產(chǎn)品詳情
脫硫石膏是煤炭燃燒時(shí)煙氣中SO與石灰石料漿反應(yīng)并氧化后的產(chǎn)物，主要成分是CaSO ·2HzO。從脫硫石膏壓球機(jī)成型定力學(xué)成分和應(yīng)用狀況分析，脫硫石膏可在混凝土中使用，為混凝土膠凝材料水化提供SO。因此，應(yīng)在了解脫硫石膏特征性能和正常摻加 其他摻合料的基礎(chǔ)上，研究脫硫石膏對(duì)混凝土性能的影響。
一、脫硫石膏壓球機(jī)的特征性能：
1、化學(xué)成分；
不同產(chǎn)地石膏的化學(xué)組成均有所不 同，其原因在于燃煤來源不同導(dǎo)致SO 濃度變化，同 時(shí)石灰石料漿產(chǎn)地和脫硫裝置運(yùn)轉(zhuǎn)也存在差異性。但各產(chǎn)地石膏之間所含CaO和SO 差別不大，并與 天然石膏基本一致。
2、粒度分布；
產(chǎn)地和工藝設(shè)備不同的脫 硫石膏，粒度分布不盡相同。整體上脫硫石膏粒徑 在20-601xm的顆粒含量超過70％，20~801xm粒徑 顆粒含量占95％以上，粒徑分布范圍較為集中。而 磨細(xì)天然石膏顆粒分布較為平均，且粒徑較大。這 是因?yàn)閮煞N石膏顆粒形成方式不同。天然石膏是經(jīng) 粉磨而成，粒徑分布有大有?。幻摿蚴嗍窃诿摿?裝置中SO：與石灰石反應(yīng)形成，由于反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng) 物濃度等因素相差不大，形成的反應(yīng)產(chǎn)物晶粒尺寸也就基本接近，因此，脫硫石膏的粒徑分布較為集 中。脫硫石膏粒徑分布特點(diǎn)有助于發(fā)揮其顆粒效 應(yīng)，對(duì)混凝土性能改善將更為顯著，效果將好于磨 細(xì)天然石膏。
二、混凝土相關(guān)性能試驗(yàn) ：
1、試驗(yàn)方案及配比；
試驗(yàn)以不摻加摻合料的混凝土為基準(zhǔn)混凝土 ，在此基礎(chǔ)上，以礦渣微粉、浮選I級(jí)粉 煤灰作為摻合料，替代45％水泥，得到的高性能混 凝土為對(duì)比混凝土(用DB表示)。在水泥、摻合料總 量不變的前提下，僅逐步增加脫硫石膏摻量，等量 減少粉煤灰摻量，使膠凝材料中SOs含量分別為 1．9％、2-3％、2．5％、2．7％、2．9％、3．1％、3．3％、3．5％，測 試混凝土的相關(guān)性能。分別 檢測脫硫石膏摻量對(duì)混凝土工作性能、力學(xué)性能及 不同齡期混凝土收縮率的影響。
2、試驗(yàn)材料；
試驗(yàn)采用細(xì)度模數(shù)為2-3的中砂，5-20ram連續(xù)級(jí)配碎石，$95級(jí)礦渣粉，電廠浮選粉煤灰和脫 硫石膏。
三、試驗(yàn)結(jié)果分析：
1、對(duì)混凝土工作性能影響分析；
對(duì)于基準(zhǔn)混凝土摻加礦渣微粉 和粉煤灰后，新拌混凝土坍落度提高29.4％。隨著脫 硫石膏的替代，在摻加量較少(≤5％，SO，含量≤ 2.3％)和較大(≥9％，SO，含量≤2.9％)情況下，坍落 度較對(duì)比混凝土有所降低，但仍能滿足施工要求。脫硫石膏摻加量在8％，即膠凝材料中SO 含量在 2.7％時(shí)，新拌混凝土坍落度較對(duì)比混凝土提高 4.5％、較基準(zhǔn)混凝土提高35.3％。脫硫石膏摻量在 7％～8％(SO 含量在2.5％～2.7％)時(shí)，30min時(shí)坍落度較對(duì)比混凝土提高23.5％，較基準(zhǔn)混凝土提高 147％?？蓾M足由于混凝土運(yùn)輸、澆筑過程等方面的 時(shí)間消耗對(duì)混凝土工作性能的要求。在脫硫石膏摻加后對(duì)于新拌和30min時(shí)混凝土粘聚性和保水性 始終表現(xiàn)良好。以上規(guī)律在擴(kuò)展度試驗(yàn)中也得到同樣結(jié)論。其原因是粉煤灰具有較好的顆粒形態(tài)效應(yīng)，脫硫石膏需水量小、保水性好，通過替代一定的膠凝材料后，微觀粒徑級(jí)配更加優(yōu)化，使混凝土流動(dòng)性增加，坍落度經(jīng)時(shí)損失減小。
2、對(duì)脫硫石膏壓球機(jī)抗壓強(qiáng)度影響分析 ；
在基準(zhǔn)混凝土中摻加礦渣微粉 和粉煤灰后，對(duì)比混凝土早期強(qiáng)度下降，后期強(qiáng)度 提高。對(duì)比混凝土摻加脫硫石膏后，7d抗壓強(qiáng)度普 遍提高；脫硫石膏摻量7％(SO，含量2.5％)時(shí)提高 幅度最小也可達(dá)10％；摻量13％(SO，含量3.5％)時(shí) 提高幅度最大可達(dá)20％。在總體過程中，脫硫石膏 摻人可改善對(duì)比混凝土的抗壓強(qiáng)度，變化較為平 穩(wěn)。因而，摻加脫硫石膏可進(jìn)一步提高高性能混凝 土的早期強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)縮短拆模時(shí)間、加 快材料周轉(zhuǎn)是有益的。28d抗壓強(qiáng)度在脫硫石膏摻 量小于5％(so3含量≤2.3％)時(shí)，隨摻量提高抗壓強(qiáng)度增大；隨后隨摻量提高抗壓強(qiáng)度減小。在摻量為 1O％(S03含量3.1％)時(shí)小于對(duì)比混凝土抗壓強(qiáng)度。因此，脫硫石膏摻量不宜大于10％(SO 含量3.1％)，否則會(huì)影響混凝土后期強(qiáng)度。其原因是粉煤灰和脫硫石膏70％的粒徑分別分布在0～10 m和20~601~m范圍內(nèi)。采用脫硫石膏替代部分粉煤灰能改善膠凝材料的顆粒級(jí)配，混凝土密實(shí)度得到改善。加之在礦渣和粉煤灰火山灰效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)、填充效應(yīng)，以及脫硫石膏對(duì)硫酸鹽活性激發(fā)效應(yīng)和析晶效應(yīng)共同作用下，可使混凝土早期強(qiáng)度有所提高。后期在脫硫石膏激發(fā)火山灰活性和自身析晶效應(yīng)作用下，隨著礦渣和粉煤灰各種效應(yīng)加強(qiáng)，二次水化反應(yīng)開始顯現(xiàn)。通過脫硫石膏激發(fā)和析晶，更多水化物產(chǎn)生、填充可使微結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，表現(xiàn)為混凝土后期抗壓強(qiáng)度提高。
3、對(duì)混凝土收縮性能影響分析；
試驗(yàn)結(jié)果表明，基準(zhǔn)混凝土通過復(fù)合摻加礦渣微粉與粉煤灰
降低了混凝土收縮率，特別是30d前后收縮降低較為明顯，可避免在小摻量摻加礦渣時(shí)出現(xiàn)混凝土收縮率增大問題 ，發(fā)揮出摻合料雙摻技術(shù)對(duì)減小混凝土自收縮的作用。在對(duì)比混凝土中用脫硫石膏替代粉煤灰，在摻量較小(≤5％，SO3含量≤2.3％)時(shí)，雖然可降低混凝土收縮率，但效果不太明顯。這是由于脫硫石膏含量較小，所起的作用不大。在較大摻量(7％-13％，即SO3含量2.5％-3.5％)時(shí)能夠較好地降低混凝土后期收縮，較基準(zhǔn)混凝土平均降低27％，較對(duì)比}昆凝土降低17％，并且在中期(60-120d)混凝土產(chǎn)生微膨脹現(xiàn)象，對(duì)于避免混凝土裂縫產(chǎn)生非常有利。從總體上看，在一定范圍內(nèi)，隨脫硫石膏摻量的增加可減少混凝土收縮，但脫硫石膏摻量大于9％后減少收縮的效果開始減弱。其原因是水泥一摻合料體系中混凝土收縮與摻合料水化活性、摻量成正相關(guān)性。采用高摻量礦渣和粉煤灰替代水泥，由于摻合料對(duì)水泥的“稀釋效應(yīng)”和自身活性較低等原因使水化減緩，收縮減小。脫硫石膏加入后在水化過程中活性激發(fā)和自身析晶作用下，首使?jié){體水化物中鈣礬石增加，而且產(chǎn)生時(shí)間提前，7d時(shí)水化物有棒狀與針狀結(jié)構(gòu)的三硫型硫鋁酸鈣(AFt)產(chǎn)生；隨著脫硫石膏對(duì)摻合料活性激發(fā)作用加強(qiáng)，后期二次水化反應(yīng)得到放大。28d硫鋁酸鈣相對(duì)較多導(dǎo)致膨脹型水化產(chǎn)物鈣礬石出現(xiàn)更早、更多，可在提高強(qiáng)度的同時(shí)起到補(bǔ)償收縮作用。
四、實(shí)驗(yàn)下定結(jié)論：
通過對(duì)脫硫石膏特征性能分析實(shí)驗(yàn)表明，混凝土中 摻入脫硫石膏比天然石膏更具技術(shù)性能優(yōu)勢。試驗(yàn)表明，脫硫石膏摻量占總摻合料量8％，即膠凝材料中SO 含量在2.7％左右時(shí)，可提高高性能混凝土工作性能、力學(xué)性能和耐久性能等各項(xiàng)指標(biāo)。脫硫石膏同時(shí)也是工業(yè)副產(chǎn)品，在混凝土中使用具有社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保作用。對(duì)于其他配比混凝土，脫硫石膏對(duì)其相關(guān)性能影響的最佳摻量會(huì)有一定差別，有待進(jìn)一步研究。
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