钛石膏在水泥与混凝土中的应用研究.pdf

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1、CMYK材料研究与应用钛石膏在水泥与混凝土中的应用研究曾小星1郭中坚1徐昕2（1广东信澳建材有限公司；2澳门水泥厂有限公司）【摘要】本文对钛石膏与天然石膏在水泥及混凝土中的应用进行了比较，在控制水泥中三氧化硫含量一定的情况下，掺钛石膏水泥的性能略差于掺天然石膏的水泥，在混凝土应用方面也有相似的结果，但两者差异很小。因此，从节约自然资源，降低水泥生产成本的角度来考虑，钛石膏可以替代天然石膏生产水泥和配制混凝土。【关键词】钛石膏；天然石膏；水泥；混凝土；性能；节约随着中国水泥的产能不断扩大，水泥生产所用石膏1原材料来源的量也越来越大，而天然石膏的资源非常有限，储量逐渐变少，因此，

2、用工业副产石膏替代天然石膏，充分利用1.1样品来源工业废弃物，节约自然资源，实现综合利用，是水泥工业钛石膏：来源于广东宝泽元淤泥处理有限公司；节能减排、发展绿色循环经济的新途径。目前，脱硫石天然石膏：来源于泰国的优质二水石膏；膏、磷石膏、钛石膏等替代天然石膏作为水泥缓凝剂得熟料：来源于日本三菱集团；到了广泛的研究，其中脱硫石膏在水泥生产技术方面已砂、石：来源于广东新会；相当成熟，而钛石膏在水泥中的生产应用还相对较少。外加剂1100NTR：来自于Sika（HK）有限公司。钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时，为治理酸性废上述原材料的化学成分见表1。水，加入石灰(或电石渣)以中和大量的

3、酸性废水而产生2试验的以二水石膏为主要成分的工业废渣。近年来，随着钛产业的迅速升温，我国钛白粉生产线的建设也急速发2.1钛石膏与天然石膏水泥小磨试验展，目前国内钛白粉生产企业接近100家，90%以上采用按日本熟料中三氧化硫含量1.06%计算，钛石膏、硫酸法生产工艺进行生产。2013年，我国钛白粉总产量天然石膏三氧化硫含量见表1，配制三氧化硫含量约为已超过200万吨。若按每产1吨钛白粉约副产6吨钛石2.50%的水泥，两种水泥中石膏的摻量如表2所示。膏来计算，钛石膏的年排放量已超过1200万吨，钛石膏将所取的各种原料烘干、破碎后按设计的配比分别的大量排放不仅占用大量土地，污染环境

4、，破坏生态平配制成硅酸盐P.Ⅰ42.5水泥,用化验室Φ500×500mm衡，而且给钛白粉企业带来了巨大的经济负担。目前，大试验小磨粉磨至一定细度后进行物理、化学性能试验，量的钛石膏都没有被有效利用，本试验将钛石膏作为水按国家标准测试水泥的各项性能,试验结果见表3。泥缓凝剂，对比研究了钛石膏与天然石膏在配制水泥与从表2可以看出：因钛石膏中SO3含量相比天然石混凝土方面的差异，用钛石膏取代天然石膏生产水泥，膏要低很多，故水泥粉磨过程中摻量要相应的高很多，可以缓解日益上涨的天然石膏价格对水泥成本的压力。表3可以看到在SO3含量相近的情况下用钛石膏配制表1各种原材料的化学成分项目Lo

5、ssInsolSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3CaSO·42H2O钛石膏-4.734.401.919.8020.485.2128.9580.09天然石膏-0.811.860.090.2630.990.6544.7692.80熟料0.230.1120.945.923.8765.241.431.06-表2掺不同石膏水泥配比编号熟料（g）石膏（g）备注MB-1404305810190掺天然石膏MB(T)-1404305700300掺钛石膏CMYK材料研究与应用表3不同石膏配制水泥的性能指标凝结时（min）抗压强度（MPa）编号水泥中SO2（%）3比表面积（cm/g）标

6、准稠度需水量（%）初凝终凝2d7d28dMB-1404302.68372026.2016022524.942.552.6MB(T)-1404302.62375027.4012518523.738.750.4的水泥凝结时间要比用天然石膏配制的水泥凝结时间差，需适当的增加外加剂的摻量来调整混凝土的工作性短40分钟左右，用钛石膏配制的水泥强度比用天然石能，掺钛石膏水泥配制的混凝土早期强度相比掺天然石膏配制的水泥强度要低2～3MPa。膏的混凝土要低一些，但28d龄期两者的强度基本一2.2水泥与外加剂相容性试验致。参照JC/T1083-2008《水泥与减水剂相容性试验方3结论法》中净浆

7、流动度法研究对比了掺钛石膏水泥与掺天然石膏水泥与Sika1100NTR聚羧酸减水剂的相容性，对从对比掺钛石膏与掺天然石膏水泥在水泥性能及比结果见表4。配制混凝土的性能方面的结果来看，在保持三氧化硫相近的情况下，掺钛石膏的水泥各方面性能要略差于掺天表4掺不同石膏与外加剂相容性试验结果然石膏的水泥，在配制混凝土方面也有类似的情况，但1100NTR摻量净浆流动度（mm）编号（%）初始1h后两者的差别很小，用钛石膏取代天然石膏生产水泥是可MB(T)-140430-10.49591行的。MB(T)-140430-