再生建筑石膏制備工藝及其資源化利用研究.pdf

1、石膏是一種綠色建材，在建筑上廣泛應用。我國石膏資源豐富，但資源分布不均衡、優(yōu)質(zhì)石膏資源比例小。石膏得到廣泛應用的同時，產(chǎn)生了大量的廢棄石膏。這些廢棄石膏既占用耕地，又污染環(huán)境，更是資源的一種浪費。理論上石膏是可以循環(huán)利用的，但是目前對石膏的研究主要是針對原生石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏，而對廢棄石膏的研究較少。隨資源危機越來越嚴重，對材料的再利用顯得更為重要。所以，有必要研究廢棄石膏，從而為廢棄石膏資源化再利用提供理論上的指導。本課題組前期已對

2、再生石膏做了一定的基礎性研究，已從相組成、熱性能、微觀結構等方面揭示了再生與原生石膏存在的差異。本文在此基礎上探索了再生石膏最佳制備工藝，并探索了再生石膏的資源化利用途徑。
　　再生石膏熱性能不同于原生石膏，適合原生石膏的生產(chǎn)工藝不能照搬應用于再生石膏。本文通過改變粉磨時間、煅燒溫度、煅燒時間三個條件探索再生石膏的最佳制備工藝；再生石膏性能不好，需要添加外加材料改性之。石膏中常摻加減水劑或水泥以改善其性能，且建筑石膏廢棄有時較難與

3、水泥砂漿分離，所以，本文研究減水劑、水泥對原生與再生石膏性能的影響；再生石膏凝結時間較長，強度較低，抹灰石膏要求有較長的凝結時間而對石膏強度要求不高，因此再生石膏宜用于制備抹灰石膏。本文通過摻加外加劑，對再生石膏的凝結時間、保水性、粘結性、強度幾個方面進行改性，在掌握了幾種外加劑對再生石膏性能影響規(guī)律的基礎上，確定外加劑最佳摻量，配制出性能良好的再生石膏基抹灰石膏。
　　研究結果表明，再生石膏最佳制備工藝不同于原生石膏。所需粉磨時

4、間較原生石膏長；所需煅燒溫度較原生石膏低。分析表明，這是由于再生石膏石膏比表面積增加到一定程度，顆粒細小，表面光滑易流動造成標稠需水量減小，加之再生石膏的熱穩(wěn)定性降低，脫水溫度下降。按照最優(yōu)工藝制備的再生石膏初凝時間為8min，終凝時間為12min，2h抗折強度為2.33MPa，抗壓強度為4.45MPa，性能滿足GBT9776-2008《建筑石膏》等級為2.0的石膏標準。
　　聚羧酸減水劑對再生石膏具有比原生石膏更強的減水能力，在

5、摻量0.20％內(nèi)，再生石膏性能持續(xù)增強，硅酸鹽水泥對再生石膏強度有所改善。分析表明，這是由于再生石膏比表面積大，易于聚羧酸減水劑分散作用的發(fā)揮；水泥水化產(chǎn)物與石膏晶體交織生長提高了其力學性能。原生石膏中的減水劑對其再生石膏仍有減水作用，而原生石膏中的水泥對其再生石膏只有不利影響。分析表明，這是由于生產(chǎn)再生石膏的煅燒溫度不足以使聚羧酸減水劑產(chǎn)生熱分解和脫附，而水泥在再生過程中水化不可逆，再生后成為惰性粉末對石膏強度不利。
　　用三聚

6、磷酸鈉緩凝劑調(diào)節(jié)再生石膏凝結時間，存在臨界摻量（0.4%），在此摻量以上，凝結時間顯著增加，強度劣化嚴重。用羥丙基甲基纖維素醚改善再生石膏的保水性，它改善石膏保水性的同時對石膏強度不利，選擇摻量0.15%。摻加膠粉以改善再生石膏的粘結性能，在臨界摻量（1.5%）以下，對粘結性能有利，臨界摻量以上不利。再生石膏強度隨減水劑或脫硫石膏的摻入均有所增加，選擇摻加0.05%的減水劑或20%的脫硫石膏，幾種外加劑的加入制得的再生石膏基面層抹灰石膏