磷石膏基建筑腻子及粉刷材料的研究

发布时间：2018-04-05 16:37

本文选题：磷石膏　切入点：外加剂　出处：《重庆大学》2015年硕士论文

【摘要】：磷石膏主要来源于磷肥工业的固体废弃物。我国作为农业大国,有着庞大的磷肥工业基础,磷肥的制备以传统的湿法磷酸生产工艺为主,在制备产品的过程中产生了大量的磷石膏废弃物。每生产1吨磷酸可产生4.5~5.5吨磷石膏,而每生产1吨磷酸二铵可排放2.5~5吨磷石膏。近年来,我国磷石膏排放量逐年递增,年排放量已接近6000万吨,同时还有庞大的既有存量。一般磷石膏采用露天堆放的方式,污染土地和空气,造成了生态环境的破坏,也给社会带来了严重的负面影响,同时也成为磷肥生产企业沉重的负担。磷石膏有效组分含量较高,通过一定的预处理脱除有害杂质,可成为优良的石膏资源。本课题组在磷石膏杂质类型、形态、对磷石膏的影响因素与规律、预处理以及制备建筑石膏方面做了大量的基础研究。论文在此基础上探索β—半水磷石膏在建筑腻子与粉刷材料方面的应用,为磷石膏的资源化利用开辟了良好的途径。磷石膏中杂质多、性能不稳定、品位低下等特点,成为制约磷石膏基材料应用发展的重要因素。采用建筑磷石膏作为建筑腻子及粉刷材料的基材,存在可操作时间短、施工性能差、耐水性能差、强度低、易开裂等缺陷,不能满足相应的规范要求。论文选用经预处理的建筑磷石膏作为主要材料,试图通过外加剂的掺入在缓凝、保水、粘结、增强、耐水、抗裂六个方面对其进行改性,充分改善建筑磷石膏的各项性能,最终制备出性能良好的磷石膏基建筑腻子及粉刷材料。论文通过研究不同种类缓凝剂对建筑磷石膏凝结时间和强度的影响,找到适应性最好、效果最佳的缓凝剂,在扫描电镜下观测硬化体的晶体,分析晶形、晶貌的改变与性能变化的内在联系;研究不同种类纤维素醚和憎水剂对建筑磷石膏保水性和耐水性的影响,并通过观察纤维素醚掺入下硬化体晶貌的变化而寻找规律;通过减水剂和粘结剂提高建筑磷石膏的强度是本文改性措施的重要手段之一,在强度提高的基础上对比其他各项性能,找出合适的种类和掺量;聚丙烯纤维对建筑磷石膏抗裂性能的影响主要用抗折强度进行表征,并配合扫描电镜下微观形态的观察,找出影响因素和规律。在掌握了外加剂对磷石膏改性规律的基础之上,通过外加剂的复合及填料的添加,配制出性能良好的磷石膏基建筑腻子及粉刷材料。结果表明,掺量控制在0.06~0.1%之间的改性蛋白类缓凝剂——PE缓凝剂可显著延长凝结时间,满足腻子和粉刷材料施工可操作时间的要求,同时对石膏材料的强度负面影响较小;掺量为1%的4115乳胶粉提高了建筑磷石膏的粘结强度,适量的延长了凝结时间,综合性能较好;0.2%掺量下的甲基纤维素保水效果最佳,且对强度的伤害最小;有机硅憎水剂掺量为0.1%时,可显著改善建筑磷石膏的耐水性能;粉末状聚羧酸减水剂能大幅降低用水量,提高磷石膏硬化体的强度,掺量应控制在0.5~1.0%之间;长径比为400的聚丙烯纤维在掺量为0.04%时,建筑磷石膏的抗折性能最好,柔韧性最佳。最终制备出性能优良的普通腻子、柔性腻子、耐水腻子以及粉刷石膏。耐水型磷石膏腻子表干时间可达101min,浸水前后粘结强度分别为0.63MPa和0.41MPa,保水率为86.9%,初期干燥抗裂性、施工性、打磨性、耐水性均为良好及以上。粉刷石膏初终凝时间分别为118min和151min,保水率为94.7%,抗折抗压强度分别为5.98MPa和18.76MPa,拉伸粘结强度可达0.7MPa。本研究制备出的四种墙体粉刷产品均能满足相关的国家规范和要求,对磷石膏基粉体建材的发展应用具有一定的指导意义。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ177.375

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