含山县硬石膏生产工艺对水化机理影响的试验研究98-第10页
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含山县硬石膏生产工艺对水化机理影响的试验研究98-10
则可在很大程度上缓解这种紧张状况，并为石膏建材工；随着时代的进步，社会的发展，人们的环保意识也同时；8.2经济效益分析；我国硬石膏资源储量占石膏总储量的2/3；安徽含山地区天然石膏储量较大，质量优良；目前安徽恒泰新型建筑材料有限公司生产的石膏矿，主；首先，本论文中经实验研究发现含山县天然硬石膏在一；其次，目前粉刷石膏主要由二水石膏经适当温度煅烧而；此外，粉刷
则可在很大程度上缓解这种紧张状况，并为石膏建材工业提供一种新的更广泛的原材料，同时也延长了现有矿山的使用年限，充分利用国家资源。随着时代的进步，社会的发展，人们的环保意识也同时在不断提升，绿色概念已深入人心，硬石膏基粉刷石膏除了具有传统抹灰材料的功能之外，它还具有呼吸功能，可以调节室内空气湿度，改善空气质量，是新兴的绿色环保建筑材料，符合时代的要求，所以它的产生及推广更是时代发展的必然。8.2 经济效益分析我国硬石膏资源储量占石膏总储量的2/3。除南京、邵东、太原、兴宁、重庆等少数硬石膏矿床开采以外,大多数未经开采。其主要原因是硬石膏虽具有潜在的水化活性,但通常表现为:难溶于水、水化速度较慢,凝结能力差或几乎不凝结,不具有早期强度,限制了硬石膏的利用。安徽含山地区天然石膏储量较大，质量优良。如何合理、有效地利用这些硬石膏资源，依靠科技进步，将资源优势变为产品优势、经济优势，已成为当务之急。目前安徽恒泰新型建筑材料有限公司生产的石膏矿，主要还是出售原矿石，2007年产量达到60万吨，其中除了极少量进行技术开发以外，绝大部分作为原矿石销售，外运能力限制逐步显现。首先，本论文中经实验研究发现含山县天然硬石膏在一定的活化剂作用下，其水化率大幅度提高，胶凝性能具有明显的改善，对于生产粉刷石膏等各种新型墙体材料具有一定的指导作用，从而可以更好的把安徽含山的矿产资源优势变为产品优势、经济优势，进而给当地带来一定的经济效益，促进当地经济的发展。其次，目前粉刷石膏主要由二水石膏经适当温度煅烧而成,不但煅烧过程中二水石膏受热不均匀将对粉刷石膏性能产生较大影响，而且生产成本较高。使用适合的外加剂与硬石膏共混后经粉磨可制成粉刷石膏，制造过程无需煅烧，工艺简单，生产能耗大大降低，与传统抹灰材料相比，具有和易性好、粘结力强、保水性好、强度发展快高等优点、施工而性能也优于半水粉刷石膏产品。此外，粉刷石膏主要是代替水泥砂浆做抹灰材料使用，硬石膏基粉刷石膏的造价与传统水泥砂浆同样低廉，但是作为水泥砂浆的替代品，在室内环境调节及感官审美方面，它们的价值显然不可同日而语。38 综上所述，从经济效益方面考虑，硬石膏具有很高的利用价值，日后定会有广阔的发展前景与利用空间。所以，对含山县天然硬石膏的研究具有很大的经济效益与社会效益。 第9章 结论与建议9.1 结论(1)
粉磨使硬石膏颗粒细化，与水接触的比表面积增加，溶解加快，水化潜伏 期缩短，水化活性提高；粉磨时间越长，对提高细度越有利，但能量消耗也越高， 综合考虑生产时间和能量消耗，粉磨时间应控制在使粉磨细度达到 4000～ 5000cm2/g为宜；(2)
经 150℃煅烧，通过X-衍射图谱分析，硬石膏中的 CaSO422H2O分解生成β-半水石膏，半水石膏具有很高的水化活性，它能够快速水化生成 CaSO422H2O，对硬石膏的水化产生晶种诱导效应，水化率增大，硬化体强度提高；(3） 硬石膏单掺5%煅烧明矾，3d水化率60.37%，28d水化率达到74.32%；通过粉磨、煅烧、掺5%煅烧明矾复合时3d水化率64.02%，28d达到78.26%，比未经任何处理的硬石膏水化率（3d水化率12.75%,28d水化率29.73%）有了很大的提高，煅烧明矾使硬石膏溶液形成富 SO42-液相，有利于二水石膏晶体结构基元的形成，改变了二水石膏晶体生长习性，使其溶解能力提高。(4) 通过SEM分析可知，天然硬石膏本身存在活性，但水化活性很差，生成的二水石膏大多是粗大板状晶体；激发剂可以改善硬石膏水化硬化体的微观结构，使水化产物晶体尺寸细化，改变了二水石膏晶体生长习性，晶体间相互搭接程度增大搭接密实，硬石膏硬化浆体结构较为致密。9.2 建议（1）在粉磨试验中，也应该做一些细度对溶解度的测定和水化温升的测定，这 39样可以从另一个角度研究硬石膏水化过程，对各个水化期进行分析；同时在提高细度方面也可以考虑加入助磨剂；（2）硬石膏的水化遵从溶解-析晶机理，液相离子浓度与二水石膏析晶过饱和度是影响二水石膏晶体成核和晶体生长的重要因素，因此研究液相离子浓度与过饱和度变化有助于深入了解硬石膏的水化硬化机理；（3）在煅烧试验中也应该研究煅烧温度对液相离子浓度的影响，同时测定不同水化时期二水石膏析晶过饱和度；(4) 在激发剂试验过程中，可以考虑加入复合激发剂，观察是否有更好的效果。参考文献[1] 季建新等,天然硬石膏粉刷材料[J].重庆建筑大学学报，1999(1)：52～55.[2] 郑建国，刘永川.粉刷石膏生产及应用概况[J].河南建材，2002(2)：22～23.[3] 杨新亚，牟善彬，秦克刚.粉磨方式对硬石膏活性激发的影响[J].硅酸盐通报.2004(1)：50～53.[4] 杨新亚,牟善彬.硬石膏活性激发过程中返霜现象研究[J].非金属矿，2003(4)：4～6.[5] 杨新亚,王锦华,李祥飞.硬石膏基粉刷石膏应用研究[J].非金属矿，2006(3)：18～20.[6] 李湘南,陈吉春等，天然硬石膏的应用现状及研究进展 [J].武汉理理工大学资源与环境工程学院,2000(4)；11～13.[7] 白冷，万体智等，Influence of sodium sulfate on anhydrite hydration process and morphology of its dihrdrate products [J].重庆大学材料科学与工程学院,）.[8] 白冷， 天然硬石膏的活性改善.重庆大学材料科学与工程学院,2006.5.[9] 高祥鑫， 天然硬石膏水化活性及耐久性研究，2009.5.[10] 董军，天然硬石膏活性激发及其水化硬化特性研究，重庆大学材料科学与工程.2008.4.[11]O. W. Hargrove, Jr.T.R.Carey ,Clear Liquor Scrubbing with Anhydrite Production.RadianInternational, LLC.[12] 潘群雄.煅烧石膏活性的试验研究.盐城工学院,2001(1).[13] 周利民,张士宾.二水硫酸钙晶体生长及添加剂对它的影响(Ⅰ)―二水硫酸钙成核及生长现象的研究.天津轻工业学院,).[14] 李汝奕,俞然刚,陈金平.天然硬石膏基粉刷石膏的研制.新型建筑材料.2007.2.[15] 陈吉春，王浩等.硬石膏粉磨改性研究[J].国外建筑科技).40 [16] Suzanne Hangx , Christopher Spiers, Colin Peach ,The mechanical behavior of anhydrite andthe effect of CO2 injection .Energy Procedia 1 (C3492.[17] 方胜强,陈吉春,徐玉萍 .硬石膏激发改性探讨.建筑材料与设备.2006.8[18] 李国卫,朱宏平等.复合激发天然硬石膏胶凝材料试验研究[J].非金属矿.)[19] 柯信 ,硬石膏综合开发前景广阔.维普资讯/19.[20]
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谢 本文的研究工作是在翟老师的精心指导和悉心关怀下完成的，在我的论文研究工作中无不倾注着翟老师辛勤的汗水和心血。翟老师高尚的品德、严谨的学风、求实的态度、育人的精神，给我留下了深刻的印象，是我学习的榜样，是我今后的人生道路上不断奋斗的航标。在此谨向翟老师表示衷心的感谢和崇高的敬意!在试验过程中得到了许多老师的热情关心和帮助，如张高展老师、马明贞老师、李萍老师等，在此表示感谢!同时感谢材料与化学学院实验室所有老师对我的帮助！感谢材料与化学学院所有老师四年来对我的培养与帮助!感谢我的家人对我学业的支持!在此，向所有关心和帮助过我的老师、同学和朋友表达由衷的谢意!衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授! 42 包含各类专业文献、各类资格考试、高等教育、幼儿教育、小学教育、行业资料、专业论文、应用写作文书、外语学习资料、生活休闲娱乐、文学作品欣赏、含山县硬石膏生产工艺对水化机理影响的试验研究98等内容。　
　含山县硬石膏生产工艺对水化机理影响的试验研究_材料科学_工程科技_专业资料。含山县硬石膏生产工艺对水化机理影响的试验研究2011 年 06 月 10 日 含山县硬石膏生... 　硬石膏生产工艺对水化机... 48页 4下载券 硬石膏...6 1.3.2 硬化机理研究 ......公司生产天然硬石膏, 其为安徽含山硬石膏属海相 蒸发沉积石膏矿床。 ... 　化率、水化温度、液相离子浓度测定和硬化体显微结构 分析, 研究了硫酸钠对硬石膏水化进程和二水石膏形貌的影响,从二水石膏晶体 生长角度探讨了硫酸钠的作用机理。... 　本文以硬石膏为例通过试验,分析石 膏的变化量在水泥中用作缓凝剂和矿化剂的机理,并分析出石膏掺 量对水泥膨胀和强度的影响。为水泥厂综合利用工业石膏提供科学 ...外加剂与水泥适应性的测定仪是哪种仪器，谢谢
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参考标准《JG&T&&水泥与减水剂相容性试验方法》仪器：水泥净浆搅拌机、圆模、玻璃板、刮刀、卡尺、秒表、天平、烧杯、Marsh筒、量筒等 配制流态化混凝土所使用的外加剂主要有萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物、改性木质素磺酸盐、多元醇系等，单一外加剂不能满足流态混凝土的流化效果、强度、干缩、抗冻性、耐久性及运输过程中的经时损失要求，为达到综合效果，视混凝土的特性要求，需加入一部分缓凝剂、膨胀剂、早强剂以及上述外加剂的复合。&目前较难控制的是混凝土经时损失，从外加剂的调制和加入方式上均应能得到解决，但搅拌站使用的是多家厂商的水泥，有不同的外加剂适应特点，不便于对各种水泥进行专配。&为此，对水泥外加剂适应性的控制达到施工特性要求是水泥厂需采取一些技术措施，这也是本文章所要解决的问题。 1&水泥外加剂的作用&&&&&外加剂均是表面活性剂，水泥厂所关注的是外加剂的分散作用，尽可能降低立方混凝土用水量，保持混凝土的流动性和稳定性，达到高强度的目的。&水泥与水接触即发生水化反应，机械搅拌过程使水泥分散成碎片，但这样的分散体系是不稳定的，特别是过粉磨的小粒径的粒子更容易絮凝，一部分游离水被包裹在絮凝水泥粒子团中间，&水泥的持水量与水泥的物理、化学性质、水泥的矿物组成及水泥的分散度有一定关系，&不同厂家的水泥持水量在很大范围内变化，持水量决定水泥混凝土用水量，这就构成了各厂家水泥的使用特点。外加剂的分散作用能够提高水泥凝聚体的分散度，改变结合水、吸附水和游离水的比例，提高游离水，以提高水泥浆的流动性和稳定性，其作用机理有：&&&&&1）在固－液界面产生吸附，降低颗粒表面能，使水泥分散体的热力学不稳定性降低，&获得相对稳定。&&&&&2）增大水泥粒子表面的动电电位，从而增大粒子之间的静电排斥，破坏了水泥粒子的絮凝结构。&&&&&3）吸附在粒子表面的外加剂形成熔剂化膜，阻止凝聚结构的形成。&&&&&4）由于在水泥粒子表面形成吸附层，产生对水泥初期水化的抑制作用，提高了游离水和水泥浆的流动性。&&&&&5）引入稳定均匀的微小气泡，减少水泥粒子之间的摩擦，以提高水泥浆的分散性和稳定性。&&&&&&水泥分散体系是固－液分散体系，同时伴随着水泥水化过程和相变过程，随着水化的进行，液体量减少，固相量增大，逐渐失去流动性，在运输及泵运过程中保持一定的流动性，满足施工要求。&水泥的持水量和水化速度是决定用水量及经时损失的主要因素，同时构成了各厂家水泥的特点，有些适应性好，有的较差。水泥用水量可在水泥生产中适当加入一些表面活性剂，即助磨剂，加以解决。 2&坍落度及经时损失&&&&&坍落度6cm～8cm的基准混凝土，掺外加剂后可得到坍落度为20～22cm的流态混凝土，配置基准混凝土时，用水量越小越好，水灰比低，混凝土强度越高。&现原则上要求每立方混凝土用水量控制在185kg内，各水泥厂用水量相差较大，这与水泥熟料、混合材种类及水泥细度有很大关系，用水量低的水泥混凝土强度较好。新配混凝土随时间的延长，坍落度逐渐减小，最终失去流动性，&其损失的速度取决于外加剂的品种。&&&&&拌和温度及水泥的早期硬化特性!坍落度及经时损失机理主要是水泥水化反应所引起的物理凝聚现象，在这里只谈一谈水泥的水化影响。水泥的水化速度影响有矿物组成及水泥细度，其矿物还取决于矿物晶形及组成，结晶完整水化速度较慢，对外加剂的适应性相对较好。矿物组成中铝酸三钙、铁铝酸四钙、水泥中碱含量及硅酸三钙影响较大，&硅酸三钙水化速度最快，为控制水泥的初始凝结过程，水泥生产中石膏掺入量应与熟料中的硅酸三钙及碱含量相匹配，浆体中的铝酸盐、硫酸盐、钙离子比例合适，所形成的钙矾石沉淀在水泥颗粒的表面使硅酸三钙水化速度减慢，这样浆体在整个诱导期保持流动性。由于流态化混凝土中所掺外加剂含有硫酸盐及碱，&降低了水泥中SO32-的含量，影响矾石形成量不足，大量外加剂难以控制混凝土使用特征，我们称为欠硫化现象；另外水泥颗粒在20&m内含量特别是3&m以下颗粒水化速度较快，对初始用水量及经时损失影响较大。 3&解决水泥对外加剂适宜性的措施&&&&&基于上述对混凝土工作特性影响，本文提出思路性措施，可根据本情况在实验基础上解决，高硅率配料的熟料各矿物组成较合理，解决途径主要从混合材种类及水泥颗粒组成着手；对低硅率配料的熟料融矿物相对较多，除了细度与混合材种类外，可考虑在水泥中加入表面活性剂、碳酸钠、硫酸纳及糖钙加以解决。笔者通过外加剂适应性较差的水泥试验，其数据见表1、表2。 表1&实验用混凝土配比 注：实验用混凝土配比采用0.01m3配制，水泥采用重庆腾辉特种水泥有限公司生产的P.O42.5水泥，粗集料采用5～25连续级配的石灰石碎石，细集料采用重庆地区特细河砂。 表2&外加剂使用试验& &&&&腾辉水泥采用湿法生产，用高细磨粉磨，硅酸三钙及颗粒控制较差，3&m以下颗粒占20％。从实验看，有欠硫及水化快的特点，采取相应措施混凝土使用特性能得到控制。&&&&&1）控制熟料中的铝酸三钙的含量!&&&&&2）粉磨水泥最好采用圈流系统，减少3&m以下颗粒含量。&&&&&3）水泥中加入助磨剂，可减少立方混凝土用水量。 &&&&&4）在实验的基础上确认是否有欠硫现象，可加入少量的硫酸钠及糖钙，糖钙要适量，稍过量有泌水现象。&&&&&总之，水泥外加剂适用性是一个系统问题，通过外加剂的调整及掺入方法均能得到解决，但各搅拌站使用各种品牌水泥，外加剂调整有一定难度，水泥厂根据自身产品特点采取上述措施对产品进行改进，适应顾客的这一特性要求。
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