畢業(yè)論文-外加劑應(yīng)用于脫硫建筑石膏研究-預(yù)覽頁

　

【正文】 化工生產(chǎn)中的副產(chǎn)品脫硫石膏排放量很大，目前為止，其年產(chǎn)量約在 40005000 萬噸。脫硫石膏中有機(jī)污染物等有害物質(zhì)，也有可能隨雨水的沖刷進(jìn)入底層，污染土地。 （ 1） 脫硫 :在吸收塔內(nèi)，石灰石 CaCO3與煙氣中的 SO2化合生成 CaCO3 .1/2H2O。 (4)脫硫石膏沖洗和脫水 :硫酸鈣晶體使用過濾器和離心機(jī)，從產(chǎn)生于水力旋流器底流中的懸浮液中分離出來。 與天然石膏相比，脫硫石膏是一種品質(zhì)較好的石膏，具有顆粒較細(xì)，純度高，結(jié)晶性能好 ，成分穩(wěn)定等特點(diǎn)。 脫硫石膏的主要成分為二水石膏，在一定的條件下加熱脫水會變成熟石膏，建筑工業(yè)用熟石膏 (簡稱建筑石膏 )有著極其廣泛的利用途徑，相關(guān)研究表明脫硫石膏在 170℃ ~200℃ 溫度下脫水并恒溫 3~4h 后，所得的建筑石膏符合國家標(biāo)準(zhǔn)。而 Ⅰ 型硬石膏在常溫下是不存在的。 （ 3）雜質(zhì)成分不同 :由于燃燒過程中使用的燃料 (特別是煤 )和洗滌過程中的石灰 /石灰石，在脫硫石膏中常有碳酸鹽、二氧化硅、氧化鎂、氧化鋁、氧化鈉等雜質(zhì)，某些雜質(zhì)超過一定含量會影響石膏制品的質(zhì)量，如在較潮濕的環(huán)境中會發(fā) 生“返霜”現(xiàn)象。 (5)強(qiáng)度提高 :對用脫硫石膏和天然石膏制作的石膏膠凝材料進(jìn)行試驗(yàn)比較，說明脫硫石膏具有較好的技術(shù)性能，其抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度明顯高于天然石膏，具有良好的可利用潛力。 （ 1）脫硫石膏在水泥工業(yè)上的應(yīng)用 我國研究人員從 20世紀(jì) 90年代起對脫硫石膏在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。同時，這種激發(fā)作用隨齡期的增長逐漸增強(qiáng)，可大大地提高粉煤灰膠凝材料的技術(shù)性能降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。如果在這些方面能得到改進(jìn)，脫硫石膏砌塊的應(yīng)用前景會更加開闊。部分指標(biāo)還優(yōu)于天然石膏紙面石膏板。文獻(xiàn)報道，日本將脫硫石膏與粉煤灰及少量石灰混合形成煙灰材料，作為路基、路面下基層或平整土地所需砂土。制定配套政策，鼓勵建材企業(yè)利用脫硫石膏，是各地政府相關(guān)部門的職責(zé)。 （ 3）公眾缺乏脫硫石膏再利用的觀念，這是因?yàn)槲覈鴽]有長期利用脫硫石膏的 習(xí)慣、科技水平不高、相關(guān)方面說服力的工作不夠，加之天然石膏儲量豐富，因此拒絕使用脫硫石膏是一種普遍的公眾心理。通過改變?nèi)我贿^程的參數(shù)，可獲得不同的微觀結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致石膏硬化體強(qiáng)度的變化。減水劑可以在保持石膏漿體流動度不變的情況下大幅度降低拌和用水量，提高成型后的密實(shí)度，從而提高強(qiáng)度。其原因?yàn)?:第一，石膏漿體硬化時，晶體在結(jié)晶共生過程中，由于結(jié)晶接觸點(diǎn)不穩(wěn)定易發(fā)生歪曲和變形。在潮濕環(huán)境中石膏強(qiáng)度會大大降低。半水石膏水化的理論水膏比為 %，但其實(shí)際用水量卻高達(dá) 65%~80%，即使 a 高強(qiáng)石膏也在40%左右。選擇適宜的緩凝劑及其摻量，可實(shí)現(xiàn)對石膏基材料凝結(jié)時間的大范圍任意調(diào)節(jié)，滿足不同施工工藝的要求。如同混凝土外加劑技術(shù)引發(fā)了 混凝土材料及其工程的技術(shù)革命，石膏外加劑的深入研究和突破，必將對石膏工業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生積極而深刻的影響。 我國大氣 SO2的排放中，火電廠煙氣排放占 50%左右，在經(jīng)濟(jì)與環(huán)保節(jié)能之間的矛盾愈發(fā)激化的今天，在“因電廠燃煤每年向大氣中排放的 SO2就占我國 SO2排放總量的 50%，占工業(yè) SO2排放量的 75%左右”這一背景下，如何控制電廠 SO2的排放，有效減少環(huán)境污染，刺痛國人的神經(jīng)，拷問著體制的弊端，同樣也是我們亟待解決的問題。它是目前應(yīng)用最廣泛的二氧化硫控制技術(shù)和脫硫方式。 （ 1） 新拌脫硫石膏漿體流動性的分析 對于現(xiàn)澆脫硫石膏墻體，施工質(zhì)量是保證墻體強(qiáng)度和墻體質(zhì)量的關(guān)鍵。為此，有必要對新 拌脫硫石膏漿體性能進(jìn)行深入研究，探索各種因素對施工性能的影響，主要包括 :脫硫石膏用水量、外加劑 (減水劑、緩凝劑、引氣劑或發(fā)泡劑 )等。單位用水量過大，不僅會使?jié){體嚴(yán)重泌水、分層、流漿，也會造成強(qiáng)度的大幅度下降。掌握了各種因素對新拌漿體性能的影響規(guī)律，施工中就可以根據(jù)具體條件和要求，對脫硫石膏的工作性能進(jìn)行控制，保證現(xiàn)澆脫硫石膏均勻、密實(shí)，制備出高質(zhì)量的墻體。同樣也可以解決石膏板接縫處、鋼或混凝土梁柱、砌塊間的砂漿等部位預(yù)留等問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑與墻體材料的產(chǎn)業(yè)化融合。 2 試驗(yàn)原材料，設(shè)備，測定方法和方案 原材料 原材料主要有脫硫建筑石膏、減水劑、緩凝劑、飲用水。那么，添加緩凝劑無疑是調(diào)節(jié)石膏水化進(jìn)程最有效的方法。這種減水劑為 市售商品。如圖 ，圖 所示。將裝滿料漿的試模連同玻璃底板放在儀器的鋼針下，使針尖與料漿的表面相接觸，且離開試模邊緣大約l0mm。如圖 所示 圖 凝結(jié)時間的測定 強(qiáng)度的測定 強(qiáng)度測定按照 GB97762021《建筑石膏》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。計算三個試件抗折強(qiáng)度平均值，精確至 。 對做完抗折試驗(yàn)的 6 半截試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，最后的強(qiáng)度值取其 6 個值的平均值。 圖 抗壓實(shí)驗(yàn) 圖 抗折實(shí)驗(yàn) 23 試驗(yàn)方案流程圖及方法 材料準(zhǔn)備 外加劑初選 煙氣脫硫建筑石膏物理性質(zhì)測定 新拌石膏漿 體流動性 凝結(jié)時間 強(qiáng)度 流動度經(jīng)時損失 小結(jié) 各種外加劑不同摻量對煙氣脫硫石膏工作性能試驗(yàn)分析 減水劑對流動經(jīng)時損失的影響 緩凝劑對初凝終凝時間的影響 減水劑，緩凝劑對強(qiáng)度的影響 作用機(jī)理分析 小結(jié) 試驗(yàn)分析 總結(jié) 3 外加劑對脫硫建筑石膏影響因素的分析 煙氣脫硫建筑石膏用于墻體材料，要滿足一系列 的性能指標(biāo)，無疑外加劑的添加是改善其性能最有效的途徑。初凝時間表示施工時間極限，終凝時間表示漿體強(qiáng)度的開始發(fā)展。 在諸多影響因素中，無疑緩凝劑的加入是改善新拌脫硫石膏漿體凝結(jié)時間的最簡單有效的措施。而優(yōu)質(zhì)的緩凝劑在具備較強(qiáng)緩凝作用的同時還應(yīng)有較小的強(qiáng)度損失率。羥基羧酸及其鹽類 :如檸檬酸、檸檬酸鹽、酒石酸等 。下表 下圖 為多 聚磷酸鈉對建筑脫硫石膏凝結(jié)時間和強(qiáng)度的影響。 緩凝劑對強(qiáng)度的影響 表 (3d) 摻量 /% 強(qiáng)度 抗折 /Mpa 抗壓 /Mpa 0 — — 圖 多聚磷酸鈉對脫硫建筑石膏抗折抗壓強(qiáng)度影響 (3d) 從圖 中可以看出，在 %~%之間，緩凝劑摻量的增加，抗折和抗壓強(qiáng)度均有一定程度的提高，摻量超過 %后，其強(qiáng)度均開始降低。 緩凝劑作用機(jī)理分析 緩凝劑對脫硫石膏的緩凝機(jī)理主要有吸附理論、絡(luò)鹽理論、沉淀理論。 國內(nèi)相關(guān)學(xué)者認(rèn)為多聚磷酸鈉使石膏的液相過飽和度降低，晶體成核速率降低，延緩了凝結(jié)硬化，同時改變了晶體的生長習(xí)性，使晶體變成短粗狀，導(dǎo)致孔結(jié)構(gòu)劣化，從而影響到強(qiáng)度的下降。 流動性是指新拌石膏漿體在自重或外力的作用下克服粒子間的作用力而產(chǎn)生流動的能力。 本課題致力于使脫硫石膏用于現(xiàn)澆工藝，即石膏漿體在施工過程中經(jīng)過長時間的運(yùn)輸和停放后仍要有較好的流動性，以保證拌合物具有足以進(jìn)行澆灌和后續(xù)工序如搗實(shí)、抹面等的能力，否則處理不當(dāng)會使?jié){體在泵送時發(fā)生堵管、澆注時困難的現(xiàn)象，給施工帶來不便。 減水劑對脫硫建筑石膏流動度經(jīng)時損失的影響 以下試驗(yàn)數(shù)據(jù)是在多聚磷酸鈉 %，水膏比 下進(jìn)行的性能測試 表 摻加聚羧酸的脫硫石膏的流動度經(jīng)時變化 摻量 /% 流動度經(jīng)時變化 5/min 10/min 15/min 20/min 25/min 30/min 35/min 0 201 190 175 123 59 50 50 219 216 205 157 112 50 50 228 218 216 187 129 82 50 233 219 213 193 125 91 50 241 238 232 219 179 120 65 圖 聚羧酸的脫硫建筑石膏流動經(jīng)時變化的影響 從圖 中可以看出，隨著聚羧酸減水劑摻量的增加，脫硫建筑石膏的初始的流動度逐漸增加。摻的量越多，其初始流動度越大。因此可以得出一個結(jié)論，聚羧酸減水劑對脫硫建筑石膏的強(qiáng)度有一定的影響，在一定的摻量內(nèi)，聚羧酸減水劑可以增加脫硫建筑石膏的強(qiáng)度。 減水劑作用機(jī)理分析 關(guān)于高效減水劑的作用機(jī)理，目前普遍認(rèn)可的主要有三種 :靜電斥力理論、空間位阻效應(yīng)理論和反應(yīng)性高分了緩慢釋放理論。由于帶支鏈結(jié)構(gòu)的高效減水劑分了不 易從石膏顆粒表面脫落，其吸附量隨水化的進(jìn)程減小的較慢，故在宏觀上表現(xiàn)為流動經(jīng)時損失小。同樣流動經(jīng)時損失也可以從高效減水劑分了結(jié)構(gòu)不同的吸附形態(tài) 來得到進(jìn)一步證實(shí)。 吸附是減水劑發(fā)揮分散作用的基礎(chǔ)。研究不同減水劑的吸附特性，有助于深入了解減水劑作用機(jī)理，明確減水劑結(jié)構(gòu)與性能的相互關(guān)系，為高性能減水劑的開發(fā)與應(yīng)用提供正確的指導(dǎo)。 不同的脫硫石膏種類、配比、水膏比、外加劑、養(yǎng)護(hù)制度的采用與否都會影響脫硫石膏的一系列性能指標(biāo)，本課題重點(diǎn)討論這兩種外加劑復(fù)摻下對施工性能、力學(xué)性能的影響。 從表 表 對比可知，摻加多聚磷酸鈉的漿體比摻加聚羧酸的漿體的初凝時間更長。影響流動經(jīng)時損失的因素有很多，比如說緩凝劑，減水劑的復(fù)配等等。 脫硫建筑石膏的力學(xué)性能影響因素的分析 從表 中可知，在聚羧酸摻量固定的情況下，隨著多聚磷酸鈉摻量的增加，脫硫建筑石膏的抗折抗壓強(qiáng)度均有一度程度的損失，并且，當(dāng)多聚磷酸鈉的摻量過大時，脫硫建筑石膏的抗折抗壓強(qiáng)度無法測出，這一點(diǎn)與第三章中的情況相似。以下數(shù)據(jù)時保持脫硫建筑石膏量不變的條件下，通過改變水膏比的一系列的性能測試。反而隨著水膏比的增加，漿體的流動經(jīng)時損失更加嚴(yán)重。這說明，水膏比的變動對脫硫建筑石膏的初凝時間有著顯著的影響。 本章小結(jié) 在外加劑復(fù)摻下，多聚磷酸鈉，聚羧酸的適應(yīng)性良好，變化規(guī)律和單摻的情況沒有太大的出入，相比下基本一致。 5 結(jié)論 結(jié)論 本文在原材料組份的調(diào)整優(yōu)化下，主要研究了外加劑對脫硫建筑石膏工作性能的一系列影響，得出如下結(jié)論： 多聚磷酸鈉緩凝劑對脫硫建筑石膏的緩凝效果顯著，摻量從 0%%，初凝時間增長了 82%。 在試驗(yàn)的過程中本人還發(fā)現(xiàn)，外加劑對于脫硫建筑石膏的強(qiáng)度有影響，當(dāng)多聚磷酸鈉摻量達(dá)到 %，脫硫建筑石膏的抗壓強(qiáng)度就無法測出。 外加劑使用時的注意事項 緩凝劑，減水劑的摻量對脫硫建筑石膏的強(qiáng)度有較大的影響，因此，在施工之前要反復(fù)進(jìn)行調(diào)配，以免造成工程事故。 脫硫石膏用于框架結(jié)構(gòu)非承重墻體，其在現(xiàn)場的施工方案與現(xiàn)澆混凝土相同，也要遵循支模板一澆注 拆模的順序，但仍有一些區(qū)別，如新拌脫硫石膏漿體流動性大，為避免跑漿、漏漿，其對模板的要求性更高。 脫硫石膏作為主材，其本身性能對最終制品的影響很大，本課題主要集中進(jìn)行了某一脫硫石膏在外加劑復(fù)配下的性能測試。 致 謝 在 xxxxx 學(xué)院求學(xué)的這四年是我人生中一段最為寶貴的經(jīng)歷，她將是我一生最美好的回憶。s annual National Day for Eye Care, the China Youth Development ServiceCenter and Zhejiang Medicine, a leading listed Chinese pharmaceutical pany, jointlyannounced the kickoff of the about one month, a questionnaire piled by top eye care medical experts in China willbe distributed through multiple online partners, including m, as well asthrough offline survey events held in universities, middle schools and primary schools acrossthe report will be released based on the survey statistics and analysis, and most importantly,guidelines for parents and youth on how to care for the eyes and prevent myopia — agrowing problem in China39。s smoggy days. If the smog is severe, I39。s Pink Revolution, an annual campaign that seeks to raise awareness and funds for breast cancer research, the hotel recently announced. A major sponsor of the campaign for three years in a row, Conrad Macao has pledged