冶金废渣对β-半水石膏的改性及机理分析
发布时间：2021-01-31 11:20
电厂副产脱硫石膏是大宗工业废弃物,如得不到合理处置,会严重污染环境。脱硫石膏与天然石膏成分相似,经煅烧可得到β-半水石膏,其制品具有隔音、隔热、防火和可呼吸等优良性能,是公认的环保型建筑材料。但是β-半水石膏凝结时间短,应用受到限制。本论文以脱硫β-半水石膏为原料,利用冶金废渣对β-半水石膏进行改性研究,发现冶金废渣对石膏具有一定的缓凝作用。掺入5%（以半水石膏为基础）磨细的钢渣或锰渣时,石膏浆体的初凝时间可达100 min,终凝时间150 min以上。表明冶金废渣是性能优良的石膏缓凝剂,而对照组的磨细石英砂对石膏的凝结时间几乎没有影响。为揭示其原因,首先对β-半水石膏水化率、水化温升、液相离子浓度和过饱和度等水化过程进行了分析研究。结果表明,几种冶金废渣降低了二水石膏的生成速率,推迟了水化放热峰出现,初始液相离子浓度和过饱和度明显降低,并延缓了曲线降低趋势,阻滞了β-半水石膏的水化进程。对比研究发现,冶金废渣对β-半水石膏的缓凝机理与其他缓凝剂有所不同,不仅改变了二水石膏晶体形状,而且有效抑制了半水石膏的水化反应,尤其钢渣的效果较为明显。然后,利用SEM观察石膏硬化体的微观结构,在相...
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 我国石膏工业现状和发展前景
1.2 β-半水石膏的制备及性能特点
1.3 石膏缓凝剂及其作用机理的研究现状
1.4 冶金废渣在β-半水石膏中的应用
1.5 课题的提出和研究意义
1.5.1 课题的提出
1.5.2 研究意义
1.6 研究的目的、实验流程和内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 实验流程
1.6.3 研究内容
第2章 实验部分
2.1 主要原材料及其性能
2.1.1 β-半水石膏
2.1.2 钢渣
2.1.3 矿渣
2.1.4 锰渣
2.1.5 标准石英砂
2.1.6 水
2.2 实验试剂及仪器设备
2.3 实验依据标准及性能测定方法
2.3.1 标准稠度需水量与凝结时间测试
2.3.2 强度测试
2.3.3 水化率的测定
2.3.4 石膏水化温升测定
2.3.5 石膏液相离子浓度测定和过饱和度计算
2.3.6 比表面积分析
2.3.7 石膏浆体pH值测定
2.3.8 X-射线衍射分析
2.3.9 扫描电镜分析
2.4 本章小结
第3章 冶金废渣对β-半水石膏凝结过程的影响
3.1 冶金废渣对β-半水石膏需水量的影响
3.2 冶金废渣对β-半水石膏凝结时间的影响
3.3 冶金废渣对石膏力学强度的影响
3.4 冶金废渣应用于抹灰石膏
3.4.1 抹灰石膏的制备
3.4.2 经济效益和环境影响评价
3.5 本章小结
第4章 冶金废渣存在下的石膏水化过程与缓凝机理
4.1 冶金废渣对石膏水化率的影响
4.2 冶金废渣对石膏体系水化温升的影响
4.3 冶金废渣对石膏液相离子浓度和过饱和度的影响
4.4 冶金废渣对水化产物物相结构的影响
4.5 冶金废渣对二水石膏晶体形貌的影响
4.6 本章小结
第5章 冶金废渣对石膏缓凝适用性探讨
5.1 钢渣对β-半水石膏缓凝效果的影响
5.2 β-半水石膏的理化性能分析
5.3 钢渣-石膏体系缓凝效果的调控方法探索
5.3.1 不同酸调节水化环境对钢渣-石膏体系缓凝效果的影响
5.3.2 二水相对石膏缓凝效果的影响
5.4 本章小结
结论
附录
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果及奖励
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈影响燃煤电厂脱硫石膏品质主要因素及改善措施[J]. 颜磊. 科学技术创新. 2018(30)
[2]利用磨细钢渣改性磷建筑石膏的研究[J]. 余石斌,陈永进,潘文. 非金属矿. 2018(05)
[3]偏高岭土对钢渣-石膏复合材料性能影响研究[J]. 朱教群,秦维高,刘凤利,周卫兵,李儒光. 混凝土. 2018(06)
[4]蛋白类缓凝剂对建筑石膏的适应性[J]. 黄滔,彭小芹,王淑萍,邱峰. 建筑材料学报. 2018(04)
[5]复合胶凝剂和废玻璃钢纤维改性半水脱硫石膏[J]. 陈蜜蜜,樊铁林,赵风清. 环境工程学报. 2017(11)
[6]脱硫建筑石膏缓凝剂的研究[J]. 张劲,王雪,马娇丽,李诚诚,陆文雄,戎天任,黄平,胡婷. 新型建筑材料. 2017(10)
[7]超细钢渣微粉的制备及其对脱硫石膏改性的研究[J]. 戎天任,包新华,张劲,俞国新. 新型建筑材料. 2017(09)
[8]改性磷石膏对水泥凝结时间和强度的影响[J]. 白明科. 水泥. 2017(08)
[9]青霉素废菌丝体制备石膏缓凝剂联产活性炭[J]. 陈蜜蜜,张蒙蒙,赵风清. 环境工程学报. 2017(06)
[10]青霉素废菌渣微波水解制备复合氨基酸及应用[J]. 张蒙蒙,赵风清. 化工进展. 2017(06)
博士论文
[1]建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究[D]. 彭家惠.重庆大学 2004
硕士论文
[1]基于协同优化的石膏基胶凝材料改性研究[D]. 陈蜜蜜.河北科技大学 2017
[2]离子对石膏结构与性能的影响研究[D]. 杨学腾.中北大学 2016
[3]青霉素废菌丝体改性制备石膏缓凝剂及应用研究[D]. 任晓琼.河北科技大学 2015
[4]石膏基棉花秸秆、矿渣、钢渣复合砌块的试制研究[D]. 曹辉.新疆农业大学 2013
[5]脱硫石膏基复合材料的耐水性能研究[D]. 王云浩.郑州大学 2013
[6]脱硫石膏的性能研究[D]. 常秀丽.哈尔滨工业大学 2011
[7]玻璃纤维增强石膏复合材料的性能研究[D]. 展琳琳.济南大学 2010
[8]脱硫石膏基钢渣胶凝材料的研制[D]. 范立瑛.济南大学 2010
[9]脱硫粉刷石膏的制备及性能研究[D]. 王祖润.重庆大学 2010
[10]抗裂石膏型铸造材料及铸型等壁厚研究与应用[D]. 唐华林.重庆大学 2009
本文编号：3010765
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 我国石膏工业现状和发展前景
1.2 β-半水石膏的制备及性能特点
1.3 石膏缓凝剂及其作用机理的研究现状
1.4 冶金废渣在β-半水石膏中的应用
1.5 课题的提出和研究意义
1.5.1 课题的提出
1.5.2 研究意义
1.6 研究的目的、实验流程和内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 实验流程
1.6.3 研究内容
第2章 实验部分
2.1 主要原材料及其性能
2.1.1 β-半水石膏
2.1.2 钢渣
2.1.3 矿渣
2.1.4 锰渣
2.1.5 标准石英砂
2.1.6 水
2.2 实验试剂及仪器设备
2.3 实验依据标准及性能测定方法
2.3.1 标准稠度需水量与凝结时间测试
2.3.2 强度测试
2.3.3 水化率的测定
2.3.4 石膏水化温升测定
2.3.5 石膏液相离子浓度测定和过饱和度计算
2.3.6 比表面积分析
2.3.7 石膏浆体pH值测定
2.3.8 X-射线衍射分析
2.3.9 扫描电镜分析
2.4 本章小结
第3章 冶金废渣对β-半水石膏凝结过程的影响
3.1 冶金废渣对β-半水石膏需水量的影响
3.2 冶金废渣对β-半水石膏凝结时间的影响
3.3 冶金废渣对石膏力学强度的影响
3.4 冶金废渣应用于抹灰石膏
3.4.1 抹灰石膏的制备
3.4.2 经济效益和环境影响评价
3.5 本章小结
第4章 冶金废渣存在下的石膏水化过程与缓凝机理
4.1 冶金废渣对石膏水化率的影响
4.2 冶金废渣对石膏体系水化温升的影响
4.3 冶金废渣对石膏液相离子浓度和过饱和度的影响
4.4 冶金废渣对水化产物物相结构的影响
4.5 冶金废渣对二水石膏晶体形貌的影响
4.6 本章小结
第5章 冶金废渣对石膏缓凝适用性探讨
5.1 钢渣对β-半水石膏缓凝效果的影响
5.2 β-半水石膏的理化性能分析
5.3 钢渣-石膏体系缓凝效果的调控方法探索
5.3.1 不同酸调节水化环境对钢渣-石膏体系缓凝效果的影响
5.3.2 二水相对石膏缓凝效果的影响
5.4 本章小结
结论
附录
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果及奖励
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈影响燃煤电厂脱硫石膏品质主要因素及改善措施[J]. 颜磊. 科学技术创新. 2018(30)
[2]利用磨细钢渣改性磷建筑石膏的研究[J]. 余石斌,陈永进,潘文. 非金属矿. 2018(05)
[3]偏高岭土对钢渣-石膏复合材料性能影响研究[J]. 朱教群,秦维高,刘凤利,周卫兵,李儒光. 混凝土. 2018(06)
[4]蛋白类缓凝剂对建筑石膏的适应性[J]. 黄滔,彭小芹,王淑萍,邱峰. 建筑材料学报. 2018(04)
[5]复合胶凝剂和废玻璃钢纤维改性半水脱硫石膏[J]. 陈蜜蜜,樊铁林,赵风清. 环境工程学报. 2017(11)
[6]脱硫建筑石膏缓凝剂的研究[J]. 张劲,王雪,马娇丽,李诚诚,陆文雄,戎天任,黄平,胡婷. 新型建筑材料. 2017(10)
[7]超细钢渣微粉的制备及其对脱硫石膏改性的研究[J]. 戎天任,包新华,张劲,俞国新. 新型建筑材料. 2017(09)
[8]改性磷石膏对水泥凝结时间和强度的影响[J]. 白明科. 水泥. 2017(08)
[9]青霉素废菌丝体制备石膏缓凝剂联产活性炭[J]. 陈蜜蜜,张蒙蒙,赵风清. 环境工程学报. 2017(06)
[10]青霉素废菌渣微波水解制备复合氨基酸及应用[J]. 张蒙蒙,赵风清. 化工进展. 2017(06)
博士论文
[1]建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究[D]. 彭家惠.重庆大学 2004
硕士论文
[1]基于协同优化的石膏基胶凝材料改性研究[D]. 陈蜜蜜.河北科技大学 2017
[2]离子对石膏结构与性能的影响研究[D]. 杨学腾.中北大学 2016
[3]青霉素废菌丝体改性制备石膏缓凝剂及应用研究[D]. 任晓琼.河北科技大学 2015
[4]石膏基棉花秸秆、矿渣、钢渣复合砌块的试制研究[D]. 曹辉.新疆农业大学 2013
[5]脱硫石膏基复合材料的耐水性能研究[D]. 王云浩.郑州大学 2013
[6]脱硫石膏的性能研究[D]. 常秀丽.哈尔滨工业大学 2011
[7]玻璃纤维增强石膏复合材料的性能研究[D]. 展琳琳.济南大学 2010
[8]脱硫石膏基钢渣胶凝材料的研制[D]. 范立瑛.济南大学 2010
[9]脱硫粉刷石膏的制备及性能研究[D]. 王祖润.重庆大学 2010
[10]抗裂石膏型铸造材料及铸型等壁厚研究与应用[D]. 唐华林.重庆大学 2009
本文编号：3010765
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