基本信息
- 項目名稱：
- 復合助劑改性建筑石膏的性能及其水化研究
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本項目從材料復合理論出發(fā)，試驗研究了聚合物、礦物助劑及其復合助劑對建筑石膏強度、耐水性、凝結時間等性能的影響，通過系列正交試驗優(yōu)化確定了綜合性能較優(yōu)的復合助劑改性建筑石膏及其配制參數(shù)，并采用水化熱過程測試、X射線衍射分析、掃描電鏡圖像分析研究了復合助劑改性建筑石膏的水化特性和微觀結構，探討了復合助劑改善建筑石膏性能的作用機理。
- 詳細介紹：
- 從材料復合理論出發(fā)，分析了聚合物與礦物助劑組成的復合助劑對建筑石膏強度、耐水性、凝結時間等性能的影響。通過正交試驗優(yōu)化出了綜合性能較優(yōu)的復合助劑改性建筑石膏的配制參數(shù)，采用X射線衍射分析、掃描電鏡圖像分析（SEM）研究了聚合物改性建筑石膏的水化產物的形態(tài)及其分布狀況。結果表明：由聚合物5010粉、白水泥、硅粉組成的復合助劑能有效改善建筑石膏的強度、粘結性和耐水性；復合助劑在石膏水化過程中一方面對結晶二水石膏的生長具有一定的抑制，使二水石膏晶粒尺寸減小且分布更加均勻，另一方面增加了石膏水化產物中非晶相物質的含量，提高了顆粒之間的膠結作用，增大了石膏硬化漿體結構的致密性。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 積極借鑒聚合物粉成功改性建筑砂漿的理論和方法，通過與其它礦物組分復合的原理對建筑石膏進行改性試驗研究，試圖改善普通建筑石膏的性能，提高施工質量，擴大建筑石膏的應用范圍。
科學性、先進性及獨特之處
- 論文以石膏的強度、粘結性和耐水性為技術指標，通過系列正交試驗、宏觀性能檢測與微觀結構分析等綜合方法試驗研究了聚合物與無機礦物助劑優(yōu)化復合制成的復合助劑對建筑石膏性能的影響，探明了復合助劑對建筑石膏水化與硬化的作用機理。研究方法的綜合運用和研究結論具有創(chuàng)新性。論文研究篩選出了與石膏具有良好適應性的聚合物粉，并研究優(yōu)化出了綜合性能較優(yōu)的復合助劑改性建筑石膏的配制參數(shù)，有效地改善了建筑石膏的性能。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 復合助劑能有效地改善了普通建筑石膏的性能，擴大了建筑石膏的應用范圍。同時，論文對傳統(tǒng)建筑材料-建筑石膏的綠色改性研究思想和方法也極有重要的學術價值。
學術論文摘要
- 從材料復合理論出發(fā)，分析了聚合物與礦物助劑組成的復合助劑對建筑石膏強度、耐水性、凝結時間等性能的影響。通過正交試驗優(yōu)化出了綜合性能較優(yōu)的復合助劑改性建筑石膏的配制參數(shù)，采用X射線衍射分析、掃描電鏡圖像分析（SEM）研究了聚合物改性建筑石膏的水化產物的形態(tài)及其分布狀況。結果表明：由聚合物5010粉、白水泥、硅粉組成的復合助劑能有效改善建筑石膏的強度、粘結性和耐水性；復合助劑在石膏水化過程中一方面對結晶二水石膏的生長具有一定的抑制，使二水石膏晶粒尺寸減小且分布更加均勻，另一方面增加了石膏水化產物中非晶相物質的含量，提高了顆粒之間的膠結作用，增大了石膏硬化漿體結構的致密性。
獲獎情況
- 1.榮獲2011年第七屆“挑戰(zhàn)杯”寧夏大學學生課外學術科技作品競賽三等獎（自然科學類學術論文 ）。 2.該論文已投《建筑材料學報》（EI Compendex），待發(fā)表。
鑒定結果
- 尚未申請專門的鑒定。
參考文獻
- [1] C.Bojadjieva,I.Glavchev.Polymeric plasticizers for gypsum-free cement[J]. Cement and Concrete Research, 2004, 34: 611–613. [2] J.C.Rubio-Avalos, A.Manzano-Ram?′rez, J.G. Luna-Ba′rcenas. Flexural behavior and microstructure analysis of a gypsum-SBR composite material[J]. Materials Letters, 2005, 59:230–233 [3] Y.Q.Zhao, D.H.Bache. Conditioning of alum sludge with polymer and gypsum[J]. Colloids and Surfaces A, 2001,194:213–220. [4] Ernst-Michael Sipple,Pierre Bracconi,Philippe Dufour. Microstructural modifications resulting from the dehydration of gypsum[J]. Solid State Ionics, 2001, 141–142:447–454. [5]李云雁,胡傳榮.試驗設計與數(shù)據(jù)處理[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009. [6]王培銘,許乾慰.材料研究方法[M].北京：科學出版社，2005. [7]張高科,謝毅,朱瀛波等.減水劑對石膏微觀結構及性能的影響[J].非金屬礦，2003，26(5):6-7
同類課題研究水平概述
- 目前國內外研究者在改善建筑石膏性能方面已做了許多富有意義的工作，提出了各種改性措施,如在建筑石膏中摻加有機憎水性物質松香乳液等；在建筑石膏中適量摻加水泥或硅鋁質活性材料和外加劑；用低粘度樹脂浸漬石膏制品；在石膏制品表面涂刷有機防水材料或者磷酸鹽、硅酸鹽涂層及貼防水飾面等；采用機械振動或壓制密實成型或摻減水劑等，但是，對建筑石膏的改性還應當綜合考慮強度和耐水性，并且不能影響其固有的優(yōu)良性能。研究表明，加入水溶性特別是可凝固聚合物，可以改進膠凝材料的結構特征，從而使其性能得到很大改善。如羧基丁苯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚乙烯醇等可溶性聚合物具有良好的粘結性、成膜性，在建筑砂漿的生產中已得到越來越廣泛的應用，然而在建筑石膏的改性研究和應用方面的報道卻相對較少，而且很不系統(tǒng)。
