脱硫石膏作调凝剂制备的水泥及混凝土的性能研究

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1、文章编号：1007—046X(2011)04-0024-03固废弄lJ用脱硫石膏作调凝剂制备的水泥及混凝土的性能研究ResearchonPerformancesofCementandConcretewithDesulfurizedGypsumasRetarder王玉兰1李阳：(1．上海市建筑建材业市场管理总站，上海200032；2．上海市建筑科学研究院(集团)有限公司，上海200032)摘要：对上海市脱硫石膏作为调凝剂制备的水泥及其混凝土进行了试验研究。结果表明：脱硫石膏可完全取代天然石膏，用作水泥调凝剂，生产的水泥能满足国家标准的规定；用脱硫石膏调凝剂水泥配制的混凝土与用天

2、然二水石膏调凝剂水泥配制的混凝土力学性能基本一致。关键词：脱硫石膏；水泥调凝剂；混凝土中图分类号：TQ172．462文献标识码：A0前言按照《烟气脱硫石膏》(报批稿)进行。(3)石洞口电厂脱硫石膏的含碳量远远低于日本水泥近年来，国家强化了对电厂s0排放的控制，2009年用烟气脱硫石膏质量要求(灰分含量≤2．00％)。上海多家电厂集中上烟气脱硫装置，脱硫石膏的排放量快1．2矿物组成分析速增长，预计2011年将达200万t。在上海市脱硫石膏综对脱硫石膏进行X射线衍射结构分析(图略)。主要成分合利用的相关政策推动下，上海市脱硫石膏综合利用稳步是CaSO4~2H0(二水石膏)，还有少

3、量CaCO3(方解石)和siO2发展，脱硫石膏作为水泥调凝剂用于水泥厂已成为脱硫石(一石英)。脱硫石膏和天然二水石膏的矿物组成很接近，膏的主要利用途径之一。我们试验研究了上海市石洞口唯一区别在于脱硫石膏含有少量的CaCO，(方解石)。电厂脱硫石膏为调凝剂的水泥及其混凝土的性能特点，供1．3微观结构分析水泥的生产、使用单位参考。将脱硫石膏和天然二水石膏两种材料用扫描电镜进行1脱硫石膏的理化性能形貌观察(图略)。可以观察到，脱硫二水石膏颗粒外形完1．1化学组分’整，多为短柱状，大部分颗粒尺寸>25m；而天然二水从石洞口电厂取脱硫石膏样品进行化学分析，以上海石膏为针片状，大部分颗粒

4、为1～5m，个别大颗粒联合水泥厂取得的天然石膏进行对比实验。实验用脱硫石>25m。膏与天然石膏的性能见表1。2试验方法表1石洞口电厂脱硫石膏与天然二水石膏的化学组分及含碳量％2．1试验原材料水泥熟料：取自上海海豹水泥厂水泥熟料。矿粉：上海宝田新型建材有限公司生产的$95矿粉。粉煤灰：取自宝钢电厂的磨细灰(C类Ⅱ级灰)。由表1可知。脱硫石膏：取自上海石洞口电厂。(1)石洞口电厂脱硫石膏中的SO含量波动不大，一天然二水石膏：取自上海联合水泥厂。般为42％一46％。而天然二水石膏的sO含量仅为35％左砂：细度模数为2．9O的中砂。右，脱硫石膏的纯度较高。石：5～20mm连续级配的碎

5、石。(2)石洞口电厂脱硫石膏中的CaSO．I／2H．0含量远减水剂：上海住总生产的木钙，掺量为0．60％。上远低于“日本水泥用烟气脱硫石膏质量要求”。检验方法海建研建材公司生产的聚羧酸减水剂，掺量为1．00％。24CoALASH4／20112．2试验步骤4．2两种水泥配制的混凝土的表观密度、含气量及塌落度(1)试验小磨粉磨前将脱硫石膏在40～50℃下干燥，两种水泥配制的混凝土性能见表5。按表2配料Ⅱ型硅酸盐水泥。每组试样配料5kg，在球磨表5两种水泥配制的混凝土性能机内进行粉磨，粉磨后比表面积控制在380～420m／kg。表2各种硅酸盐水泥的比表面积、密度由试拌情况及表5可得

6、出以下3点。(2)按照国家相关标准进行水泥和混凝土试验。(1)在相同配比的情况下，与天然石膏缓凝剂水泥配制的混凝土相比，脱硫石膏缓凝剂水泥配制的混凝土坍落3水泥试验结果度为20～30mlTl，这与脱硫石膏的微观结构为短柱状有关。两种水泥的凝结时间、强度等试验结果见表3。(2)比较两种新拌混凝土的性能，脱硫石膏缓凝剂表3两种硅酸盐水泥的试验结果水泥配制的混凝土和易性较好，胶凝材料将集料完全包裹，集料不易分层离析。(3)在相同配比的情况下，与天然二水石膏缓凝剂水泥配制的混凝土相比，脱硫石膏缓凝剂水泥配制的混凝土含气量较小。由表3可得出以下3点。4．3两种缓凝剂水泥配制成混凝土的凝

7、结时间(1)掺人脱硫石膏的水泥比掺人天然石膏的水泥凝结两种缓凝剂水泥配制成混凝土凝结时间见表6。时间略长。表6两种缓凝剂水泥配制成混凝土凝结时间(2)与天然二水石膏相比，用脱硫石膏制成的水泥强度稍高。(3)用脱硫石膏生产的水泥各项质量指标均能达到水泥标准的要求，脱硫石膏完全可以代替天然二水石膏作水泥调凝剂。由表6可得出，对C30混凝土，与天然二水石膏缓凝4混凝土试验结果剂水泥配制的混凝土相比，脱硫石膏缓凝剂水泥配制的混4．1两种水泥配制的混凝土试验配合比凝土初凝时间延长约90min，终凝时间延长约90m