论文摘要
我国的烟气脱硫石膏（简称脱硫石膏）产量巨大,大规模的资源化利用才能有效消纳,而自流平材料可能是脱硫石膏规模化利用的最佳途径之一。本文将脱硫石膏应用于石膏基自流平材料,以期为脱硫石膏提供一种有效的资源化途径,又能提供一种具有广阔前景的产品。本文通过脱硫石膏自流平砂浆的初步性能的研究,阐明脱硫石膏-高铝水泥或者脱硫石膏-高铝水泥-铝土矿制备自流平材料的可行性;研究脱硫石膏-水泥自流平的强度性质,提出脱硫石膏用量的定量指标以及其他相关性能参数;研究脱硫石膏-高铝水泥-铝土矿自流平胶凝性材料的矿物组成-结构-性能关系,初步阐明自流平材料的水化硬化过程及其指示矿物,从微观角度揭示自流平材料中脱硫石膏的用量比例。在满足流动度、凝结时间和泌水性以及强度指标条件下,确定了自流平砂浆的基本配方。材料的流动性取决于水灰比,减水剂对脱硫石膏砂浆的减水作用甚微;为了得到较好的强度,在以脱硫石膏为基料的时候,需要适当掺加水泥,且脱硫石膏用量不应超过60%;在脱硫石膏自流平砂浆中,铝土矿粉可部分替代高铝水泥,以便降低成本。通过掺入细砂骨料可提高材料的抗折强度,但是抗压强度却随砂掺量的增大而减小,砂掺量20%时有利于抗折强度的提高,最大掺砂量为40%。为降低成本,普通水泥可替代部分高铝水泥,但是这种替代受到材料中脱硫石膏用量的限制,脱硫石膏用量从60%降低到20%,则高铝水泥与普通水泥比可以从5.0下降到0.7,仍能符合石膏基自流平材料的强度、流动度指标。掺入乳胶粉可以消除材料表面的起灰现象,抗折强度随着乳胶粉掺量的增加而增大,而抗压强度则相反。从凝结时间、体积变化、水化产物、显微形态等方面获得水化硬化发展过程的矿物组成-结构-性能关系,脱硫石膏能够增强自流平材料的水化作用,钙钒石的形成降低了自流平材料的收缩性、提高了力学强度,特别当加入脱硫石膏的含量在30-40%的时候,该特性最为显著研究表明,脱硫石膏-水泥-铝土矿自流平材料具是良好的物理和力学特性,尤其脱硫石膏用量在30%-40%时,自流平材料具有较快的水化作用、短的凝结时间、高早期强度的特点。脱硫石膏自流平材料是脱硫石膏资源化利用的有效方法。