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本文以烟气脱硫石膏为主要对象,通过与天然二水石膏的对比研究方法,在系统研究了烟气脱硫石膏的化学组成、结构与基本理化特性的基础上,着重探讨了脱硫石膏作为缓凝剂对硅酸盐水泥相关物理力学性能的影响,探索了其最优掺量范围。针对脱硫石膏组成和性状特点,分别研究了不同脱硫石膏含水率、亚硫酸钙含量对水泥水化和性能的影响,此外还对脱硫石膏缓凝剂与TIPA助磨剂的相互适应性进行了探讨。研究中借助XRD、SEM、多功能酸度计等测试方法,对脱硫石膏、水泥及相关水化样的组成与结构特征进行了测试分析,探讨了相关反应的变化规律和作用机理。研究结果表明:脱硫石膏比天然二水石膏的组成更为复杂,明显含有CaCO3和CaSO3·0.5H2O等杂质,因而其中的CaSO4·2H2O晶体结构缺陷较多,活性相对较高。相同掺量时,脱硫石膏比天然二水石膏的缓凝效果更明显,且对水泥的力学增强效果也要优于后者。两种石膏的较优掺量范围大体一致,最佳掺量点按SO3计为2.5%;不经烘干处理,脱硫石膏中过高的附着水对水泥性能有明显不利影响。本研究条件下,随着脱硫石膏附着水含量超过15%,水泥强度会明显降低,主要是过多附着水会在粉磨过程中预先与熟料细粉发生水化,而使部分强度提前损失,故脱硫石膏含水率过大时应采取相应的烘干措施;三异丙醇胺助磨剂不仅具有良好的分散作用,而且其极性分子对固相颗粒的化学活性也有激发作用,能够改善水泥的水化,使浆体结构更为完善,其和脱硫石膏共存时具有互补作用,能进一步改善水泥物理力学性能。由于CaSO3·0.5H2O的溶解速率很小,其单独存在不能有效调节C3A矿物的快速水化,对水泥基本上没有调凝效果。其后期水化产物主要是单硫型水化硫铝酸盐,因为在浆体硬化后还能不断继续生成,会使水泥浆体产生体积膨胀危害。当水泥体系中按SO3含量为2.5%控制,同时配入CaSO3·0.5H2O和CaSO4·2H2O时,调整CaSO3·0.5H2O配比变化为硫酸盐总量的0~57.1%。水泥水化试样的凝结性能总体上处于正常范围,早期强度的发展差异不大,但28d强度却随CaSO3·0.5H2O含量的增加而逐步明显降低。内在原因仍然是CaSO3·0.5H2O溶解缓慢,会在水泥浆体硬化后继续生成单硫型水化硫铝酸盐晶体,产生有害应力导致水泥的后期强度下降。