[發明專利]采用脫硫石膏晶須增強的水泥基復合膠凝材料

在審

• 申請號: 201510011482.5
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104496360A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 王路明;沈曉冬
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B14/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水泥基復合膠凝材料，更具體地說涉及一種采用脫硫石膏晶須增強的水泥基復合膠凝材料。

背景技術

水泥是一種水硬性無機膠凝材料，加適量水調制，經物理、化學作用后，可由最初的可塑性漿體變成堅硬的石狀體，凝結硬化后具有較高的強度、并能將散粒狀、塊狀材料粘結成整體。由于該材料具有原材料來源豐富、制備工藝簡單、生產成本低等優勢特性，是目前應用量最大、應用范圍最廣的建筑材料之一，現廣泛應用于城市基礎設施建設、水利工程建設及國防工程建設等方面。

脫硫石膏屬于工業固體廢棄物的一種，其主要來源是電廠煙氣濕法脫硫形成，主要成分為二水硫酸鈣(CaSO₄·2H₂O)。隨著人們環保意識的不斷增加，我國對電廠燃煤煙氣中二氧化硫的排放控制要求越來越高，勢必造成大量脫硫石膏廢渣的產生，如不對其進行處理，將對環境造成嚴重污染。據統計，近年來我國脫硫石膏年產量近億噸，脫硫石膏的大量堆存，既占用土地，又浪費資源，含有的酸性及其它有害物質容易對周邊環境造成污染，已經成為制約我國燃煤機組煙氣脫硫可持續發展的重要因素。

如何高效利用脫硫石膏已成為我國現階段面臨的技術難題之一。現有技術主要集中于將脫硫石膏加工處理后應用于建材領域。中國專利CN102863197公開了一種脫硫石膏利用方法，由脫硫石膏、水泥、玻化微珠和纖維等材料制備脫硫石膏基保溫砂漿。該方法為脫硫石膏的工業化應用提供了技術方法，且脫硫石膏的利用量較大，但通過該方法制備的保溫砂漿的存在抗壓強度低的問題，且材料的制備工藝復雜。此外，水泥基材料存在脆性大、收縮率大等缺陷，需通過相關技術對其性能進行優化，以提高其使用性能和服役壽命。開發脫硫石膏的優勢性能，加工處理后應用于水泥基膠凝材料改性，不但有利于水泥基膠凝材料性能的優化，且為脫硫石膏的處理提供新途徑。

發明內容

本發明的目的是解決上述現有技術存在的不足與問題，提供了一種采用脫硫石膏晶須增強的水泥基復合膠凝材料，它能有效提高水泥基復合膠凝材料的強度，且為脫硫石膏的高值化利用提供新途徑。

本發明的目的通過以下技術方案實現的：

本發明的脫硫石膏晶須增強的水泥基復合膠凝材料，是由92～99重量份的水泥和1～8重量份的石膏晶須組成。

本發明的脫硫石膏晶須增強的水泥基復合膠凝材料，其進一步的技術方案是所述的水泥為42.5等級的普通硅酸鹽水泥。

本發明的脫硫石膏晶須增強的水泥基復合膠凝材料，其進一步的技術方案是所述的石膏晶須為脫硫石膏晶須，長度是10～80μm。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：

(1)本發明的脫硫石膏晶須能有效提高水泥基膠凝材料的抗壓強度，特別是早期強度提高明顯。

(2)本發明的脫硫石膏晶須呈纖維狀分布，在水泥基復合膠凝材料中具有橋聯和搭接作用，有利于該膠凝材料韌性的提高。

(3)本發明的脫硫石膏晶須的制備以工業廢棄物脫硫石膏為主要原料，進而為脫硫石膏的處理提供了新方法，有利于環境保護。

(4)脫硫石膏晶須增強的水泥基復合膠凝材料具有制備工藝簡單、生產成本低等優勢特性，有利于產品的推廣應用。

具體實施方式

以下通過具體實施例說明本發明，但本發明并不僅僅限定于這些實施例。

實施例1：

原料重量配比為：

42.5等級的普通硅酸鹽水泥500g、脫硫石膏晶須5g，以該配比混合后制備的水泥基復合膠凝材料經檢測其性能與未加脫硫石膏晶須制備水泥基膠凝材料性能的結果見表1。

實施例2：

原料重量配比為：

42.5等級的普通硅酸鹽水泥500g、脫硫石膏晶須15g，以該配比混合后制備的水泥基復合膠凝材料經檢測其性能與未加脫硫石膏晶須制備水泥基膠凝材料性能的結果見表1。

實施例3：

原料重量配比為：

42.5等級的普通硅酸鹽水泥500g、脫硫石膏晶須25g，以該配比混合后制備的水泥基復合膠凝材料經檢測其性能與未加脫硫石膏晶須制備水泥基膠凝材料性能的結果見表1。

實施例4：

原料重量配比為：

42.5等級的普通硅酸鹽水泥500g、脫硫石膏晶須40g，以該配比混合后制備的水泥基復合膠凝材料經檢測其性能與未加脫硫石膏晶須制備水泥基膠凝材料性能的結果見表1。

表1?水泥基復合膠凝材料性能一覽表

從表1中數據可以看出，在水泥基膠凝材料中加入脫硫石膏晶須后，水泥基膠凝材料抗壓強度大幅提高，特別是水泥基復合膠凝材料的早期抗壓強度明顯提高。同時，脫硫石膏晶須的加入也有利于水泥基膠凝材料抗折強度的提高。因此，將本發明的脫硫石膏晶須應用于水泥基膠凝材料，可有效改善該膠凝材料的強度，提高材料的使用性能。