选用粉煤灰、矿粉、钢渣微粉、脱硫石膏配制了混凝土用低收缩复合掺合料,通过正交试验研究了复合掺合料对混凝土性能的影响,确定了各组分的最佳含量。结果表明:与纯水泥体系相比,掺入复合掺合料后,水泥浆体的标准稠度用水量呈波动变化趋势,凝结时间整体呈先降后升的趋势,胶砂强度整体也呈先降后升的趋势,干缩率有所降低。实际应用时,可根据工程要求选择合适的复合掺合料配比。

以江阴某发电厂排放的烟气脱硫石膏为原料,再加工热处理后,研究热处理脱硫石膏水化体系的强度和凝结时间。结果显示,再加工处理温度达150℃时,相应水化体系的施工性能和力学强度较优。采用XRD、DTA/TG、FTIR法分析各再加工热处理石膏水化体系的水化过程发现,二水石膏为各体系中主要的水化产物,且随着石膏再加工温度的不同,各项微观性能测试特征也有所不同,其结果体现与宏观力学强度的变化规律一致。

以流动度为控制指标,讨论了纤维素醚掺量和分子量变化对脱硫石膏基自流平砂浆性能的影响,测试了纤维素醚对脱硫石膏水化热的影响规律。试验结果表明,纤维素醚掺量和分子量的增加,显著增大了砂浆的黏度和保水性,同时,凝结时间延长,力学性能呈下降趋势,相较而言,分子量的增加对砂浆宏观性能的影响小于掺量的变化。在相同流动度时,纤维素醚掺量增加导致的用水量增加和体积密度的下降是砂浆力学性能下降的主要原因。

在高性能混凝土中掺入矿渣微粉、粉煤灰等掺合料改善混凝土相关性能的基础上,采用脱硫石膏替代部分粉煤灰,改变混凝土中胶凝材料SO3含量,研究其对混凝土工作性能、力学性能和收缩性能的影响。试验结果表明,脱硫石膏(SO3)掺量在一定范围内时,可改善混凝土的工作性能和力学性能,并显著减少混凝土各龄期的累计收缩率。

分析了水泥-粉煤灰改性脱硫石膏基自保温砌块的原材料性能以及配合比,介绍了砌块的生产工艺和产品性能。采用有机无机复合的方法对脱硫石膏改性,其物理力学和热工性能满足夏热冬冷地区建筑节能自保温墙体的要求。

以硅钙渣、粉煤灰、脱硫石膏等为原料制得了托贝莫来石型(5CaO·6SiO2·5H2O)硅酸钙板。研究表明,硅钙渣掺量不高于50%时,有助于硅酸钙板强度的提高,粉煤灰和硅钙渣之间存在相互协同所用,只有二者的配比适当时硅酸钙板的性能才能够达到最佳。

研究了燃煤电厂两大固体废物脱硫石膏和粉煤灰在空气自然养护条件下胶结反应特性,以粉煤灰改性未经煅烧脱硫石膏配制的新型石膏基胶结材,对影响脱硫石膏-粉煤灰胶结材的碱激发各因素进行了试验研究,得出了各因素单独作用时胶结材强度的发展规律。在此基础上,通过正交试验得到脱硫石膏-粉煤灰胶结材的最佳复合激发剂配比。此外,还研究了各激发剂对胶结材的影响机理及胶结材水化硬化机理。

主要研究铝酸盐水泥(AC)、普通硅酸盐水泥(OPC)对脱硫建筑石膏胶凝材料水化后微观结构与性能的影响。试验结果表明,单掺AC初、终凝时间最高分别延长至54.5min和64min,抗折强度和抗压强度最高可分别增加到15.3MPa和43.6MPa;单掺OPC初、终凝时间最短分别为4min和5.5min,抗折强度和抗压强度可分别最高增加到14.3MPa和36.3MPa;复合掺杂两种水泥的凝结时间,抗折强度和抗压强度介于单掺两者之间。XRD和SEM的研究结果表明,掺水泥后形成了钙矾石和团聚状C-S-H凝胶,钙矾石的填充作用和C-S-H凝胶的胶结作用是复合胶凝材料增强的原因。