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烟气脱硫石膏对硅酸盐水泥性能影响的研究
引言
烽火连天的工业生产，虽然为人们的日常生活带来了丰富的物质财富，却也不可避免地对环境造成了污染。其中，烟气所排放出的二氧化硫、氮氧化物等大气污染物被广泛关注。因为它们不仅对空气质量造成污染，而且与气候变化、酸雨、光化学烟雾等相关。烟气二氧化硫排放也是造成大气酸性增加的主因之一，因此采取有效的措施将是解决大气污染问题的重要途径之一之一。烟气脱硫的技术应运而生，可有效地达到控制大气污染物排放的目的。烟气脱硫的主要方法有干法和湿法两种，其中湿法脱硫技术具有处理效率高、操作灵活、脱硫效果好等优点。而脱硫所产生的石膏和废水的处理也成为一个重要的问题。本文将研究烟气脱硫产生的石膏对硅酸盐水泥性能的影响，并探讨其技术应用前景。
影响因素
在烟气脱硫系统中，以湿法脱硫为例，其主要原理是将烟气通过一个反应器，将二氧化硫和石灰浆浓度一定的氧化钙反应生成石膏粉，进而脱除烟气中的二氧化硫，即：
Ca（OH）2+SO2→CaSO3·1/2H2O
CaSO3·1/2H2O+1/2O2+Ca（OH）2→CaSO4·2H2O
上述反应所形成的CaSO4·2H2O即为石膏，它是以水合钙石膏结晶的形式出现。石膏粉作为一种常见的氢氧化物，本身具有相当的化学反应性。在与其他物质接触时，会发生复杂的化学反应，从而改变其本身的性能。因此，石膏脱硫对水泥性能产生的影响应与所用的水泥种类、石膏粉的形态、石膏与水泥混合的比例等相关。
石膏粉的形态是决定其对水泥性能影响的主要因素之一。石膏粉具有不同的水合物结构，这些结构的变化会导致石膏粉的晶体结构发生变化，从而影响其与水泥的结合情况。石膏粉的水化度和分散度也是影响其与水泥混合的关键因素。
石膏与水泥混合的比例是影响水泥性能的另一个关键因素。石膏与水泥的混合比例可以影响到水泥的终效性能和水泥的早期强度。石膏粉的加入可以减缓快硬过程，从而使水泥的强度在后期得到大幅提升。
实验设计与结果分析
以P型硅酸盐水泥为基准水泥，添加不同比例的石膏，制备了不同配比的水泥混合料，包括控制样品、5%、10%、15%、20%石膏掺合水泥混合料。然后对所制备的掺石膏水泥混合料进行各项性能测试，如压缩强度、抗折强度、体积稳定性和水分含量等实验。
实验结果表明，添加适量的石膏掺合水泥混合料对硅酸盐水泥的强度和稳定性都有一定的提高。在针对不同石膏混合比例进行对比时，最佳掺配量为10%左右。在这个石膏掺配量下，掺石膏水泥混合料的抗压强度和抗折强度均比纯水泥混合料高出10%左右，且体积稳定性和水分含量皆有所降低。这是因为在10%左右的石膏掺配量下，石膏能够充分地与硅酸盐水泥反应，使得硅酸盐水泥的硬化时间延长，但在硬化过程中添加的石膏并不会影响水泥的基本性质，因此水泥的抗压强度和抗折强度都得到提高。
结论
本文研究了烟气脱硫系统所产生的石膏对硅酸盐水泥性能的影响，探讨了石膏粉的形态和结构、与水泥混合的比例等因素对水泥性能的影响。结果表明该方法可以提高硅酸盐水泥的抗压强度和抗折强度，并降低水泥混合料的体积稳定性和水分含量，石膏掺配量在10%左右时效果最好。本研究为烟气脱硫和水泥生产提供了新的思路和技术支持，在工业应用中具有重要的推广价值。