钢渣-建筑石膏复合胶凝材料的制备与性能研究开题报告
2021-03-23 23:10:49
1. 研究目的与意义(文献综述)
天然石膏在建筑材料中占有重要的地位,石膏与水泥、石灰并称为三大胶凝材料,在我国的建筑行业中应用已久,有上千年的悠久历史。建筑石膏制品具有节能、环保、舒适、安全等优越性能,随着环境保护和科学发展等观念的深入人心,建筑石膏的应用范围也由原来的装饰、涂料逐渐向墙体材料发展。石膏制品作为墙体材料,具有轻质、导热系数小,隔音性好、生产施工方便等优点,这也造就了它在环保、节土和节能等方面极为明显的优势,随着我国的建筑业的快速发展,石膏墙体材料在建筑上使用的也越来越受关注,应用也越来越广泛。
然而,伴着石膏墙体材料的快速发展,其耐水性差也一直是人们致力解决的一个难点问题。建筑石膏遇水后,硬化形成的高溶解度的二水硫酸钙晶体,加之石膏材料本身的多孔结构,导致了石膏墙体材料的耐水性较差。由于其耐水性能差,因此只能作为内墙墙体来使用,无法应用在外墙墙体及潮湿环境中,这是因为外墙要长期暴露在室外,室外的雨水、潮湿的空气和烈日会破坏其内部结构,使其强度降低,无法长期使用。因此耐水性差这一重大缺陷严重制约了它的发展。
针对石膏基材料耐水性差这一问题,目前国内外常采用以下三种措施来提高其耐水性:一是对石膏制品的表面进行处理,通常是涂刷防水剂;二是将一定量的憎水性有机物掺入到石膏浆体中,以降低吸水率为目的,从而提高材料的耐水性;三是在石膏中掺加一定量的无机材料作为激发剂,对石膏材料进行改进,提高石膏的耐水性。然而对于表面处理并不能从根本上提高石膏制品耐水性问题,而且维持时间短暂;对于内掺憎水性有机物的方法,因防水膜的存在,减少了晶体之间接触点,降低了结晶结构网的强度,破坏了晶体结构的完整性,对石膏材料的强度损失影响较大;而掺加无机材料会使石膏水化过程中生成难溶于水的水化物,从而使石膏由结晶结构转变晶胶结构,石膏硬化体空隙和二水石膏结晶接触点会发生改变。生成的耐水性水化物可以填充在石膏的空隙中,同时也对石膏晶体起到包裹和支撑作用,降低了石膏制品的孔隙率,提高了石膏的强度、耐久性和耐水性。故掺加无机材料优点明显,但是也存在着缺点,在提高石膏制品耐水性、力学性能的同时,也增加了石膏制品的容重。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
(1)石膏粉体和钢渣粉体的粒度分布、物相组成等基本物理性能研究。进行激光粒度分析、xrd、x射线荧光分析等测试;
(2)钢渣-建筑石膏浆体性能影响因素研究。固定扩展度并制备钢渣-建筑石膏复合胶凝材料试块,测试钢渣掺量对建筑石膏表观密度、强度、吸水率、软化系数的影响;
3. 研究计划与安排
第1-2周文献调研,完成英文文献翻译,完成开题报告。
第3-4周设计研究方案,确定切实可行的实验技术路线,了解相关的结构和性能的测试方法;
第5-8周 钢渣-建筑石膏复合胶凝材料的制备和性能研究;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] zhu m. hu s. g. and ding q. j. investigation onapplying steel slag to cement-based materials. journal ofwuhanuniversityof technology, 2005, 27, no. 6, 48–52 (in chinese).
[2] 范立瑛, 王志.高岭土对脱硫石膏-钢渣复合材料性能的影响[j].硅酸盐通报, 2010, 29(4):784-788.
[3] 刘青. 适合于高原环境的高强耐水复合石膏的试验研究[d].南昌大学, 2010.1078–1083.