缓凝剂对脱硫建筑石膏性能影响的研究

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(1.攀枝花学院土木与建筑工程学院 四川 攀枝花 617000； 2.西华大学土木建筑与环境学院 四川 成都 610039)

引言

目前，随着经济的高速发展，国家也越来越重视环境保护这一问题，为了保护环境，国家出台了一系列关于节能减排、绿色环保的政策。

我国是一个燃煤大国，在2015年，我国燃煤的总量达到了40亿吨，其中主要用于火力发电的煤炭总量高达50%[1]。在煤炭燃烧的过程，会排放大量SO2、含硫化合物等有毒气体，这些有毒气体的排放会造成环境污染，例如产生酸雨、雾霾等，因此需对排放的二氧化硫进行脱硫清洁处理。目前，对含有SO2气体进行烟气脱硫处理的技术大多采用的是湿法脱硫[2]，烟气脱硫技术很大程度上解决了SO2气体的排放问题，但同时脱硫处理后，又产生出了大量的脱硫石膏，因此对脱硫石膏进行利用具有重要意义。现如今，脱硫石膏主要用于水泥缓凝剂、石膏制品、粉刷石膏、土地改良[3]等领域。

然而，脱硫石膏在应用过程中也产生了很多问题，由于脱硫石膏凝结硬化很快，一般凝结时间在5min～10min[4]，因此为了提高脱硫石膏凝结时间，使其得到更好的应用，研究缓凝剂对脱硫石膏的性能影响具有很重要的意义。

一、试验材料及试验方法

(一)试验材料

脱硫建筑石膏：本次试验所用脱硫建筑石膏由攀枝花市蓝鼎环保科技有限公司提供。

表1 脱硫建筑石膏化学成分(%)

表2 脱硫建筑石膏主要性能(%)

水：自来水。

缓凝剂：市售蛋白质类缓凝剂。

(二)试验方法

凝结时间、标准稠度用水量测定试验参照GB/T 17699.4—1999《建筑石膏 净浆物理性能的测定》[5]，抗折强度、抗压强度测定试验参照GB/T 17669.3—1999《建筑石膏 力学性能的测定》[6]。

二、试验结果与分析

(一)缓凝剂对脱硫建筑石膏标准稠度用水量的影响

缓凝剂对标准稠度用水量性能试验结果见表3。

表3 缓凝剂对标准稠度用水量影响

从表3可以得出，缓凝剂的掺入降低了脱硫建筑石膏标准稠度用水量，随着缓凝剂的增加，标准稠度用水量逐渐下降，当缓凝剂掺量在0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%时，标准稠度用水量分别下降了11.76%、14.71%、15.44%、16.18%、16.91%、17.65%。

(二)缓凝剂对脱硫建筑石膏凝结时间的影响

缓凝剂对凝结时间性能试验结果见表4。

表4 缓凝剂对凝结时间影响

由表4可以得出，缓凝剂的掺入延长了凝结时间，随着缓凝剂掺入量的增加，凝结时间也逐渐提高，当缓凝剂掺量在0%、0.02%、0.03%、0.05%、0.1%、0.15%、0.25%、0.3%时，初凝时间分别增加了2min、4min、6min、15min、25min、54min、118min，终凝时间分别增加了4min、5min、7min、18min、24min、58min、121min。

(三)缓凝剂对脱硫建筑石膏强度的影响

缓凝剂对强度性能试验结果见表5。

表5 缓凝剂对强度的影响

由表5可以得出，缓凝剂降低了抗折、抗压强度，随着缓凝剂的增加，抗压、抗折强度也随之降低，缓凝剂在增加凝结时间的同时，对强度也有一定的破坏，当缓凝剂掺量在0%、0.03%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.3%、0.4%时，抗折强度损失率分别为23.22%、26.69%、28.60%、34.84%、36.92%、41.94%、47.14%。抗压强度损失率分别为24.02%、24.79%、25.79%、35.66%、39.55%、43.54%、44.48%。

三、结论

(1)缓凝剂掺量越大，脱硫建筑石膏标准稠度用水量越少，缓凝剂降低了其标准稠度用水量。

(2)缓凝剂掺量越大，脱硫建筑石膏缓凝效果越明显，缓凝剂提高了其凝结时间

(3)缓凝剂的掺入，降低了脱硫建筑石膏抗折、抗压强度，缓凝剂掺量越大，强度损失越严重。