轻质高强石膏砌块关键制备技术研究
发布时间：2021-10-23 19:15
随着我国建筑行业的持续发展,建筑能耗问题日益突出,发展节能环保建筑刻不容缓。石膏砌块是我国在建筑节能和建筑技术创新中重点推广应用的新型墙体材料之一。石膏砌块具有安全、环保、耐火、调节室内湿度等优点,是一种轻质、高强、保温、节能、利废的新型墙体材料。开发轻质高强石膏砌块对于减少建筑能耗、综合利用固废和改善人居环境具有重要的实践意义。本文利用脱硫石膏为原料制备石膏晶须,以石膏晶须为轻质材料制备石膏砌块,基于Minitab中的“混料设计”优化石膏砌块的配比,并研究了石膏砌块的耐水性。主要研究内容如下:首先,以工业固体废弃物脱硫石膏为原料,采用水热法制备石膏晶须。通过单因素试验分别研究了反应温度、反应时间、搅拌速度、水料比和原料粒度等因素对石膏晶须长径比和形貌的影响,确定了制备石膏晶须的最优工艺参数。最优的工艺参数为:反应温度为140℃、反应时间为2h、搅拌速度为200r/min、水料比为11:1、原料粒度为11.67μm。制备的石膏晶须平均长度最大,平均直径最小,平均长径比达到最大,为78.66。其次,分别以石膏晶须和膨胀珍珠岩为轻质材料,研究不同掺量的石膏晶须和膨胀珍珠岩对石膏砌块表观密度...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 存在的问题
1.4 本文研究内容及意义
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究意义
1.5 本文技术路线
1.6 本文创新点
第二章 试验原料及方法
2.1 试验原料
2.1.1 脱硫石膏
2.1.2 建筑石膏
2.1.3 石膏晶须
2.1.4 膨胀珍珠岩
2.1.5 硅酸盐水泥
2.1.6 化学添加剂
2.2 材料制备
2.2.1 石膏晶须的制备
2.2.2 石膏基复合胶凝材料的制备
2.3 基本性能测试
2.3.1 表观密度测定
2.3.2 抗折强度测定
2.3.3 抗压强度测定
2.3.4 断裂荷载测定
2.3.5 吸水率测定
2.3.6 软化系数测定
2.3.7 导热系数测定
2.4 材料性能表征
2.4.1 X射线荧光分析
2.4.2 激光粒度分析
2.4.3 X射线衍射分析
2.4.4 扫描电镜分析
2.4.5 接触角测试
2.4.6 压汞分析
第三章 水热法制备石膏晶须的工艺研究
3.1 前言
3.2 反应温度对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.2.1 反应温度对石膏晶须形貌的影响
3.2.2 反应温度对石膏晶须长径比的影响
3.3 反应时间对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.3.1 反应时间对石膏晶须形貌的影响
3.3.2 反应时间对石膏晶须长径比的影响
3.4 搅拌速度对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.4.1 搅拌速度对石膏晶须形貌的影响
3.4.2 搅拌速度对石膏晶须长径比的影响
3.5 水料比对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.5.1 水料比对石膏晶须形貌的影响
3.5.2 水料比对石膏晶须长径比的影响
3.6 原料粒度对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.6.1 原料粒度对石膏晶须形貌的影响
3.6.2 原料粒度对石膏晶须长径比的影响
3.7 不同反应条件对石膏晶须物相组成的影响
3.8 本章小结
第四章 轻质材料对石膏砌块性能的影响研究
4.1 前言
4.2 石膏晶须对石膏砌块物理力学性能的影响
4.2.1 石膏晶须对石膏砌块表观密度的影响
4.2.2 石膏晶须对石膏砌块抗压强度的影响
4.2.3 石膏晶须对石膏砌块抗折强度的影响
4.2.4 石膏晶须对石膏砌块导热系数的影响
4.2.5 石膏晶须对石膏砌块24h吸水率的影响
4.2.6 石膏晶须对石膏砌块软化系数的影响
4.3 膨胀珍珠岩对石膏砌块物理力学性能的影响
4.3.1 膨胀珍珠岩对石膏砌块表观密度的影响
4.3.2 膨胀珍珠岩对石膏砌块抗压强度的影响
4.3.3 膨胀珍珠岩对石膏砌块抗折强度的影响
4.3.4 膨胀珍珠岩对石膏砌块导热系数的影响
4.3.5 膨胀珍珠岩对石膏砌块24h吸水率的影响
4.3.6 膨胀珍珠岩对石膏砌块软化系数的影响
4.4 轻质材料对石膏砌块性能影响对比
4.4.1 轻质材料对石膏砌块表观密度影响对比
4.4.2 轻质材料对石膏砌块抗压强度影响对比
4.4.3 轻质材料对石膏砌块抗折强度影响对比
4.4.4 轻质材料对石膏砌块导热系数影响对比
4.4.5 轻质材料对石膏砌块24h吸水率影响对比
4.4.6 轻质材料对石膏砌块软化系数影响对比
4.5 轻质材料对石膏砌块断面微观形貌影响
4.6 轻质材料对石膏砌块内部孔结构影响
4.7 轻质材料对石膏砌块内部水化产物影响
4.8 本章小结
第五章 石膏基复合胶凝材料与砌块的制备及性能研究
5.1 前言
5.2 石膏基复合胶凝材料的制备
5.2.1 配比设计
5.2.2 试验结果
5.2.3 存在问题
5.3 石膏基复合胶凝材料配比优化
5.3.1 配比设计
5.3.2 试验结果
5.3.3 配比优化
5.4 石膏基复合胶凝材料内部水化产物分析
5.5 石膏砌块的制备
5.6 本章小结
第六章 化学添加剂对石膏砌块耐水性能的影响
6.1 前言
6.2 石蜡乳液对石膏砌块耐水性能的影响
6.2.1 石蜡乳液对石膏砌块强度的影响
6.2.2 石蜡乳液对石膏砌块吸水率的影响
6.2.3 石蜡乳液对石膏砌块软化系数的影响
6.2.4 石蜡乳液对石膏砌块耐水性的影响机理分析
6.3 聚乙烯醇乳液对石膏砌块耐水性能的影响
6.3.1 聚乙烯醇乳液对石膏砌块强度的影响
6.3.2 聚乙烯醇乳液对石膏砌块吸水率的影响
6.3.3 聚乙烯醇乳液对石膏砌块软化系数的影响
6.3.4 聚乙烯醇乳液对石膏砌块耐水性的影响机理分析
6.4 有机硅憎水剂对石膏砌块耐水性能的影响
6.4.1 有机硅憎水剂对石膏砌块强度的影响
6.4.2 有机硅憎水剂对石膏砌块吸水率的影响
6.4.3 有机硅憎水剂对石膏砌块软化系数的影响
6.4.4 有机硅憎水剂对石膏砌块耐水性的影响机理分析
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文和取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]耐水石膏砌块的制备及性能研究[J]. 孙国栋,李飞,严思阳. 粉煤灰综合利用. 2018(05)
[2]石膏晶须对石膏砌块性能的影响研究[J]. 韩龙,高建明,唐永波,杨锋. 新型建筑材料. 2018(10)
[3]《石膏砌块》团体标准的制定与分析[J]. 李逸晨,杨再银. 墙材革新与建筑节能. 2018(10)
[4]膨胀珍珠岩在保温材料中的研究进展[J]. 刘光,黄荣富,张峰龙,赵什维,张孟才,常海洋. 广州化工. 2018(15)
[5]夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造综合效益分析[J]. 陈玢晶,李德智,李启明. 建筑科学. 2017(08)
[6]耐水型磷石膏砌块的制备及其防水机理的研究[J]. 朱大勇,王君,金旭,鲁圣军,王彩红. 新型建筑材料. 2017(01)
[7]石膏砌块内隔墙在住宅中的应用研究[J]. 陈卫新. 江苏建材. 2016(06)
[8]聚苯乙烯泡沫颗粒/膨胀珍珠岩对石膏基保温材料的性能影响[J]. 张大江,王栋民,赵计辉,许晨阳. 建材发展导向. 2016(24)
[9]Hydrothermal synthesis of calcium sulfate whisker from flue gas desulfurization gypsum[J]. Chengjun Liu,Qing Zhao,Yeguang Wang,Peiyang Shi,Maofa Jiang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(11)
[10]磷石膏渣水热合成硫酸钙晶须的试验研究[J]. 王舒州,陈德玉,何玉龙,吴传龙. 非金属矿. 2016(01)
博士论文
[1]脱硫石膏基材新型砌块性能及综合评价研究[D]. 刚家斌.西安建筑科技大学 2015
[2]脱硫石膏制备硫酸钙晶须媒晶剂的筛选及作用机理研究[D]. 汪潇.华中科技大学 2014
[3]硫酸钙晶须的水热制备工艺及定向生长机理研究[D]. 罗康碧.昆明理工大学 2011
[4]硫酸钙晶须制备及应用研究[D]. 张连红.东北大学 2010
硕士论文
[1]石膏晶须及其轻质保温材料的关键制备技术研究[D]. 吴叶.东南大学 2018
[2]利用脱硫石膏制备新型石膏砌块的研究[D]. 王小亮.西安科技大学 2016
[3]纤维增强石膏自保温砌块的性能及应用研究[D]. 刘妍.济南大学 2016
[4]硫酸钙晶须的水热法制备及稳定化研究[D]. 杨娜.湖南大学 2014
[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]防水保温轻质高强石膏板制备技术[D]. 李亭颖.浙江大学 2013
[7]石膏及其复合材料的防水性能研究[D]. 刘民荣.济南大学 2011
[8]利用脱硫石膏制备硫酸钙晶须的研究[D]. 马天玲.东北大学 2008
本文编号：3453749
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 存在的问题
1.4 本文研究内容及意义
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究意义
1.5 本文技术路线
1.6 本文创新点
第二章 试验原料及方法
2.1 试验原料
2.1.1 脱硫石膏
2.1.2 建筑石膏
2.1.3 石膏晶须
2.1.4 膨胀珍珠岩
2.1.5 硅酸盐水泥
2.1.6 化学添加剂
2.2 材料制备
2.2.1 石膏晶须的制备
2.2.2 石膏基复合胶凝材料的制备
2.3 基本性能测试
2.3.1 表观密度测定
2.3.2 抗折强度测定
2.3.3 抗压强度测定
2.3.4 断裂荷载测定
2.3.5 吸水率测定
2.3.6 软化系数测定
2.3.7 导热系数测定
2.4 材料性能表征
2.4.1 X射线荧光分析
2.4.2 激光粒度分析
2.4.3 X射线衍射分析
2.4.4 扫描电镜分析
2.4.5 接触角测试
2.4.6 压汞分析
第三章 水热法制备石膏晶须的工艺研究
3.1 前言
3.2 反应温度对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.2.1 反应温度对石膏晶须形貌的影响
3.2.2 反应温度对石膏晶须长径比的影响
3.3 反应时间对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.3.1 反应时间对石膏晶须形貌的影响
3.3.2 反应时间对石膏晶须长径比的影响
3.4 搅拌速度对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.4.1 搅拌速度对石膏晶须形貌的影响
3.4.2 搅拌速度对石膏晶须长径比的影响
3.5 水料比对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.5.1 水料比对石膏晶须形貌的影响
3.5.2 水料比对石膏晶须长径比的影响
3.6 原料粒度对石膏晶须形貌和长径比的影响
3.6.1 原料粒度对石膏晶须形貌的影响
3.6.2 原料粒度对石膏晶须长径比的影响
3.7 不同反应条件对石膏晶须物相组成的影响
3.8 本章小结
第四章 轻质材料对石膏砌块性能的影响研究
4.1 前言
4.2 石膏晶须对石膏砌块物理力学性能的影响
4.2.1 石膏晶须对石膏砌块表观密度的影响
4.2.2 石膏晶须对石膏砌块抗压强度的影响
4.2.3 石膏晶须对石膏砌块抗折强度的影响
4.2.4 石膏晶须对石膏砌块导热系数的影响
4.2.5 石膏晶须对石膏砌块24h吸水率的影响
4.2.6 石膏晶须对石膏砌块软化系数的影响
4.3 膨胀珍珠岩对石膏砌块物理力学性能的影响
4.3.1 膨胀珍珠岩对石膏砌块表观密度的影响
4.3.2 膨胀珍珠岩对石膏砌块抗压强度的影响
4.3.3 膨胀珍珠岩对石膏砌块抗折强度的影响
4.3.4 膨胀珍珠岩对石膏砌块导热系数的影响
4.3.5 膨胀珍珠岩对石膏砌块24h吸水率的影响
4.3.6 膨胀珍珠岩对石膏砌块软化系数的影响
4.4 轻质材料对石膏砌块性能影响对比
4.4.1 轻质材料对石膏砌块表观密度影响对比
4.4.2 轻质材料对石膏砌块抗压强度影响对比
4.4.3 轻质材料对石膏砌块抗折强度影响对比
4.4.4 轻质材料对石膏砌块导热系数影响对比
4.4.5 轻质材料对石膏砌块24h吸水率影响对比
4.4.6 轻质材料对石膏砌块软化系数影响对比
4.5 轻质材料对石膏砌块断面微观形貌影响
4.6 轻质材料对石膏砌块内部孔结构影响
4.7 轻质材料对石膏砌块内部水化产物影响
4.8 本章小结
第五章 石膏基复合胶凝材料与砌块的制备及性能研究
5.1 前言
5.2 石膏基复合胶凝材料的制备
5.2.1 配比设计
5.2.2 试验结果
5.2.3 存在问题
5.3 石膏基复合胶凝材料配比优化
5.3.1 配比设计
5.3.2 试验结果
5.3.3 配比优化
5.4 石膏基复合胶凝材料内部水化产物分析
5.5 石膏砌块的制备
5.6 本章小结
第六章 化学添加剂对石膏砌块耐水性能的影响
6.1 前言
6.2 石蜡乳液对石膏砌块耐水性能的影响
6.2.1 石蜡乳液对石膏砌块强度的影响
6.2.2 石蜡乳液对石膏砌块吸水率的影响
6.2.3 石蜡乳液对石膏砌块软化系数的影响
6.2.4 石蜡乳液对石膏砌块耐水性的影响机理分析
6.3 聚乙烯醇乳液对石膏砌块耐水性能的影响
6.3.1 聚乙烯醇乳液对石膏砌块强度的影响
6.3.2 聚乙烯醇乳液对石膏砌块吸水率的影响
6.3.3 聚乙烯醇乳液对石膏砌块软化系数的影响
6.3.4 聚乙烯醇乳液对石膏砌块耐水性的影响机理分析
6.4 有机硅憎水剂对石膏砌块耐水性能的影响
6.4.1 有机硅憎水剂对石膏砌块强度的影响
6.4.2 有机硅憎水剂对石膏砌块吸水率的影响
6.4.3 有机硅憎水剂对石膏砌块软化系数的影响
6.4.4 有机硅憎水剂对石膏砌块耐水性的影响机理分析
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文和取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]耐水石膏砌块的制备及性能研究[J]. 孙国栋,李飞,严思阳. 粉煤灰综合利用. 2018(05)
[2]石膏晶须对石膏砌块性能的影响研究[J]. 韩龙,高建明,唐永波,杨锋. 新型建筑材料. 2018(10)
[3]《石膏砌块》团体标准的制定与分析[J]. 李逸晨,杨再银. 墙材革新与建筑节能. 2018(10)
[4]膨胀珍珠岩在保温材料中的研究进展[J]. 刘光,黄荣富,张峰龙,赵什维,张孟才,常海洋. 广州化工. 2018(15)
[5]夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造综合效益分析[J]. 陈玢晶,李德智,李启明. 建筑科学. 2017(08)
[6]耐水型磷石膏砌块的制备及其防水机理的研究[J]. 朱大勇,王君,金旭,鲁圣军,王彩红. 新型建筑材料. 2017(01)
[7]石膏砌块内隔墙在住宅中的应用研究[J]. 陈卫新. 江苏建材. 2016(06)
[8]聚苯乙烯泡沫颗粒/膨胀珍珠岩对石膏基保温材料的性能影响[J]. 张大江,王栋民,赵计辉,许晨阳. 建材发展导向. 2016(24)
[9]Hydrothermal synthesis of calcium sulfate whisker from flue gas desulfurization gypsum[J]. Chengjun Liu,Qing Zhao,Yeguang Wang,Peiyang Shi,Maofa Jiang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(11)
[10]磷石膏渣水热合成硫酸钙晶须的试验研究[J]. 王舒州,陈德玉,何玉龙,吴传龙. 非金属矿. 2016(01)
博士论文
[1]脱硫石膏基材新型砌块性能及综合评价研究[D]. 刚家斌.西安建筑科技大学 2015
[2]脱硫石膏制备硫酸钙晶须媒晶剂的筛选及作用机理研究[D]. 汪潇.华中科技大学 2014
[3]硫酸钙晶须的水热制备工艺及定向生长机理研究[D]. 罗康碧.昆明理工大学 2011
[4]硫酸钙晶须制备及应用研究[D]. 张连红.东北大学 2010
硕士论文
[1]石膏晶须及其轻质保温材料的关键制备技术研究[D]. 吴叶.东南大学 2018
[2]利用脱硫石膏制备新型石膏砌块的研究[D]. 王小亮.西安科技大学 2016
[3]纤维增强石膏自保温砌块的性能及应用研究[D]. 刘妍.济南大学 2016
[4]硫酸钙晶须的水热法制备及稳定化研究[D]. 杨娜.湖南大学 2014
[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]防水保温轻质高强石膏板制备技术[D]. 李亭颖.浙江大学 2013
[7]石膏及其复合材料的防水性能研究[D]. 刘民荣.济南大学 2011
[8]利用脱硫石膏制备硫酸钙晶须的研究[D]. 马天玲.东北大学 2008
本文编号：3453749
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