粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
脱硫石膏在水泥基材料中的应用 Application of FlueGasDesulphurization(FGD)Gypsum inCementitiousMaterial
昊蓉
（同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804）
2015NO.3 综述
摘要：通过归纳国内外有关脱硫石育在水泥基材料中应用的研究结果，分析了不同来源脱硫石膏的颗粒形貌、粒径分布、化学成分以及其在水泥基材料中对力学性能的影响。最后指出了我国脱硫石育在水泥基材料中的资源化利用过程中存在的问题。
关键词：脱硫石膏；水泥基材料；膨胀
中图分类号：TQ177.3*75
文献标识码：B
脱硫石膏作为燃煤工厂脱硫副产品，其产量巨大，
文章编号：1005-8249(2015)03-0053-04
1脱硫石膏的性能
预计2015年脱硫石膏年产量将达到8000万t。若不
能有效利用脱硫石膏，将会造成资源浪费和环境污染。目前，脱硫石膏主要用于制造建筑石膏、粉刷石膏、水泥缓凝剂、路基材料等[-5]。虽然已有众多学者研究脱硫石膏在水泥基材料中的应用但是相关研究仍不够全面完善。
在水泥基材料中引人适当硫酸盐能够使水泥水化产物与硫酸盐生成更多钙矾石，能够填充水化产物骨架，使硬化浆体更加密实坚硬。但是，过多的硫酸盐可能在水泥基材料硬化后期生成较多钙矾石释放膨胀能，最终导致硬化浆体膨胀开裂[6-8]。
MSanthanam，MD Cohen，JOlek等[9]人认为水泥水化产物中的Ca(OH)，与硫酸盐反应生成二水石膏，这将导致硬化浆体体积增大约1.24倍，过大的体积膨胀导致硬化浆体开裂。然而，有些研究表明二水石膏的形成并不会引起膨胀开裂，过多硫酸盐的引人会使硬化浆体软化，前弱强度。
通过分析国内外对脱硫石膏在水泥基材料中的应用研究结果和笔者试验研究，客观认识到脱硫石膏在水泥基材料中的积极作用和潜在危害，为脱硫石营在水泥基材料中的应用提供有效信息。
作者篇介：吴薯，同济大学硕士在读，主要研究建筑功能材料和股
收稿日期：2015-01-21 万方数据
1.1脱硫石膏的形貌分析
研究表明[10]采用湿法工艺生产的脱硫石膏其形貌常呈现圆饼状、板状、球状和不规则颗粒组成。其中圆饼状多为CaCO,和CaSO，·2H,O，且CaCO，处于中心由CaSO，·2H,O包裹着，球状和不规则颗粒则由铝硅质矿物组成。这与湿法生产脱硫石膏的工艺过程密切相关。脱硫石膏是在喷淋雾化装置中由石灰和烟气接触反应形成，因此脱硫石膏的形成是以CaCO，外层为起点不断深人的，最终由于反应时间的长短和 CaCO，颗粒大小的不均才会导致脱硫石臂颗粒成分的差异。而其他铝硅质矿物是脱硫过程中混入的粉煤灰、石英砂粒、钙长石等矿物，这些矿物具有一定活性，可能会对脱硫石膏在水泥基材料中的应用产生举足轻重的作用。
有学者研究脱硫石膏物化特性，研究结果表明脱硫石膏形貌多呈板状、片状，还有斜棱柱状、短柱状和无规则聚合体，其中的杂质为飞灰和为反应的碳酸钙。
颗粒形貌在水泥基材料中具有较大影响，圆度良好的颗粒能在水泥浆体中起到最紧密堆积效应，从面提高硬化浆体的密实度，并改善其力学性能，而针片状颗粒对浆体颗粒堆积不利。脱硫石膏颗粒多成板状，若杂质离子较多将会转变成针状，这种形貌的脱硫石膏颗粒不利用脱硫石膏-水泥基材料的性能发展。
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