有机硅BS94对建筑石膏防水性能的影响
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第42卷第6期2023年6月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.6June,2023缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响万子恒1,金子豪1,苏㊀英1,王丽玥1,王㊀斌2(1.湖北工业大学土木建筑与环境学院,武汉㊀430068;2.湖北三峡实验室,宜昌㊀443000)摘要:本文研究了柠檬酸(CA)和蛋白质类(SC)两种缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能的影响,并对其进行流动度㊁凝结时间㊁抗压强度测试,以此来评价复合体系的工作性能和力学性能,通过分析浆体电导率㊁物相组成和微观形貌的变化来阐明不同缓凝剂的影响机制㊂结果表明,达到相同的凝结时间时,SC 作用下复合胶凝体系的强度损失较CA 更小㊂两种缓凝剂的引入对复合体系水化诱导期和加速期都有一定的抑制作用,同掺量下缓凝剂CA 较SC 的抑制作用更大㊂缓凝剂CA 会导致二水石膏晶体呈扁平㊁粗大的结构,对复合体系的力学性能影响更大;而SC 会使二水石膏晶体的整体尺度增大,但对晶体形貌影响不大,对复合体系力学性能的劣化作用更小㊂关键词:磷石膏;硫铝酸盐水泥;缓凝剂;凝结时间;力学性能;晶体形貌中图分类号:TU52㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)06-2131-09Effects of Retarders on Properties of Phosphogypsum-Sulfoaluminate Cement Composite Cementitious SystemWAN Ziheng 1,JIN Zihao 1,SU Ying 1,WANG Liyue 1,WANG Bin 2(1.School of Civil Architecture and Environment,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China;2.Hubei Three Gorges Laboratory,Yichang 443000,China)Abstract :In this paper,the effects of citric acid (CA)and protein retarder (SC)on the properties of phosphogypsum-sulfoaluminate cement composite cementitious system were investigated.The fluidity,setting time and compressive strength were tested to evaluate the workability and mechanical of composite system,and the change of conductivity,phase composition and microstructure were analyzed to clarify the influence mechanism of different retarders.The results show that the strength loss of composite cementitious system under the action of SC is smaller than that of CA when the same setting time is achieved.The addition of two retarders has a certain inhibitory effect on the dissolution of composite system during the hydration induction and the acceleration period,and CA has a greater inhibitory effect than SC at the same content.CA can cause gypsum dihydrate crystals to show a flat and coarse structure,which has a greater impact on the mechanical properties,while SC increases the overall scale of gypsum dihydrate crystals,with little change in crystal morphology,which has a smaller effect on the deterioration of the mechanical properties of composite system.Key words :phosphogypsum;calcium sulfoaluminate cement;retarder;setting time;mechanical strength;crystal morphology㊀收稿日期:2023-02-10;修订日期:2023-04-04基金项目:湖北三峡实验室开放基金(SK211011)作者简介:万子恒(2002 ),男㊂主要从事工业副产石膏的研究㊂E-mail:1445305705@通信作者:金子豪,博士,讲师㊂E-mail:xiaohao19930113@ 0㊀引㊀言磷石膏是磷化工行业中湿法制备磷酸时产生的工业副产物[1-2]㊂以二水法工艺制备磷酸,每生产1tP 2O 5排放4.5~5.5t 磷石膏[3]㊂磷石膏的主要成分为CaSO 4㊃2H 2O,同时含有少量的磷㊁氟㊁有机物㊁重金2132㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷属等杂质,限制了其在建材领域的资源化应用[4-5]㊂目前,我国磷石膏的总堆放量超过4亿吨,综合利用率不足40%,如何实现其大规模综合利用已经成为制约磷化工相关领域可持续发展的重大难题[6]㊂利用磷石膏低温煅烧制备磷建筑石膏(β-hemihydrate phosphogypsum,β-HPG),从而制备建筑材料,是目前磷石膏利用最普遍和最成熟的技术[7]㊂然而,β-HPG 的结晶程度差㊁晶体颗粒细碎以及微溶解性的特点,造成其存在凝结时间过快㊁耐水性能差㊁力学性能较差等问题,制约了β-HPG 高附加值利用[8-9]㊂采用掺入矿物组分改性β-HPG 是实现其性能优化的重要手段[10-12]㊂根据已有的研究,硫铝酸盐水泥(calcium sulfoaluminate cement,SAC)能够通过钙矾石等水化产物的生成显著提高β-HPG 的力学性能和耐水性能,磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系的设计可以为磷石膏的高附加值利用提供性能优异的胶凝材料[13]㊂但是,磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系的凝结时间仍然过快,造成其工作性能不佳㊂为了提高石膏胶凝材料的工作性能,延缓凝结时间,常采用缓凝剂来延缓石膏的水化过程㊂而石膏用缓凝剂可以根据化学组分的不同,大致分为三类:有机酸及其可溶性盐㊁碱性磷酸盐㊁蛋白质类[14-17]㊂众多学者对石膏缓凝剂的作用效果和机制进行了研究,表明蛋白类缓凝剂与柠檬酸缓凝剂对石膏胶凝材料具有良好的缓凝效果㊂但目前研究仅针对单一石膏材料,未涉及石膏-水泥复合体系,因此,需进一步探索不同缓凝剂作用下复合体系工作性能和力学性能的变化规律㊂基于上述问题,本文以β-HPG 和SAC 组成的复合胶凝体系为研究对象,选取两种典型的石膏缓凝剂(蛋白类缓凝剂和柠檬酸缓凝剂),研究不同缓凝剂对复合体系工作性能和力学性能的影响,并结合微观测试手段分析其缓凝机理㊂本研究为制备高性能磷建筑石膏胶凝材料,实现磷石膏的高附加值资源化利用提供技术支撑㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料β-HPG 产自湖北宜化集团有限公司,呈灰色粉状固体,其物理力学性能如表1所示㊂β-HPG 的SEM 照片见图1,其晶体形貌多呈棒状或者片状,并且有部分杂质吸附在颗粒表面㊂β-HPG 的XRD 谱见图2,其主要晶相为CaSO 4㊃0.5H 2O 和SiO 2,结合化学成分分析(见表1),β-HPG 中含有87.10%(质量分数)的CaSO 4㊃0.5H 2O,另外含有少量的P 2O 5㊁SiO 2㊁Al 2O 3㊁Fe 2O 3等杂质㊂表1㊀β-HPG 和SAC 的化学组成Table 1㊀Chemical composition of β-HPG and SACRaw materialMass fraction /%CaO SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3SO 3K 2O MgO TiO 2P 2O 5Loss β-HPG 35.87 4.030.560.2848.3900.620 1.11 6.64SAC 38.3913.8723.69 2.9414.780.48 2.59 1.050 1.46图1㊀β-HPG 的SEM 照片Fig.1㊀SEM image of β-HPG 图2㊀β-HPG 的XRD 谱Fig.2㊀XRD pattern of β-HPG第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2133㊀㊀㊀SAC取自河北唐山北极熊有限公司,强度等级42.5,呈灰黄色粉末㊂SAC的SEM照片见图3,其晶体形貌多呈无规则颗粒状㊂SAC的XRD谱见图4,其主要晶相为Ca4Al6SO16(4CaO㊃3Al2O3㊃SO3,C4A3 S)㊁Ca2SiO4(2CaO㊃SiO2,C2S)和CaSO4㊂根据化学成分分析(见表1),可以计算出SAC的主要矿物组成为C4A3 S,质量分数约为50%,同时还含有少量的Fe2O3㊁TiO2㊁MgO等杂质㊂另外,采用缓凝剂为蛋白类缓凝剂(SC)和柠檬酸缓凝剂(CA),主要官能团为羧基㊂图3㊀SAC的SEM照片Fig.3㊀SEM image ofSAC图4㊀SAC的XRD谱Fig.4㊀XRD pattern of SAC1.2㊀试验配合比设计根据已有的研究[13]基础,选用20%(质量分数)的SAC取代β-HPG制备复合胶凝材料,以提高材料的力学性能和耐水性能;研究SC和CA两种缓凝剂对复合体系工作性能及力学性能的影响,SC和CA的质量分数均为0%㊁0.05%㊁0.10%㊁0.15%㊁0.20%㊁0.25%㊁0.30%,根据净浆标准稠度用水量确定空白样需水量为65%,并固定用水量不变以消除水量变化对性能的影响㊂试验配合比如表2所示,按照配合比混合搅拌制成浆体测试其流动度和凝结时间,成型试块测试其力学性能㊂表2㊀掺加不同缓凝剂复合体系试验配合比Table2㊀Mix proportion of composite system with different retardersSample Mixture component(mass fraction)/%β-HPG SAC SC CAWater demand (mass fraction)/%A080200065A180200.05065A280200.10065A380200.15065A480200.20065A580200.25065A680200.30065A7802000.0565A8802000.1065A9802000.1565A10802000.2065A11802000.2565A12802000.30651.3㊀测试方法根据‘β型半水石膏净浆物理性能测定“(GB/T17669.4 1999)的要求测试浆体的流动度;采用维卡仪测定不同配比浆体的初凝时间和终凝时间;采用无锡建仪TYE-300全自动水泥抗折抗压机测试不同配合比硬化体的抗压强度,测试试样尺寸为40mmˑ40mmˑ40mm,试样成型2h后脱模,在温度(20ʃ2)ħ㊁相对湿度(60ʃ5)%环境下养护3d,然后置于(40ʃ4)ħ烘箱中烘干至恒重后测得试样的绝干抗压强度,每组试验测试3块试样取平均值以减小误差;采用瑞士梅特勒-托利多Seven compact S320型台式电导率测试浆2134㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷体的电导率,测试过程中对照配合比等比例扩大水灰比20倍以防止胶凝材料快速凝结硬化;采用荷兰帕纳科公司Empyrean X 射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)测试不同配比硬化体的晶相组成,测试过程中扫描速度为5(ʎ)/min,2θ角度为5ʎ~70ʎ,步长为0.02ʎ;采用美国FEI 公司QUANTA FEG450场发射环境扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对硬化体的水化产物分布状态进行测试㊂2㊀结果与讨论2.1㊀缓凝剂对复合体系工作性能的影响图5㊀缓凝剂对复合体系流动度的影响Fig.5㊀Effects of retarders on fluidity of composite system 不同种类缓凝剂及掺量对复合体系流动度和凝结时间的影响如图5和图6所示㊂由图5可知,复合体系净浆的流动度会随着两种缓凝剂掺量的增加呈先提高后降低并趋于稳定的规律㊂对于SC 来说,在0.10%掺量时,流动度最大,为214mm,较空白组提高了17.6%,随后其流动度开始降低并稳定于204mm;对于CA 来说,在0.10%掺量时,流动度为240mm,较空白组提高了约31.9%,随后其流动度开始降低并稳定于209mm㊂总体来看,CA 对复合体系净浆流动度的影响更大㊂从图6中可以看出,缓凝剂SC 和CA 均具有较强的缓凝效果,但是不同种类缓凝剂对复合体系凝结时间的影响规律和程度有所不同㊂从初凝及终凝时间曲线来看,凝结时间均会随着缓凝剂掺量的增加而呈明显延长的趋势㊂当缓凝剂掺量在0%至0.20%时,CA 的缓凝效果要优于SC;当缓凝剂掺量在0.25%至0.30%时,SC 的缓凝效果要优于CA;并且SC 掺量0.30%时的初凝及终凝时间分别为67.5和77.33min,而CA 掺量0.30%时的初凝以及终凝时间分别为50.17和62.33min㊂图6㊀缓凝剂对复合体系凝结时间的影响Fig.6㊀Effects of retarders on setting time of composite system 2.2㊀缓凝剂对复合体系力学性能的影响从凝结时间可以看出,缓凝剂的使用会大幅延长凝结时间,说明缓凝剂对于复合体系水化硬化过程具有一定的影响,从而对复合体系的力学性能也会产生一定影响㊂图7为不同缓凝剂对复合体系绝干抗压强度的影响㊂从结果可以看出:1)缓凝剂的使用对复合体系抗压强度具有负面作用,缓凝剂掺量越大,试样的抗压强度越低;2)在相同掺量情况下(掺量低于0.3%),掺有缓凝剂SC 试样的抗压强度要略高于掺有CA 的试样㊂由于两种缓凝剂作用下试样凝结时间及抗压强度的变化规律有所不同,建立抗压强度与初凝时间的关系来综合评价不同缓凝剂的作用效果(见图8)㊂由图可知,SC 曲线和CA 曲线有一个相交点,此时对应的初第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2135㊀凝时间为8min㊂可以看出,当初凝时间小于8min 时,掺有CA 的试样强度要略高于掺SC 时达到相同初凝时间的试样强度;而当初凝时间大于8min 时,规律相反㊂综合来看,当对复合体系凝结时间要求不高时(小于8min),使用CA 缓凝剂,其掺量区间为0%~0.10%;当需要较长的凝结时间时(大于8min),使用SC 缓凝剂,其掺量区间为0.10%~0.30%㊂图7㊀缓凝剂对复合体系抗压强度的影响Fig.7㊀Effects of retarders on compressive strength of compositesystem 图8㊀抗压强度与初凝时间的关系Fig.8㊀Relationship between compressive strength and initial setting time 2.3㊀缓凝剂对浆体电导率的影响由图9可知,所有配合比浆体的电导率曲线大致呈先迅速上升,然后缓慢下降并逐渐趋于稳定的规律㊂电导率上升的阶段为复合体系水化诱导期[18],此时大量的离子会溶解于水中,并达到峰值,峰值的位置会随着缓凝剂掺量的增加出现数分钟的偏移,说明缓凝剂的引入,会减速组分中离子的溶出速率,使其达到电导率最大值的时间发生改变,延长了诱导期㊂同掺量下缓凝剂CA 较SC 来说对电导率的影响更大,这与两种缓凝剂对复合体系的凝结时间和强度影响的规律相一致㊂电导率下降的阶段为复合体系水化加速期[18],在此阶段发现未添加缓凝剂的对照组,其电导率下降速率较大,而掺有缓凝剂的组分电导率下降速率会随着缓凝剂掺量的增加而逐渐降低㊂可以看出,缓凝剂的引入一方面对复合体系水化诱导期的溶解有一定的抑制作用,不仅会抑制离子的溶出速率,而且对离子溶出的总量也有一定的影响,从而导致过饱和度的降低;另一方面对复合体系的水化加速期也有一定的抑制作用,其会延缓液相离子之间的结合,阻碍水化产物的生成㊂缓凝剂对这两个时期的抑制作用会直接导致水化速率的降低,晶体成核数量的减少,结晶接触点减少,从而会对试样的力学性能和微观结构带来一定影响[17,19]㊂图9㊀缓凝剂对浆体电导率的影响Fig.9㊀Effects of retarders on conductivity of slurry2136㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷2.4㊀缓凝剂对复合体系物相成分和微观形貌的影响2.4.1㊀XRD 分析缓凝剂对复合体系宏观性能的影响主要是凝结时间和力学性能方面,而引起力学性能发生变化的主要原因是物相组成和晶体结构,采用XRD 对掺有缓凝剂的试样进行分析,探究体系中水化产物的变化㊂图10和图11为不同缓凝复合体系试样的XRD 谱㊂由图可知,掺有SC 缓凝剂和CA 缓凝剂的试样,其衍射峰的峰位置与对照组相一致,主要为二水石膏(dihydrate gypsum,DH)和钙矾石(ettringite,AFt)的衍射峰,并没有新的特征峰出现,证明缓凝剂的引入并没有引起其他水化产物的生成㊂随着两种缓凝剂的掺入,石膏水化后所生成DH 的特征峰强度基本没有发生变化,证明缓凝剂虽然对建筑石膏水化过程中的各个时期产生一定的延缓作用,但不影响DH 晶体的生成总量,即对石膏的水化率不产生影响[17]㊂观察AFt 的特征峰可以发现,随着两种缓凝剂掺量的增加,AFt 的特征峰强度在逐渐减弱,说明缓凝剂SC 和缓凝剂CA 不仅会减缓磷建筑石膏的水化,也会对硫铝酸盐水泥的水化产生一定程度的影响㊂缓凝剂SC 会吸附在水化粒子的表面,减缓临界晶核的形成,或吸附在已形成的晶核表面,阻碍晶核的生长;而缓凝剂CA 首先会在水中电离,然后与Ca 2+形成络合柠檬酸钙[17]㊂两种缓凝剂不同的缓凝机理均会延缓复合体系的水化进程,并且两种缓凝剂对石膏的水化生成速率均有一定抑制作用,而硫铝酸盐水泥中的C 4A 3 S 需要与DH 参与反应才能生成AFt [20],故AFt 的特征峰强度会随缓凝剂掺量的增加而逐渐降低㊂图10㊀SC 试样的XRD 谱Fig.10㊀XRD patterns of samples withSC 图11㊀CA 试样的XRD 谱Fig.11㊀XRD patterns of samples with CA 2.4.2㊀SEM 分析图12(a)和图13(a)为未加缓凝剂时硬化体的SEM 照片,从图中可以很明显看到长棒状和针状的晶体,分别是DH 和AFt㊂此外,图中还可以观察到一些凝胶物质,为硫铝酸盐水泥水化后所生成的铝胶㊂图12(b)~(d)和图13(b)~(d)为掺入缓凝剂对硬化体晶体形貌的影响,掺入缓凝剂后,长棒状DH 晶体逐第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2137㊀渐转变为短柱状,并且掺量越多,DH 晶体形貌变化越大㊂此外,随着缓凝剂掺量的增加,在SEM 照片中能观察到AFt 量在逐渐减少,这也与XRD 谱中的结果相一致,这两种缓凝剂均会减少AFt 的生成㊂另外,DH 晶体的粗化会直接导致晶体间的搭接点变少,结晶网络变得疏松,导致体系致密度和强度的降低㊂AFt 生成量的减少一方面会直接对强度产生影响,另一方面会导致DH 与AFt 之间的穿插效果减弱,导致晶体与晶体之间的密实程度降低㊂从宏观层面来看,这几种原因均会造成硬化体试样孔结构的增大㊂而力学性能主要是受孔径和致密度的影响,这也是掺有缓凝剂试样的强度会较对照组降低的原因㊂图12㊀不同掺量SC 缓凝剂对硬化体晶体形貌的影响Fig.12㊀Effect of different content of SC on crystal morphology of hardenedpaste 图13㊀不同掺量CA 缓凝剂对硬化体晶体形貌的影响Fig.13㊀Effect of different content of CA on crystal morphology of hardened paste2138㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷两种缓凝剂对DH晶体形貌的影响也存在一定的差异㊂掺入CA缓凝剂后,晶体由对照组的长棒状到短方柱状的块形晶体,主要是由于CA主要会抑制晶体长轴方向的生长[17]㊂随着缓凝剂掺量的增加,晶体粗化的现象也越为严重,导致材料力学性能的降低㊂而SC加入以后,DH晶体的整体尺度增大,并且随着SC掺量的增加,其尺度变化越明显,但是其晶体形貌之间差别不大,晶粒的形状和交错穿插生长的方式与对照组差别不大,整体来看也为致密的结晶网状结构,这也表明SC对于石膏晶面没有明显的吸附选择性,对体系力学性能的劣化作用更小㊂3㊀结㊀论1)流动度随两种缓凝剂掺量的增加呈先提高后降低并趋于稳定的规律,CA对复合体系净浆流动度的影响更大;凝结时间随两种缓凝剂掺量的增加而呈明显延长的趋势;强度随两种缓凝剂掺量的增加均呈不断下降的规律,在相同掺量情况下(掺量低于0.30%),掺有缓凝剂SC试样的抗压强度要略高于掺有CA的试样㊂2)两种缓凝剂的引入对复合体系水化诱导期和加速期都有一定的抑制作用,同掺量下缓凝剂CA较SC 的抑制作用更大;缓凝剂CA会抑制晶体长轴方向的生长,导致晶体呈现出扁平㊁粗大的结构,对力学性能影响较大;而SC会使DH晶体的整体尺度增大,晶体形貌变化不大,对体系力学性能的劣化作用较小㊂参考文献[1]㊀崔㊀悦,曹云梦,吴㊀婧.我国磷石膏综合利用产业发展模式探析[J].环境保护,2022,50(11):48-51.CUI Y,CAO Y M,WU J.Analysis of development pattern of industry of phosphogypsum comprehensive utilization in our country[J].Environmental Protection,2022,50(11):48-51(in Chinese).[2]㊀董㊀泽,翟延波,任志威,等.磷石膏建材资源化利用研究进展[J].无机盐工业,2022,54(4):5-9.DONG Z,ZHAI Y B,REN Z W,et al.Research progress on phosphogypsum utilization in building materials[J].Inorganic Chemicals Industry, 2022,54(4):5-9(in Chinese).[3]㊀XU J P,FAN L R,XIE Y C,et al.Recycling-equilibrium strategy for phosphogypsum pollution control in phosphate fertilizer plants[J].Journalof Cleaner Production,2019,215:175-197.[4]㊀CÁNOVAS C R,CHAPRON S,ARRACHART G,et al.Leaching of rare earth elements(REEs)and impurities from phosphogypsum:apreliminary insight for further recovery of critical raw materials[J].Journal of Cleaner Production,2019,219:225-235.[5]㊀崔荣政,白海丹,高永峰,等.磷石膏综合利用现状及 十四五 发展趋势[J].无机盐工业,2022,54(4):1-4.CUI R Z,BAI H D,GAO Y F,et al.Current situation of comprehensive utilization of phosphogypsum and its development trend of14th Five-Year Plan[J].Inorganic Chemicals Industry,2022,54(4):1-4(in Chinese).[6]㊀李光明,李㊀霞,贾㊀磊,等.国内外磷石膏处理和处置概况[J].无机盐工业,2012,44(10):11-13.LI G M,LI X,JIA L,et al.General situation of treatment and disposal of phosphogypsum[J].Inorganic Chemicals Industry,2012,44(10): 11-13(in Chinese).[7]㊀GARG M,PUNDIR A,SINGH R.Modifications in water resistance and engineering properties ofβ-calcium sulphate hemihydrate plaster-superplasticizer blends[J].Materials and Structures,2016,49(8):3253-3263.[8]㊀QI H H,MA B G,TAN H B,et al.Properties ofβ-HPG pastes in the presence ofα-HPG prepared from phosphogypsum[J].Construction andBuilding Materials,2022,334:127414.[9]㊀WU Q S,MA H E,CHEN Q J,et al.Effect of silane modified styrene-acrylic emulsion on the waterproof properties of flue gas desulfurizationgypsum[J].Construction and Building Materials,2019,197:506-512.[10]㊀赵彬宇,赵志曼,全思臣,等.矿物掺和料对磷建筑石膏砂浆强度的影响[J].非金属矿,2019,42(6):45-48.ZHAO B Y,ZHAO Z M,QUAN S C,et al.Effect of mineral admixture on the strength of phosphorus building gypsum mortar[J].Non-Metallic Mines,2019,42(6):45-48(in Chinese).[11]㊀梁旭辉.磷建筑石膏改性及自流平砂浆制备[D].重庆:重庆大学,2018.LIANG X H.Modification of phosphorous building plaster and preparation of self-leveling mortar[D].Chongqing:Chongqing University,2018 (in Chinese).[12]㊀WANG Q,CUI Y,XUE J F.Study on the improvement of the waterproof and mechanical properties of hemihydrate phosphogypsum-based foaminsulation materials[J].Construction and Building Materials,2020,230:117014.[13]㊀JIN Z H,MA B G,SU Y,et al.Effect of calcium sulphoaluminate cement on mechanical strength and waterproof properties of beta-hemihydratephosphogypsum[J].Construction and Building Materials,2020,242:118198.㊀第6期万子恒等:缓凝剂对磷石膏-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系性能影响2139 [14]㊀马保国,邬㊀磊,陈㊀偏,等.缓凝剂对磷建筑石膏-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响及其机理研究[J].硅酸盐通报,2022,41(7):2411-2420.MA B G,WU L,CHEN P,et al.Effect and mechanism of retarder on the properties of the phosphorous building plaster and ordinary Portland cement composite[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society,2022,41(7):2411-2420(in Chinese).[15]㊀王㊀丽,李伯洋,冉秀云,等.浅析缓凝剂对建筑石膏基本性能影响[J].中国建材科技,2021,30(4):45-47.WANG L,LI B Y,RAN X Y,et al.Study on the effect of retarder on basic properties of building gypsum[J].China Building Materials Science &Technology,2021,30(4):45-47(in Chinese).[16]㊀ZHI Z Z,HUANG J,GUO Y F,et al.Effect of chemical admixtures on setting time,fluidity and mechanical properties of phosphorus gypsumbased self-leveling mortar[J].KSCE Journal of Civil Engineering,2017,21(5):1836-1843.[17]㊀彭家惠.建筑石膏减水剂与缓凝剂作用机理研究[D].重庆:重庆大学,2004.PENG J H.Study on action mechanism of water reducers and retarders for building gypsum[D].Chongqing:Chongqing University,2004(in Chinese).[18]㊀CHEN X M,WU Q H,GAO J M,et al.Hydration characteristics and mechanism analysis ofβ-calcium sulfate hemihydrate[J].Constructionand Building Materials,2021,296:123714.[19]㊀冯启彪,吴㊀冰,李玉珍,等.骨胶蛋白质石膏缓凝剂的研究[J].新型建筑材料,2007,34(6):5-7.FENG Q B,WU B,LI Y Z,et al.Study on building gypsum retarder of bone glue protein[J].New Building Materials,2007,34(6):5-7(in Chinese).[20]㊀迟㊀琳.高贝利特硫铝酸盐水泥活化和水化机理研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2019.CHI L.Study on the activation and hydration mechanism of belite calcium sulfoaluminate cement[D].Harbin:Harbin Institute of Technology, 2019(in Chinese).。
建筑用硅酮密封胶简介及使用隐患和误区1.硅酮密封胶简介A、硅酮密封胶的特点硅酮密封胶是指以线型聚硅氧烷为主要原料生产的密封胶,也叫有机硅密封胶。
硅酮密封胶的高分子主链主要由硅一氧一硅键组成,在固化过程中交联剂与基础聚合物反应形成网状的Si-Q-Si骨架结构。
与其他高分子组成的有机密封胶(如:聚氨醋密封胶、丙烯酸类密封胶、聚硫密封胶等)相比,最显著的特点就是优异的耐高低温性能和耐候性能。
由上表可见,Si-0-Si键键能很高,不仅远大于了其他高聚物键能(其他化学键键能都低于300nrn紫外线键能),而且Si一0一Si键能高于紫外线键能,这就是建筑用硅酮密封胶在紫外线照射下仍保持良好性能,而其他有机高聚物材料容易老化的根本原因。
因此建筑用硅酮密封胶具有极优异的耐候性。
B、建筑用硅酮密封胶的分类建筑用硅酮密封胶大多采用的是室温硫化(RTV)的缩合型固化体系,即固化时不需要加热,在室温下即可固化,而固化过程中会释放出一些小分子物质。
1.根据固化体系分类根据固化时释放出的小分子的种类,建筑建筑用硅酮密封胶主要可以分为脱醋酸型、脱酮亏型、脱醇型、脱酞胺型等。
2.根据组分数分类按照产品的组分数,建筑建筑用硅酮密封胶通常可分为单组分和双组分两大类。
单组分硅酮建筑密封胶一般是通过与空气中的水分发生反应进行固化的,固化过程由表面逐渐向深层进行,因此,其深层固化速度相对较慢,而且对施工深度、宽度、环境温度、环境湿度等有一定要求,受环境湿度影响较大。
在一般情况下需要5--7天具有一定强度,如需达到最佳效果则需7一2l天。
单组分因其使用简便等原因,一般适用于工地施工。
双组分建筑建筑用硅酮密封胶有A、B两个组分,使用时需要先将两个组分混合均匀,然后在一定的时间内将胶注人用胶部位,混合超过一定时间密封胶就会固化,无法使用。
双组分一般需2一s天就能达到强度。
双组分胶因其固化速度较快和可深层固化等特点,一般适用于门窗厂中空玻璃密封等。
GB23445-2009《聚合物水泥防水涂料》解析GB23445-2009《聚合物水泥防水涂料》是由原来的JC/T894-2001《聚合物水泥防水涂料》修订而成。
总体上保留了原有的内容,但具体细节有变化。
经过实际考察后,通过比较,做一些浅陋的分析,并提出一些拙见。
一、环保性能要求JC/T894-2001《聚合物水泥防水涂料》中条文1.范围中规定“(聚合物水泥涂料)所用原材料不应对环境和人体健康构成危害”,虽然提出了具体要求,但是没有明确的具体执行方法和执行标准,无可操作性。
随着JC1066-2008《建筑防水涂料中有害物质限量》的发布和实施,这一状况得到改变。
在GB23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中明确规定“5.一般要求:产品不应对人体和环境造成有害影响,所涉及与使用有关安全和环保要求应符合相关国家标准和规范的规定,产品中有害物质含量应符合JC1066-20084.1中A级要求”。
JC1066-2008中的有害物质限量按照含量分为A级与B级,其中A级的要求更严格,也即要求有害物质含量更少。
聚合物水泥防水涂料的具体指标如下:水性建筑防水涂料中有害物质限量唯一稍有不妥之处在于:备注中说明“无色、白色、黑色防水涂料无需测可溶性重金属“,而在GB23445-2009的外观检测项目为“产品的两组份经分别搅拌后,其液体组分应为无杂质,无凝胶的均匀乳液:固体组分应为无杂质,无结块的粉末”,其中丝毫没有涉及到液体或者粉末组分的颜色外观,如果没有颜色外观的判定,则无法准确地确定可溶性重金属测定是否需要,这可能会给试验上带来些许困扰。
二、分类不同:JC/T894-2001按照聚合物与水泥的比例不同分成I型和II型,其中I型以聚合物为主,主要用于非长期浸水下的建筑防水工程;II型以水泥为主,主要用于长期浸水环境下的建筑防水工程。
这种分类是基于聚合物水泥防水涂料成膜后,表现为柔性或者刚性。
物理性能中断裂延伸率是柔性的表现,主要由乳液中的聚合物所形成的大分子链提供;拉伸强度主要由水泥水化后的水泥水化物颗粒提供。