在28 d前对水泥土的无侧限抗压强度影响比粉煤灰稍显著,28 d后粉煤灰的影响则稍显著。

脱硫石膏-棉花秸秆纤维复合墙体材料制备及性能

以棉花秸秆纤维作为脱硫石膏的增强材料,研究不同棉花秸秆纤维掺量、碱处理浓度对脱硫石膏-棉花秸秆纤维复合墙体材料物理力学性能及保温性能的影响。结果表明,棉花秸秆纤维掺量3%的试样强度较高,抗折和抗压强度分别较空白样提高35.2%和7.0%。棉花秸秆纤维经碱溶液处理后,与脱硫石膏之间胶结能力增强,有利于提高脱硫石膏-棉花秸秆纤维复合墙体材料的物理力学性能,采用8%碱溶液处理的试样抗折和抗压强度分别可增至9.0、16.6 MPa。掺加棉花秸秆纤维能够增加脱硫石膏基复合墙体材料孔隙率,导热系数最低可降至0.105 W(/m.K),保温性能得到提高。

磷石膏-脱硫石膏复合相石膏胶凝材料性能研究

采用磷石膏和脱硫石膏两种工业副产石膏制备磷石膏-脱硫石膏复合相石膏胶凝材料。探究脱硫石膏掺量变化对复合相石膏标准稠度用水量、凝结时间、力学性能的影响。结合扫描电镜(SEM)分析了复合相石膏水化硬化后的晶体形貌变化,最后分析了复合相石膏性能影响机理。结果表明,随着脱硫石膏掺量的增加,复合相石膏的标准稠度用水量逐渐减少,凝结时间缩短,绝干抗折、抗压强度逐渐提升。复合相石膏的晶体形貌呈板状晶体和短柱状晶体共存状态,晶体搭接较致密,使得复合相石膏的力学强度得以提升;另一方面,复合相石膏标准稠度用水量减少使复合相石膏力学强度上升。

轻质高强脱硫石膏砌块的制备技术

研究了引气剂、缓凝剂、轻集料、水灰比对石膏砌块性能的影响。结果表明,采用引气剂和膨胀珍珠岩双掺技术,优化生产工艺,降低水灰比,可明显降低砌块的表观密度,提高砌块强度。

工业废渣复合固化黄土强度特性及影响因素研究

工业废渣配合水泥用于土体固化能有效增加土体强度,提高废渣利用率,具有明显的经济效益和环保效益。将粉煤灰-脱硫石膏-水泥三元凝胶体系运用于黄土固化,使用和NaOH作为活性激发剂形成复合黄土固化剂,通过正交试验以无侧限抗压强度为标准判断固化剂各组分对强度的影响程度,并选取最优掺入比。使用最优掺入比研究了黄土含水率、水灰比和早强剂对复合固化黄土强度的影响,并与水泥黄土进行比较。结果表明:复合固化黄土中后期强度增长率高,90 d强度达到6.85 MPa,相当于20%水泥掺入比的水泥黄土90 d的强度;复合固化黄土的含水率在20%左右时各龄期强度最高。三乙醇胺和水玻璃可用作复合固化黄土早强剂。XRD衍射图谱和SEM微观结构印证了复合固化黄土固化原理和强度规律。

脱硫石膏抹面材料防水性能的试验研究

以脱硫石膏作为胶凝材料,配以适量的外掺料和外加剂,研究石膏缓凝剂多聚磷酸钠对脱硫石膏抹面材料凝结时间和力学性能的影响;掺加复合防水剂,研究其对脱硫石膏抹面材料的力学性能和防水性能的影响。实验发现:多聚磷酸钠都能使脱硫石膏抹面材料的凝结时间和力学性能达到抹面材料标准要求;掺加复合防水剂可以较好的提高脱硫石膏的抗折、抗压强度,脱硫石膏的软化系数随着复合防水剂掺量的增加而逐渐增大。在复合防水剂掺量为0.32%时,脱硫石膏绝干抗折强度增大为4.17 MPa,绝干抗折强度增大为12.36 MPa,软化系数为85.53%,脱硫石膏的吸水率为10.33%,基本可以满足脱硫石膏抹面材料对防水性能的要求。