固硫灰改性硫氧镁水泥及其应用研究

发布时间：2017-09-05 23:29

  本文关键词：固硫灰改性硫氧镁水泥及其应用研究

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【摘要】：Mg O-Mg SO4-H2O三元体系制备的传统硫氧镁水泥存在物理力学性能差、耐水性差、体积稳定性差、容易析晶等缺点。粉煤灰能够提高硫氧镁水泥的物理力学性能与耐水性,与粉煤灰性质有相似之处的固硫灰年排放量大、资源化利用困难,故本课题针对固硫灰对硫氧镁水泥性能的影响进行相关研究,并期望用固硫灰改性的硫氧镁水泥生产轻质隔墙板。本论文首先通过单因素实验确定硫氧镁水泥配合比中Mg O/Mg SO4摩尔比、H2O/Mg SO4摩尔比、柠檬酸掺量的范围,由正交实验确定硫氧镁水泥的基础配合比,并探索研究柠檬酸对硫氧镁水泥性能的影响机理。然后通过在基础配合比上外掺矿物掺合料来改性硫氧镁水泥,主要通过硫氧镁水泥的物理力学性能、耐水性、体积稳定性是否改善及改善程度进行评价,经研究循环流化床固硫灰能够很好改善硫氧镁水泥的性能,为在硫氧镁水泥体系中更好资源化利用固硫灰,本论文着重研究固硫灰的掺量、细度、主要化学成分变化对硫氧镁水泥性能的影响。最后得到经改性的较优硫氧镁水泥配合比,并用改性后的硫氧镁水泥探索制备轻质隔墙板。研究结果表明:通过单因素实验与正交实验得到的较优基础配合比:Mg O/Mg SO4摩尔比为20:1、H2O/Mg SO4摩尔比为12:1,柠檬酸掺量为轻烧氧化镁质量的1.5%。柠檬酸掺入能够改善硫氧镁水泥的物理力学性能。对比研究外掺固硫灰、粉煤灰、硅灰、轻钙粉、石英粉对硫氧镁水泥物理力学性能、耐水性、体积稳定性的影响,实验结果表明固硫灰能够很好改善硫氧镁水泥的性能。固硫灰掺入能够降低水泥水化初期放热量,降低硫氧镁水泥净浆的收缩率,降低水泥石的孔隙率、提高水泥石的密实程度,提高硫氧镁水泥的物理力学性能,当外掺量达到20%时,28d抗压强度可由66.4MPa提高到78.7MPa,提高12.3MPa,提高率为18.45%。磨细固硫灰中位径为15.88μm时,掺量为8%,掺该细度固硫灰的硫氧镁水泥28d抗压强度可以高达80.7Mpa,较空白组增加14.3Mpa,提高21.55%。固硫灰中的活性二氧化硅、游离氧化钙、三氧化硫含量较低时,逐渐增加会延长凝结时间、提高抗压强度,当继续增加后,会产生相反的效果。用经改性的硫氧镁水泥制备硫氧镁水泥基泡沫混凝土轻质隔墙板的优化参数:发泡剂的稀释比例为1:20,发泡剂的控制参数(泡沫调速)为20,20℃干燥环境养护,发泡剂掺量为轻烧氧化镁质量的1.11%,制备的轻质隔墙板性能完全优于国家标准GB/T 23451-2009。
【关键词】：硫氧镁水泥 柠檬酸 固硫灰 改性 轻质隔墙板
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ172.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 研究背景10-15
• 1.1.1 硫氧镁水泥组成及其改性国内外研究现状10-14
• 1.1.2 固硫灰基本性能及其作掺合材国内外研究现状14
• 1.1.3 存在的主要问题14-15
• 1.2 研究目的意义、内容及技术路线15-17
• 1.2.1 研究目的和意义15
• 1.2.2 研究内容15-16
• 1.2.3 技术路线16-17
• 2 实验原料、设备及方法17-22
• 2.1 实验原料17-18
• 2.2 主要实验仪器18-19
• 2.3 实验方法19-22
• 2.3.1 样品制备19-20
• 2.3.2 分析测试方法20-22
• 3 硫氧镁水泥的配合比设计22-38
• 3.1 氧硫比、水硫比、柠檬酸掺量范围的确定23-30
• 3.1.1 氧硫比与水硫比参数范围确定23-27
• 3.1.2 柠檬酸掺量参数范围确定27-28
• 3.1.3 柠檬酸对硫氧镁水泥的影响研究28-30
• 3.2 硫氧镁水泥配合比设计30-37
• 3.2.1 正交实验方案30-32
• 3.2.2 硫氧镁水泥强度试验结果分析32-37
• 3.3 本章小结37-38
• 4 硫氧镁水泥的改性研究38-65
• 4.1 矿物掺合料对硫氧镁水泥的影响研究38-45
• 4.1.1 矿物掺合料对硫氧镁水泥物理力学性能的影响39-41
• 4.1.2 矿物掺合料对硫氧镁水泥耐水性能的影响41-42
• 4.1.3 矿物掺合料对硫氧镁水泥体积稳定性的影响42-45
• 4.2 固硫灰对硫氧镁水泥性能的影响研究45-64
• 4.2.1 固硫灰掺量对硫氧镁水泥性能的影响46-51
• 4.2.2 固硫灰细度对硫氧镁水泥性能的影响研究51-55
• 4.2.3 固硫灰中活性二氧化硅对硫氧镁水泥性能的影响研究55-58
• 4.2.4 固硫灰中游离氧化钙对硫氧镁水泥性能的影响研究58-61
• 4.2.5 固硫灰中三氧化硫对硫氧镁水泥性能的影响研究61-64
• 4.3 本章小结64-65
• 5 利用硫氧镁水泥制备轻质隔墙板的研究65-83
• 5.1 硫氧镁水泥基泡沫混凝土制备及性能研究65-73
• 5.1.1 泡沫掺量对泡沫混凝土性能影响研究65-67
• 5.1.2 养护制度对泡沫混凝土性能影响研究67-70
• 5.1.3 憎水剂对泡沫混凝土性能影响研究70-73
• 5.2 硫氧镁水泥基泡沫混凝土隔墙板制备及性能测试73-81
• 5.2.1 泡沫制备工艺参数研究73-79
• 5.2.2 硫氧镁水泥基泡沫混凝土隔墙板性制备工艺及性能测试79-81
• 5.3 本章小结81-83
• 结论与展望83-85
• 致谢85-86
• 参考文献86-90
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果90

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本文编号：800857