脫硫粉刷石膏的配制與性能

脫硫粉刷石膏的配制與性能研究摘要：通過研究緩凝劑、復合激發(fā)劑和保水劑3種外加劑的不同摻量對脫硫粉刷石膏凝結時間、抗折強度和抗壓強度等性能的影響，對脫硫粉刷石膏水化試樣進行SEM測試，確定了脫硫粉刷石膏中緩凝劑、復合激發(fā)劑和保水劑3種外加劑的最佳摻量分別為0．1％—0．2％、2％和0．2％，探討了上述外加劑對脫硫粉刷石膏的作用機理。關鍵詞：脫硫石膏：粉刷石膏；外加劑；性能粉刷石膏是以石膏為基材，輔以優(yōu)化抹灰性能的材料及多種外加劑和集料配制而成，屬氣硬性材料，是一種適用于室內新型墻體和頂棚抹灰的環(huán)保型抹灰材料。與傳統(tǒng)粉刷材料相比，粉刷石膏具有施工性能好、粘結力強、成本低、有利于環(huán)境等優(yōu)點。目前煙氣脫硫工藝中，濕式石灰石—石膏法以其穩(wěn)定、高效等優(yōu)點成為世界上最成熟、應用最廣泛的脫硫工藝，這種工藝會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物脫硫石膏。本文著重研究復合激發(fā)劑、緩凝劑和保水劑等幾種外加劑對脫硫粉刷石膏的抗壓強度、抗折強度、緩凝時間和剪切粘結強度等性能的影響，同時對這幾種外加劑對脫硫粉刷石膏的作用機理進行了探討[1-2]。1原材料脫硫石膏：杭州半山電廠煙氣脫硫石膏，細度為45μm篩篩余量1．0％，初凝時間11min，終凝時間18min，抗壓強度6．2MPa，抗折強度2．3MPa，pH值6．8，化學成分見表1。表1脫硫石膏的化學成分％紡CaO敏Si腹O輩2罵身A掙1蔽2誠O低3佛肯SO悟3乒錢Fe幸2制O腳3隱遙MgO堡L額oss艷3早1罪．圍5搬廳2杠．蟲7豬斑0?。?扛4鋼2畜．騙4畝泄0受．攪5你凈1光．棟0泰1倘9辛．囑2堿性摻合料：主要成分為CaO、Ca(0H)2和少量CaCO3：沸；石細度為400目，浙江縉云產(chǎn)：標準砂；復合激發(fā)劑：十二水硫酸鋁鉀、硫酸鋁和硅酸鈉按2：3：1(質量比)復合磨細成粉狀；緩凝劑：檸檬酸和六偏磷酸鈉按1：2(質量比)復合磨細成粉狀：保水劑：羥丙基甲基纖維素40000；減水劑：萘系高效減水劑；抗裂劑：木質纖維素；粘結劑：自制可再分散乳膠粉。2試驗方法2．1制備工藝粉刷石膏制備流程：煙氣脫硫石膏→預處理→低溫烘烤→粉(球)磨→增白→高溫烘烤→陳化→添加各種原料(外加劑)→均化→粉刷石膏。2．2基本配方(見表2)表2脫硫粉刷石膏試樣的基本配方％霸石恥膏押斑告堿性摻合脖料行辮共沸眾石嫩當墨激發(fā)肚劑撈藏蓬緩凝潮劑簽糧進減水問劑撇價邁粘結鈴劑蓬涌偷保水襯劑亂調鄉(xiāng)抗裂劑依85-90尚5-有10怎4湊0宋．另5-2臉0跟．賄1-暗0紙．伶3爆0孔．轟2吧0親．真5-圈1欣．糕5罩0棚．諷1-絨0糟．芝3穴0時．灣22．3性能測試方法粉刷石膏的凝結時間、保水率、抗折強度、抗壓強度和剪切粘結強度，參照JC／T517--2004《粉刷石膏》進行測試。SEM觀測，將粉刷石膏按水膠比0．5混合，在40mm×40mm×l60mm的模具中成型，養(yǎng)護1d后脫模，然后在標準條件下繼續(xù)養(yǎng)護至各測試齡期。將各齡期的試塊破碎成5mm左右的試塊，并立即在無水乙醇中浸泡7d，以終止其水化，然后在60℃下干燥2~3h，放在密閉干燥的容器中備用。從破形試樣中部取出2．5~5mm粒狀樣品，在98．7kPa、60℃的真空干燥器中干燥至恒重后，用日本產(chǎn)S一570型掃描電鏡觀察試樣微觀形貌。3外加劑對脫硫粉刷石膏性能的影響3．1緩凝劑摻量的影響包膝耀目前，由于施省工習慣手工抹輸灰，抹灰漿的梳凝結時間一般云要求搜在解2~3h繡e案而半水石膏遇猾水后的凝結時行間一般嚇在禮3~8mi皇n妨，可操作時間球只銳有圈5~10mi疾n占，往往不能滿還足石膏基材料穩(wěn)成型與施工的步需要。因此，溉選擇適量的緩綁凝貴劑勸[3記]蘆，可實現(xiàn)對石丙膏基材料凝結篩時間大范圍調推節(jié)，滿足不同翠施掩T隊T閉藝的要求，但談同時也給脫硫榮粉刷石膏的強嫂度帶來一定幅憂度的降低，緩涼凝劑摻量對脫擔硫粉刷石膏性鋸能的影響見你表蜓3篩。不表芹3罪鐮緩凝劑摻量對墳脫硫粉刷石膏脆性能的影響裙摻量／％側凝結時間闖／范min竄強度落／海NPa降強度損失率／睛％耗初偽凝歸骨僑終凝彼抗榴折鴉襖柳抗壓場抗余折丑博導抗壓熔0游地11均23栽黨同6盲．彼4洋1罷2類．涉1常童票—仇爬釣嚴—院0灣．陶1曬6負3跑126鬧泛蟲5尺．巧2棉1鈴0伍．謀2換1皂8淡．翁8仿1銀5首．服7寇0耀．物2漠9亞5耗162醋怪貢4涂．雀9旋若8志．畜4邀2筐3攏．拖4同3且0犬．驕6拖0章．給3膝11妄7熊187估慧曉3既．夸8年贈6姨．身8醫(yī)4醋0肅．會6紛4虧3刺．玩8皇0象．羊4撲18螺1萍349架羞口3坦．鎖1塔言6耗．燈0漆5神1岡．抖6貪5燈0漿．拾4選色禾從篩表艷3朵可以看出，緩遙凝劑的摻量影為眼0湯．環(huán)1嫁％時，脫硫粉季刷石膏初、終叼凝時間比未摻跌時分別延軍長道5羞．競7索倍鎖和友5帳．嚷5備倍，達茶到竟63mi勺n坡和株126mi桿n遼，脫硫粉刷石阿膏的抗折和抗狐壓強度損失率型分別較為置1欠8微．刑8抬％監(jiān)和懸1幅5觀．腹7紅％；但當緩凝冒劑的摻量增加歸到蛛0傲．選2勺％以上時，雖膨然脫硫粉刷石迎膏的初、終凝膊時間隨緩凝劑插的摻量增加而遵增加，但是強榆度的損失率在茫摻量宋為抓0險，注4燥％時已經(jīng)增加亭到景了都5絨0路％以上，故緩驟凝劑的摻量粉以奪0涉．耗1葉％囑-夫0膝．我2謹％為宜。哄3材．伯2漠陪復合激發(fā)劑摻愁量的影響曬念漸復合激發(fā)劑摻聚量對脫硫粉刷蠟石膏抗壓強度恰的影響見占圖璃1蓮。從像圖珠1吉可以看出，復使合激發(fā)劑的摻罩量小斤于跌2郊％時，脫硫粉王刷石膏的抗壓虜強度隨著復合喊激發(fā)劑摻量的掘增加而增大；投當激發(fā)劑的摻里量大虹于添2輝％時，脫硫粉難刷石膏的抗壓屋強度又下降。紀因此，激發(fā)劑侮的最佳摻量宿為望2甘％。疼圖訊1沿傾復合激發(fā)劑摻轉量對脫硫粉刷豬石膏抗壓強度偶的影響卸窯名激發(fā)劑中存在棋著早強組分，倒因此，復合激呀發(fā)劑的加入可全大大促進脫硫畜石膏早期的水脊化速度，使水巴化體刻中爽C勝—瞧S匪—睛H贈的含量增加，遠同時也增魂加泄Ca(0H著)燥：的含量，促炕進了脫硫石膏丈的反應。隨著扔水化反應的進額一步進行，纖健維蒙狀廊C普—齡S死—眨H識和針需狀礙Af旨t聰明顯增加。未主摻復合激發(fā)劑賢的粉刷石膏表折面光滑，晶體饑結構良好，而言摻入復合激發(fā)樓劑以后，石膏邪晶體表面變得爬凹凸不平，晶券體由于受到表顧面生成水化物拖的相互接觸連梢接而粘結在一同起，這有助于伙增強粉刷石膏歷的強度。稼3揀．證3觸后保水劑摻量的策影響朱備云由于粉刷石膏嬌中摻入了緩凝南劑，抑制了半鄙水石膏的水化鋒過程，這類石腳膏漿體在未凝渠結之前，需要昆在墻體上保材留非1~2眠h徹，而墻體多數(shù)股具有吸水性能滅，特別是加氣門混凝土墻、多寫孔保溫板等吸嘉水性較強，因漲此，要對粉刷模石膏漿體進行稻保水處理，避連免料漿中的水路分過多轉移到皇基層墻體上，澇造成漿料與基道層墻面結合處泛的分離、起殼齒。摻入保水劑貨可保持石膏漿營體中所含的水仙分，保證界面農(nóng)處石膏漿體的稅水化反應，從率而保證粘結強斯度裂[4竭]君。隨著保水劑際摻量的增大，器保水效果變好解，保水率達追到筐9澤6泛％樹(而見紛表終4醒)咸。電表慮4提齡保水劑摻量對場脫硫粉刷石膏咬性能的影響留構幕從謝表擾4顯可見，隨著保脹水劑摻量的增犁加，脫硫粉刷裳石膏的強度先許增后減，當保飾水劑的摻量比拔較低時效果更膨好，因此，綜客合各因素后確埋定洲以廈0鵝．陳2專％為宜。孫4鎮(zhèn)品脫硫粉刷石膏航的配方和性能洪4終．鋤1緞摸脫硫粉刷石膏撐的優(yōu)選配方羊m勻(縮脫硫石拘膏舉)受：秧m錦(劣堿性摻合爛料堵)碌：姥m獲(測沸跟石騙)才：編m兆(避水夏泥西)沸：朽m常(級激發(fā)厘劑辦)丸：盤m莊(筍緩凝循劑濃)茫：璃m歷(困減水份劑揚)謝：宮m紋(辣粘結蟻劑驟)跟：織m姨(仰保水冷劑隸)狠：無m停(待抗裂搏劑虜)硬二扁8望2鴿：教5窗：秧4歐：冠9棟：膛0線．夕5閑：腸0域．萬1紛：衰0伴，品2看：悼1好．棉0桶：統(tǒng)0雅．箭2凱：警0誠．喪2什。科4回．壘2曠慈脫硫粉刷石膏買綜合性能設根保據(jù)惜JC/T51余7蝶—弊200切4次《粉刷石膏》園，對脫硫粉刷奉石膏的技術性蹤能進行測試，蒸同時根據(jù)實際飄施工要求增加衣了一些技術指閥標項目。測試肯結果見沒表弱5劈。朝脫硫粉刷石膏淚的微觀形葉貌皆(鏈見仿圖釋2瑞-齊圖輸4)鳴醒察從煩圖聽2立可看出，未摻薄外加劑的面層畢脫引硫粉刷石膏拾的功SE襯M甲中主體都是短勤柱狀的二水石地膏，摻雜著少謠量的絮狀沸石產(chǎn)、纖維狀及網(wǎng)蔬絡狀水化硅酸勇鈣賓(霧C寄—那S休—繡H謙)事和片狀杜的虧Ca(0H)月2明，還有少量的浙針嘩狀蛛Af患t授存在。由于處甲在水化初期，語晶體呈單獨形包狀，相互交錯訂較少，晶格結神構比較混亂，揚還沒有形成較魂為穩(wěn)定的晶體刑固相物質，內責部固相間的空棄隙較大，水化販物少。又由于梁脫硫石膏中主因要雜質為碳酸漆鈣，一部分碳花酸鈣以顆粒狀西存在于石膏顆摧粒之間未參加光反應，從而導補致脫硫石膏晶古體結構紊亂性漲增加，造成脫王硫石膏晶體缺論陷或錯位的緣到故。但隨著時乒間的增長，水亮化反應的進行徹，水化產(chǎn)物將靜逐漸填滿這些耕空隙，填充得采越好，粉刷石聾膏的力學性能掙就越好唉[5]角。多訴魔從侄圖狗3抖可見，未摻加抓外加劑時，天尤然建筑石膏制較成的面層粉刷來石膏，水化后伯一般呈現(xiàn)棱柱禁狀或六角板形驟，結晶較為完聚整和均勻，水桐化反應進行得示不錯，出現(xiàn)了偷纖維狀及網(wǎng)絡搏狀水化硅酸結鈣勵(嶺C豈—侮S簡—私H處)算和少量的針乓狀罷Af帝t沾，而且晶體明榨顯比脫硫石膏歉整體的多，且劉排列很整齊，斯這主要與天然伯石膏中雜質主案要以單獨形態(tài)段存在有關。延單肯從取圖岸4籃可以看出，摻羽外加劑的脫硫催石膏制成的粉愁刷石躍膏晨7賽d換的水化反應，鼻脫硫粉刷石膏全已經(jīng)形成穩(wěn)定浸的固相物質，龍主體是柱狀的忙二水石膏晶體楚和鈣礬石晶體驗，眠C葬—胞S怕—匙H灶凝膠填充其間處，三者相互交啊叉搭接，未水叨化的石膏顆粒愁和雜質以微集稻料的形式填充瘋于硬化體中。嘉這種結構保證篩了脫硫粉刷石繞膏的物理力學草性能，減弱了遠水的溶蝕作用靜，同時減少了工拌和用水量。名5雕屯結享陶吧論孤(1曾)細緩凝劑的加入灑有效地延長了咱脫硫粉刷石膏匆的凝結時間，傳但同時會降低皆脫硫粉刷石膏丈的強度，緩凝斬劑的最佳摻量值為它0幻．侄1賺％老～券0婦．露2崗％。復合激發(fā)傅劑摻量薪為勵2皺％左右時已經(jīng)悶基本達到或者娃接近最佳的激滑發(fā)效果。保水筋效果隨著保水玩劑摻量的增加倡而增大，當保育水劑摻量桌為愁0毯．彎2漁％時，脫硫粉便刷石膏的性能座才達到最佳。幫(2雞)從通吸過悶SE億M引對脫硫粉刷石識膏微