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脱硫石膏和粉煤灰是能够被广泛利用的工业废渣,脱硫石膏经煅烧可以制备建筑石膏,建筑石膏与粉煤灰复合可以制备一种新的胶凝体系,该胶凝体系既具有建筑石膏轻质、快硬、体积稳定的特点,又由于粉煤灰受硫酸盐激发后生成水硬性水化产物,而具有耐水、后期强度高的特点,但目前该复合胶凝材料体系尚无系统研究。本文对脱硫石膏-粉煤灰胶凝体系的浆体流动性、凝结时间、强度及耐久性进行了系统研究,并对不同外加剂(激发剂、减水剂、缓凝剂)以及玻璃纤维对脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝体系性能的影响规律进行了探讨。在此基础上,研究了脱硫石膏-粉煤灰-水泥三元胶凝体系的特点,并通过XRD、SEM及水化热等测试,探讨了二元体系及三元体系的水化机理。主要研究内容及结果如下:首先,本文研究了脱硫石膏-粉煤灰胶凝体系的性能特点及水化机理:粉煤灰加入到脱硫石膏体系中,会提高胶凝体系的流动性能,延长凝结时间。减少胶凝体系的放热量。由于前期粉煤灰较少参与水化反应,粉煤灰的加入会降低胶凝体系的早期强度;不同类型的激发剂(石灰、碱、硫酸盐、硅酸盐、氯盐)对二元体系的强度有一定的激发作用。对二元体系最有效的复合激发剂为石灰、氯化钙和硫酸铝钾复掺;减水剂的掺入能提高胶凝体系的强度,增加流动性能。且萘系减水剂对二元体系强度提高效果好于聚羧酸减水剂,但聚羧酸减水剂对体系的流动性能增强效果更好;柠檬酸和三聚磷酸钠能够延缓该胶凝体系的凝结时间,柠檬酸对二元胶凝体系的凝结时间延缓效果更好,且凝结时间延缓的越多,对于强度的损失就越大。玻璃纤维的加入能够提高二元胶凝体系的抗折强度,但掺量过多后,会损害抗折强度。10mm玻璃纤维较20mm的玻璃纤维更适合此体系,且掺量为1%的10mm玻璃纤维能使胶凝体系的强度性能达到最优。其次,本文研究了脱硫石膏-粉煤灰-水泥胶凝体系的性能特点及水化机理:水泥加入到脱硫石膏-粉煤灰体系中,会提高胶凝体系的流动性能,缩短凝结时间,并提高胶凝体系的强度;不同类型的激发剂(石灰、碱、硫酸盐、硅酸盐、氯盐)对三元体系的强度有一定的激发作用。对三元胶凝体系激发效果最好的复合激发剂为石灰、氯化钙、硫酸钠复掺;减水剂的掺入能提高胶凝体系的强度,增加流动性能。且萘系减水剂对三元体系强度的提高效果好于聚羧酸高效减水剂,但聚羧酸高效减水剂对流动性增强效果更好;柠檬酸和三聚磷酸钠对胶凝体系的凝结时间有延缓作用。柠檬酸对三元胶凝体系的缓凝效果更好。与纯石膏胶凝体系相比,脱硫石膏-粉煤灰-水泥胶凝体系具有较好的耐水性,经过25次冻融循环后,三元胶凝体系试件的质量随着脱硫石膏掺量的增加而增大;在CO2浓度为75%的气体中,由于体系中OH-的匮乏,此复合胶凝体系的碳化速度较快;由于石膏的微膨胀性,可抵消一部分水泥体系自身不可避免的收缩,因此,与纯水泥胶凝体系相比,三元胶凝体系体积变化率较小,体积稳定性较好。以上研究结果表明,脱硫石膏-粉煤灰二元胶凝体系和脱硫石膏-粉煤灰-水泥三元胶凝体系能在大量利用工业固体废弃物的同时,形成性能独特的复合胶凝体系,具有良好的应用价值。