硫铝酸盐水泥对氟石膏的改性研究

《硫铝酸盐水泥对氟石膏的改性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、硫铝酸盐水泥对氟石膏的改性研究摘要：以硫铝酸盐水泥为激发剂对氟石膏进行改性，实验表明：硫铝酸盐水泥的加入可以提高氟石膏的水化活性，缩短氟石膏的凝结时间，使试件的耐水性及强度均有较大幅度的提髙。通过控制硫铝酸盐水泥&・./+在氟石膏屮的掺量可以取得最佳效果。关键％1:氟石膏；硫铝酸盐水泥；强度；耐水性1刖5氟石膏是氢氟酸制备过程中的副产品，我国无水HF产暈每年约为6.5万t,而制造每吨I1F产生氟石膏约3.51,总计氟石膏产生量每年约为23万I。氟石膏主要为/CaS（）4）因其难溶于水水化缓慢、凝结能力差

2、，且不具有早期强度。用其成型的试样强度低、吸水率大，吸水后的强度保留率低，不能满足建材制品生产的要求，因此不能直接用于建材制品的生产。目前，部分氟石膏用作水泥的外加剂，而大部分氟石膏在稍加屮和处理后就作为一种固体废弃物堆存。直接堆存不仅占有土地，还污染土壤和地下水环境。如果通过某些措施来激发;，:氛石膏的活性，提高其强度和耐水性能，将改性后的氟石膏应用于生产中，既有利于保护环境，又能节约能源和资源符合我国可持续发展战略。本实验以硫铝酸盐水泥对氟石膏进行改性通过调整氟石膏中硫铝酸盐水泥掺量，得到氟石膏胶凝

3、材料的最佳配比，利用扫描电镜分析胶结料的水化过程和微观结构。2原材料与实验2.1原材料2.1.1氟石膏本实验所使用的氟石膏是山东某化工厂提供的，其化学成分、组成见表1、表2。氛石膏的化学成分%组分CaOS03ALO,CaF2ILO40.2357.140.351.630.60衣2氟石石的组成%组分ChSO4CCaOCaSOd・2H：0AhO,94.921.630.212.870.35从表1、表2中可看出，氟石膏中无水石膏Gag）的纯度很高,可达94.92%,还有少量未反应完全的（：aF2°2.1.2硫铝酸

4、盐水泥（R•SAC）«采用某特种水泥厂生产的,525#快硬硫铝酸盐水泥其成分见表（3）。组成Si(hAbOiF5Ca()Mg<)Ti(hSO,它杂质含量4.2839.391.0137.110.62L9813.771・842.2实验本次实验拟考察不同掺加量的硫铝酸盐水泥对氟石膏水化产物耐水性能的影响。在氟石膏屮分别掺入2%、5%、1()%、15%的硫铝酸盐水泥进行实验。分别测定标准稠度后，浇注成型出尺寸为期)n,m%40mmx160mn>的标准试件，每个配合比成型6个试件，在实验室条件下自然养护3(1、7

5、小，再于.WO±2八:烘至绝干后分别测试试件的抗压、抗折强度、软化系数等基本物理性能。以上实验均按照中华人民共和国国家标准(；B9776-1988《建筑石膏》进行。对掺有硫铝酸盐水泥和未掺硫铝酸盐水泥的氛石膏试样微观形貌进行扫描电镜分析。3.实验结果与分析3.1基本物理性能测试结果与分析在氟石膏屮掺入2%、5%、1()%、15%的硫铝酸盐水泥试样，其基本性能测试结果见表4。从表4屮数据可以看出，所使用的氟石膏粉料有一定的水化能力，但其水化速度慢，凝结时间长，强度低，3(1抗压强度只有3.SOIPa>,

6、试样吸水率大，吸水后的强度保留率低，不能满足建材制品生产的要求，故不能直接用于建材制品的生产。掺入2%.5%,10%J5%硫铝酸盐水泥的试样，其抗折、抗弯强度比没有添加激发剂的试样都得到了显著的提高，吸水率下降明显。由表4分别绘制硫铝酸盐水泥对氟石膏凝结性能、吸水率及软化系数、抗折强度、抗压强度影响的折线图，如图I、图2、图3、图4,&4掺加莫铝酸盐水泥的氟4ift基木性能测试结果SAC含t：/%标准稠度/坯初凝/min终凝/miri-•吸水率/強软化系数3d7<13<17<10———0.670.733

7、.804.6528.76—2531521794.324.6523.9824.8523.80.585551471684.655.0226.2428.M20.90.6510571211465.055.8529.5632.1219.60.7115601051304.415.6525.3428.1121.30.61通常对建筑胶凝材料的凝结吋间要求，要能够满足操作工艺吋间的需要，一般情况下凝结时间在6()~1X()min比较适宜。由图1可以看出，硫铝酸盐水泥的掺量大于2%时，使氟石膏的初、终凝时间下降到3h以下，

8、已经基本符合胶凝材料対初、终凝时间的要求。随着硫铝酸盐水泥掺加量的增加，氟石膏的初凝时间与终凝吋间均呈缩短趋势，硫铝酸盐水泥掺加量为15%时,初凝时间可以达到l()5mi叫终凝时间可以达到130min。。掘铝綏盐水泥拚■/%—一初曲班粥腹社水泥惨量八6420864202221丨III图i銘铝酸盐水泥含量对械右仔礙结时问的影响图2銘铝酸硅k尼〒就对緘仃律软化系数及吸水率的影响试样7d抗折软化系数及吸水率与硫铝酸盐水泥掺量的关系如图2所示。从图