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超高强石膏材料的制备及性能研究

作　者: 曹宇
导　师: 姜洪义
学　校: 武汉理工大学
专　业: 材料学
关键词: α半水石膏蒸压法转晶剂外加剂
分类号: TQ177.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 664次
引　用: 4次
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内容摘要

石膏是一种应用历史悠久的材料,它与石灰、水泥并列为无机胶凝材料中的三大支柱。根据制备工艺的不同,可获得α型半水石膏或β型半水石膏。两者的性能有明显的差异,前者有密实的晶体结构,后者为不规则的、松散的晶体,半水石膏的结晶形态是影响其制品强度的关键因素。经大量实验证明,短柱状晶体的α型半水石膏有很低的水膏比,因此能获得很高的强度。α型半水石膏被广泛地应用于机械、汽车、制造业、建筑、陶瓷、医学和齿科学等许多领域。本论文首先采用蒸压法制备α型半水石膏,运用正交试验方法,借助SEM、TG-DTA等测试手段,对影响α型半水石膏性能的因素进行了研究,确定了制备α型半水石膏的最佳工艺制度,制备出2h抗压强度超过14MPa的α型半水石膏。再分别采用常压盐溶液法和水热法制备α型半水石膏,比较几种制备方法对α型半水石膏性能的影响。在此基础上,在二水石膏原料中加入转晶剂,采用蒸压法在最佳工艺下制备α型半水石膏。探讨了二水石膏的品种及转晶剂的种类、掺量对α型半水石膏性能的影响,得出了掺入有机无机复合外加剂可以获得理想的短柱状α半水石膏晶体的结论。在参考大量文献的基础上,探讨了转晶剂在二水石膏转变为α型半水石膏过程中的作用机理。最后采用两种工业生产的α型半水石膏粉为原料制备超高强石膏,分别加入各种外加剂研究对其凝结时间、标准稠度用水量、抗压和抗折强度等因素的影响,并通过水化后的SEM照片进行微观分析。制备出了2h强度为26MPa,干燥强度超过60MPa的超高强石膏。

全文目录

第1章绪论  7-18
  1.1 α型半水石膏材料简介  7-8
  1.2 石膏胶凝材料的优点  8-9
  1.3 α型半水石膏材料的应用  9-11
  1.4 α型半水石膏材料的制备方法  11-14
  1.5 转晶剂的研究现状  14-15
  1.6 本课题的研究意义  15-16
  1.7 本课题的研究内容及目标  16-18
第2章原材料及实验方法  18-21
  2.1 原材料  18-19
    2.1.1 二水石膏  18
    2.1.2 转晶剂  18
    2.1.3 外加剂  18-19
  2.2 实验仪器  19-20
  2.3 实验方法  20-21
    2.3.1 凝结时间的测定实验  20
    2.3.2 标准稠度的测定实验  20
    2.3.3 抗压和抗折强度的测定实验  20
    2.3.4 微观分析实验  20-21
第3章 α型半水石膏的制备及性能研究  21-32
  3.1 制备α型半水石膏的工艺流程  21-22
  3.2 转晶剂的引入方式  22
  3.3 制备工艺对α型半水石膏性能的影响  22-28
    3.3.1 蒸压法制备α型半水石膏  22-25
    3.3.2 盐溶液法制备α型半水石膏  25-27
    3.3.3 水热法制备α型半水石膏  27-28
  3.4 天然石膏的种类对α型半水石膏性能的影响  28-29
  3.5 转晶剂的掺量α型半水石膏性能的影响  29-31
  3.6 小结  31-32
第4章转晶剂的作用机理的分析  32-41
  4.1 α型半水石膏的晶体结构  32
  4.2 石膏脱水的热力学和动力学分析  32-33
  4.3 石膏脱水过程分析  33-36
  4.4 α型半水石膏的晶型控制机理  36-39
  4.5 α型半水石膏转晶剂作用机理小结  39-41
第5章型半水石膏的改性研究  41-57
  5.1 α型半水石膏的水化和硬化  41-42
  5.2 缓凝剂对α型半水石膏性能的影响  42-46
  5.3 减水剂对α型半水石膏性能的影响  46-51
  5.4 增强剂对α型半水石膏性能的影响  51-55
    5.4.1 增强剂的选择  51
    5.4.2 增强剂的的作用机理  51-52
    5.4.3 增强剂对α型半水石膏强度的影响  52-55
  5.6 小结  55-57
第6章结论  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
攻读硕士学位期间发表的论文  63

超高强石膏材料的制备及性能研究

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