EPS-磷石膏复合体系的性能优化及调湿功能设计

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ceshi110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磷石膏是湿法生产磷酸或磷肥时排放的一种工业固体废弃物。目前国内外主要采用二水法生产磷酸或磷肥,每生产1吨P2O5排放4.5~5.5吨磷石膏。而目前磷石膏综合利用率不到20%,主要采用堆存的方式进行处理,我国磷石膏累计堆存量已超过3亿吨,占用大量的土地资源,且其中包含的可溶性磷、氟和有机物等杂质及有害重金属离子导致土地、水源污染,对人类生存环境造成严重的危害。目前,随着绿色建筑的发展,功能型建筑材料的需求日益增大,利用磷石膏制备功能型建筑材料,既是满足现代化建筑功能所需,更是提高磷石膏综合利用的有效途径,对发展绿色建材及废弃物的资源化利用具有重要意义。本文依托于“十三五”国家重点研发计划(2016YFC0700904)和湖北省重大科技创新项目(2017ACA177),利用磷建筑石膏制备一种具有调湿功能的轻质建筑材料,主要对以下几个方面进行了研究:研究了羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)对石膏浆体流变性、保水性、力学性能以及孔结构的影响规律,并探究了浆体粘度与发泡聚苯乙烯(EPS)在浆体中分层度的关系,确定了合适的HPMC掺量;研究了不同种类改性剂对EPS颗粒接触角和粘结强度的影响规律,分别从EPS颗粒的造壳工艺和石膏复掺硫铝酸盐水泥增强基体性能两方面入手,提出了合适的性能优化方法;研究了改性条件对EPS-磷石膏复合体系吸、放湿及力学性能的影响规律,实现了石膏材料调湿功能的优化,具体为:1、HPMC的长分子链在拌合过程中缠结成网状结构,将石膏和拌合用水有效包裹,可以改善浆体的泌水性,优化石膏硬化体的孔结构,在一定情况下可以改善硬化体的性能。当HPMC掺量为0.20%时,EPS在浆体中基本不分层,硬化体的强度相对最优。在此配比条件下,30%EPS体积比的硬化体绝干容重为862kg/m3,绝干抗压强度为3.90MPa,绝干抗折强度为2.41MPa,导热系数为0.3225W/m·K;2、综合考虑接触角和粘结强度,由三乙醇胺:乙烯-醋酸乙烯酯为1:1配制成的复合改性剂对EPS的改性效果最好,其中的疏水基团与EPS表面产生物理吸附,亲水基团则定向排列在EPS表面,与胶凝材料中的亲水物质发生反应。使用此复合改性剂对EPS颗粒进行改性陈化分散处理,对硬化体的性能有一定提升;而使用磷建筑石膏复掺硫铝酸盐水泥能够明显提高硬化体的强度。对比两种性能增强方式,后者对EPS轻质石膏材料的力学性能提升更显著,当硫铝酸盐水泥掺量为25%时,绝干状态下EPS石膏硬化体的抗压强度为6.04MPa,抗折强度为3.42MPa;3、CaCl2溶液中的离子能与调湿材料表面的离子发生反应,使样品介孔数量增多,平均孔径增大,具有良好的改性效果,当CaCl2溶液浓度为30%时改性效果最佳。将改性后的调湿组分加入EPS石膏体系中,当调湿组分掺量为20%时硬化体的吸放湿性能相对最优,此时掺入硅藻土的试块48h吸、放湿率分别为10.75%和1.28%;掺入海泡石的试块48h吸、放湿率分别为4.26%和0.80%。此外,调湿组分的掺入会略微降低EPS-磷石膏复合体系的力学性能。
其他文献
莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn.)又名藕,是睡莲科(Nymphaeaceae)莲属多年生水生草本植物,在我国水生蔬菜种植面积中占首位,也是我国重要的出口蔬菜之一。莲藕具有丰富的营养价值和经济价值,肥大的地下茎是主要食用部位。莲藕的根系主要有两种,主根和不定根,但主根不发达,所以在莲藕的生长过程中,不定根的形成发育起关键作用。糖不仅为植物的根系生长提供营养,也充当着信号分子的作
学位
随着城市化进程的不断发展,众多现代城市公共空间在设计初期缺乏对历史和地域文化的考量,导致现代城市公共空间在内容与形式的体现上过于单调,无差别的空间环境逐渐削弱了人们的归属感和安全感。现代城市公共空间在城市中的占比较大,具有展现城市风貌、彰显城市内涵、承载城市文化的重要作用,如何在发展过程中保持地域特色,找到适合自己的发展道路,成为当今设计者和学者亟待解决的问题。对此问题的出现,首先从地域文化和现代
胭脂红是一种颜色鲜艳,染色力强,价格便宜的食品加工业广泛使用的偶氮类染料。研究发现长期大量摄入胭脂红对人体健康有害。因此,开发一个能够以高灵敏度和高选择性对胭脂红
盐岩具有良好的蠕变性能、低孔隙率以及损伤自我恢复等优点,被公认为是能源储存的理想介质。我国的盐岩矿床主要呈层状结构分布,在变形和力学性能方面不同于国外均质巨厚的盐
随着燃料电池技术的发展,生产出一种能够用于燃料电池的超低硫柴油(S含量
伴随着人类历史的发展和科学技术的进步,射电望远镜观测技术的进步强有力地促进了天文学的发展,并成为其发展的主要动力之一。望远镜结构的反射表面积是射电望远镜性能的重要指标之一,口径尺寸更大的射电望远镜可以观测到更多和更远的天体。世界上目前已建成的最大口径全可动射电望远镜是美国2000年建成的绿岸射电望远镜(GBT,口径100×110m),现阶段我国最大口径的全可动射电望远镜是上海天文台建造的65米口径
维珍航空是继英国航空公司之后的第二大国际航空公司,传奇性的创始人理查德布兰森引领了该航空公司风趣、幽默且勇于创新的企业文化。公司的经营目标是为所有乘客提供高品质
随着科学技术的发展和计算机计算能力的不断提高相辅相成,现如今超高维数据出现在我们多个研究领域中。在自然科学,人类基因等研究问题中,巨大的数据量以及其相应增加的计算难度都为研究者们带来了困难。在超高维数据情况下只有少数的协变量与响应变量具有相关性。超高维数据分析的基础是从数据中找出重要的变量,从而能对超高维数据进行建模。经过多年研究,现在多用的策略是建立一个两阶段特征选择过程,第一阶段使用计算效率较
在住宅精装修项目的施工成本当中,精装修原材料的成本所占的比重在60%左右,因此,通过降低原材料的成本是增加企业利润的重要途径。本文将以屋牛电商为例,对家装电商的物料供