| 详细介绍： 脱硫石膏是煤炭燃烧时烟气中SO与石灰石料浆反应并氧化后的产物，主要成分是CaSO ·2HzO。从脱硫石膏压球机成型定力学成分和应用状况分析，脱硫石膏可在混凝土中使用，为混凝土胶凝材料水化提供SO。因此，应在了解脱硫石膏特征性能和正常掺加 其他掺合料的基础上，研究脱硫石膏对混凝土性能的影响。
一、脱硫石膏压球机的特征性能：
1、化学成分；
不同产地石膏的化学组成均有所不 同，其原因在于燃煤来源不同导致SO 浓度变化，同 时石灰石料浆产地和脱硫装置运转也存在差异性。但各产地石膏之间所含CaO和SO 差别不大，并与 天然石膏基本一致。
2、粒度分布；
产地和工艺设备不同的脱 硫石膏，粒度分布不尽相同。整体上脱硫石膏粒径 在20-601xm的颗粒含量超过70％，20~801xm粒径 颗粒含量占95％以上，粒径分布范围较为集中。而 磨细天然石膏颗粒分布较为平均，且粒径较大。这 是因为两种石膏颗粒形成方式不同。天然石膏是经 粉磨而成，粒径分布有大有小；脱硫石膏是在脱硫 装置中SO：与石灰石反应形成，由于反应时间、反应 物浓度等因素相差不大，形成的反应产物晶粒尺寸也就基本接近，因此，脱硫石膏的粒径分布较为集 中。脱硫石膏粒径分布特点有助于发挥其颗粒效 应，对混凝土性能改善将更为显著，效果将好于磨 细天然石膏。
二、混凝土相关性能试验 ：
1、试验方案及配比；
试验以不掺加掺合料的混凝土为基准混凝土 ，在此基础上，以矿渣微粉、浮选I级粉 煤灰作为掺合料，替代45％水泥，得到的高性能混 凝土为对比混凝土(用DB表示)。在水泥、掺合料总 量不变的前提下，仅逐步增加脱硫石膏掺量，等量 减少粉煤灰掺量，使胶凝材料中SOs含量分别为 1．9％、2-3％、2．5％、2．7％、2．9％、3．1％、3．3％、3．5％，测 试混凝土的相关性能。分别 检测脱硫石膏掺量对混凝土工作性能、力学性能及 不同龄期混凝土收缩率的影响。
2、试验材料；
试验采用细度模数为2-3的中砂，5-20ram连续级配碎石，$95级矿渣粉，电厂浮选粉煤灰和脱 硫石膏。
三、试验结果分析：
1、对混凝土工作性能影响分析；
对于基准混凝土掺加矿渣微粉 和粉煤灰后，新拌混凝土坍落度提高29.4％。随着脱 硫石膏的替代，在掺加量较少(≤5％，SO，含量≤ 2.3％)和较大(≥9％，SO，含量≤2.9％)情况下，坍落 度较对比混凝土有所降低，但仍能满足施工要求。脱硫石膏掺加量在8％，即胶凝材料中SO 含量在 2.7％时，新拌混凝土坍落度较对比混凝土提高 4.5％、较基准混凝土提高35.3％。脱硫石膏掺量在 7％～8％(SO 含量在2.5％～2.7％)时，30min时坍落度较对比混凝土提高23.5％，较基准混凝土提高 147％。可满足由于混凝土运输、浇筑过程等方面的 时间消耗对混凝土工作性能的要求。在脱硫石膏掺加后对于新拌和30min时混凝土粘聚性和保水性 始终表现良好。以上规律在扩展度试验中也得到同样结论。其原因是粉煤灰具有较好的颗粒形态效应，脱硫石膏需水量小、保水性好，通过替代一定的胶凝材料后，微观粒径级配更加优化，使混凝土流动性增加，坍落度经时损失减小。
2、对脱硫石膏压球机抗压强度影响分析 ；
在基准混凝土中掺加矿渣微粉 和粉煤灰后，对比混凝土早期强度下降，后期强度 提高。对比混凝土掺加脱硫石膏后，7d抗压强度普 遍提高；脱硫石膏掺量7％(SO，含量2.5％)时提高 幅度最小也可达10％；掺量13％(SO，含量3.5％)时 提高幅度最大可达20％。在总体过程中，脱硫石膏 掺人可改善对比混凝土的抗压强度，变化较为平 稳。因而，掺加脱硫石膏可进一步提高高性能混凝 土的早期强度。在实际应用中对缩短拆模时间、加 快材料周转是有益的。28d抗压强度在脱硫石膏掺 量小于5％(so3含量≤2.3％)时，随掺量提高抗压强度增大；随后随掺量提高抗压强度减小。在掺量为 1O％(S03含量3.1％)时小于对比混凝土抗压强度。因此，脱硫石膏掺量不宜大于10％(SO 含量3.1％)，否则会影响混凝土后期强度。其原因是粉煤灰和脱硫石膏70％的粒径分别分布在0～10 m和20~601~m范围内。采用脱硫石膏替代部分粉煤灰能改善胶凝材料的颗粒级配，混凝土密实度得到改善。加之在矿渣和粉煤灰火山灰效应、形态效应、填充效应，以及脱硫石膏对硫酸盐活性激发效应和析晶效应共同作用下，可使混凝土早期强度有所提高。后期在脱硫石膏激发火山灰活性和自身析晶效应作用下，随着矿渣和粉煤灰各种效应加强，二次水化反应开始显现。通过脱硫石膏激发和析晶，更多水化物产生、填充可使微结构更加密实，表现为混凝土后期抗压强度提高。
3、对混凝土收缩性能影响分析；
试验结果表明，基准混凝土通过复合掺加矿渣微粉与粉煤灰
降低了混凝土收缩率，特别是30d前后收缩降低较为明显，可避免在小掺量掺加矿渣时出现混凝土收缩率增大问题 ，发挥出掺合料双掺技术对减小混凝土自收缩的作用。在对比混凝土中用脱硫石膏替代粉煤灰，在掺量较小(≤5％，SO3含量≤2.3％)时，虽然可降低混凝土收缩率，但效果不太明显。这是由于脱硫石膏含量较小，所起的作用不大。在较大掺量(7％-13％，即SO3含量2.5％-3.5％)时能够较好地降低混凝土后期收缩，较基准混凝土平均降低27％，较对比}昆凝土降低17％，并且在中期(60-120d)混凝土产生微膨胀现象，对于避免混凝土裂缝产生非常有利。从总体上看，在一定范围内，随脱硫石膏掺量的增加可减少混凝土收缩，但脱硫石膏掺量大于9％后减少收缩的效果开始减弱。其原因是水泥一掺合料体系中混凝土收缩与掺合料水化活性、掺量成正相关性。采用高掺量矿渣和粉煤灰替代水泥，由于掺合料对水泥的“稀释效应”和自身活性较低等原因使水化减缓，收缩减小。脱硫石膏加入后在水化过程中活性激发和自身析晶作用下，首使浆体水化物中钙矾石增加，而且产生时间提前，7d时水化物有棒状与针状结构的三硫型硫铝酸钙(AFt)产生；随着脱硫石膏对掺合料活性激发作用加强，后期二次水化反应得到放大。28d硫铝酸钙相对较多导致膨胀型水化产物钙矾石出现更早、更多，可在提高强度的同时起到补偿收缩作用。
四、实验下定结论：
通过对脱硫石膏特征性能分析实验表明，混凝土中 掺入脱硫石膏比天然石膏更具技术性能优势。试验表明，脱硫石膏掺量占总掺合料量8％，即胶凝材料中SO 含量在2.7％左右时，可提高高性能混凝土工作性能、力学性能和耐久性能等各项指标。脱硫石膏同时也是工业副产品，在混凝土中使用具有社会效益、经济效益和环保作用。对于其他配比混凝土，脱硫石膏对其相关性能影响的最佳掺量会有一定差别，有待进一步研究。
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