摘要:以工业固体废弃物脱硫石膏为主要胶凝材料,掺入纤维素醚、缓凝剂等来制备底层抹灰石膏砂浆。通过对凝结时间、黏结强度、抗折/抗压强度等性能的研究,得到了性能满足要求的底层抹灰石膏砂浆。

关键词:凝结时间;黏结强度;抗折强度;抗压强度

脱硫石膏激发粉煤灰活性(脱硫石膏制备底层抹灰石膏砂浆的研究)(1)

脱硫石膏主要成分和天然石膏一样,均为二水硫酸钙CaSO4·2H2O,又可以称作FGD石膏、硫石膏或排烟脱硫石膏。脱硫石膏是 FGD工艺的副产品,该工艺利用石灰石从煤或石油的烟道气中回收SO2。该技术是将石灰-石灰石磨成浆液,使经过除尘后的含二氧化硫的烟气通过浆液洗涤器而除去SO2。石灰浆液与二氧化硫反应生成CaSO4 及CaSO3,CaSO3经氧化转化成CaSO4,得到脱硫石膏,广泛应用于建材等相关行业。脱硫石膏不但促进了循环经济的进一步发展,有效地节约了资源,保护了环境。

1、试验

1.1 试验原材料

水泥:复合硅酸盐水泥PO.42.5级,产于江苏鹤林水泥有限公司。细骨料:河砂,细度模数2.0~2.2。脱硫石膏:密度2.16g/cm3,基本性能见表1。重钙粉,粒径在400目左右。石膏混凝剂200P,为氨基酰类缓凝剂。纤维素醚(HPMC),黏度为10万mPa·s。PVA,聚乙烯醇,淀粉醚。主要实验仪器设备见表2。

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脱硫石膏激发粉煤灰活性(脱硫石膏制备底层抹灰石膏砂浆的研究)(3)

1.2 实验设备

1.3 缓凝剂配比设计

称取石膏粉1kg,标准稠度水膏比为0.55,按表3配比进行缓凝时间试验。

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2、结果与讨论

表4和图1为不同掺量的缓凝剂(200P)对石膏凝结时间的影响,从标准GB/T28627-2012《抹灰石膏》中对凝结时间的要求及其成本经济性角度选择A3这组缓凝剂配比较为合适。A1、A2凝结时间太短,施工的操作时间不够,A4、A5凝结时间太长,成本较高。

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表5为不同石膏砂浆配比的试验研究。

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表六和图2为不同石膏砂浆配比试验结果,从标准GB/T28627-2012《抹灰石膏》中对底层抹灰石膏扛着强度、抗压强度的要求和成本经济性角度选择 B3这组,B1、B2这两组抗折/抗压强度较低,达不到标准要求,B4这组成本较高,不经济,因此选择B3这组最为合适。

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上述 B3 这组试验结果,黏结强度为 0.38MPa,而在标准GB/T28627-2012《抹灰石膏》中底层抹灰石膏的黏结强度要不小于0.4MPa,所以按照表7掺入不同量的PVA来提高其粘结强度。从表8的实验结果可知,再综合经济成本的要求,C2、C3、C4这几组性能远超标准,成本较高,不经济,选择C1这组最为合适。

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表9为在上述最优配比下配置的底层石膏砂浆的性能指标,其保水率、凝结时间、抗折强度、抗压强度,黏结强度等均满足标准要求。

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3、小结

随着缓凝剂的加入量逐渐增多,石膏的缓凝时间也逐渐增加,结合标准要求和成本经济考虑,选择缓凝剂的加入量为石膏粉掺量的0.03%最为合适。

随着PVA的加入量逐渐增多,石膏砂浆的黏结强度呈逐渐上升趋势,结合标准要求和成本经济考虑,选择C1这组最为合适。

在最优配比下配制的底层石膏砂浆的性能优异,其保水率、凝结时间、抗折/抗压强度,黏结强度等均符合标准要求。

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