本書分為兩個(gè)篇章, 上篇包括α石膏產(chǎn)品應(yīng)用、材料、實(shí)驗(yàn)測(cè)定、耐水性與強(qiáng)度、耐水復(fù)合石膏試驗(yàn)及特殊試驗(yàn)、補(bǔ)強(qiáng)增韌耐水性復(fù)合石膏的研究、高耐水抹面復(fù)合石膏的配制及工程應(yīng)用, 下篇包括磷石膏原料及凈化處理、媒晶劑、α磷石膏制備方法及檢測(cè)、雜質(zhì)對(duì)磷石膏水化硬化性能的影響、α磷石膏的凝結(jié)膨脹性能研究測(cè)定、粒度對(duì)α高強(qiáng)石膏的凝結(jié)膨脹性能的影響、混水率對(duì)α高強(qiáng)石膏的凝結(jié)膨脹性能的影響、外加劑對(duì)高強(qiáng)石膏的凝結(jié)膨脹性能的影響等內(nèi)容。
我國天然石膏儲(chǔ)量800億t，位居世界首位。長(zhǎng)期以來，天然二水石膏和天然硬石膏除被用作水泥的調(diào)凝劑（占水泥質(zhì)量的3%-5%）外，天然二水石膏還被煅燒成為半水石膏，用以生產(chǎn)紙面石膏板、石膏裝飾線條、石膏裝飾配件、模型石膏等產(chǎn)品。
改革開放以后，石膏產(chǎn)業(yè)迎來大發(fā)展。我國水泥年產(chǎn)量從1995年的4.1億t開始，幾乎每年增加1億t，石膏在水泥中的用量從1995年的約1200萬t/a，增加到如今的約1億t/a。而半水石膏的需求量也因房地產(chǎn)的快速發(fā)展而逐年提升，每年可消耗1.2億t各類石膏。這兩個(gè)方面需求量的直線上升，使得天然石膏出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。人們開始重視資源化利用工業(yè)副產(chǎn)石膏，以緩解天然石膏的供求矛盾，減少因工業(yè)副產(chǎn)石膏的大量堆存帶來的耕地減少、環(huán)境污染和發(fā)生安全事故等方面的危害。
我國工業(yè)副產(chǎn)石膏包括煙氣脫硫石膏、磷石膏、檸檬酸石膏、鹽石膏、氟石膏、鈦石膏、鎳石膏、鉻石膏、銅石膏、硼石膏、芒硝石膏、酒石酸石膏和乳酸石膏等。其中，煙氣脫硫石膏和磷石膏的副產(chǎn)量最大，資源化利用的任務(wù)最艱巨。
2017年我國工業(yè)界開始進(jìn)行環(huán)境整治，尤其是要求燃煤電廠、鋼鐵廠實(shí)施煙氣除硫以控制煙氣向大氣中排放的三氧化硫量，脫硫石膏的副產(chǎn)量從每年數(shù)百萬噸，三年間就躍升到8000萬t/a。采用濕法脫硫工藝裝置產(chǎn)生的脫硫石膏以二水石膏為主，資源化應(yīng)用相對(duì)較容易。目前，煙氣脫硫石膏實(shí)現(xiàn)了完全被消納的良好局面。
磷石膏的資源化安全應(yīng)用一直是很大的難題。我國是磷肥大國，磷肥年產(chǎn)量近1700萬t，云、貴、川、鄂等省為磷肥主要產(chǎn)地。每生產(chǎn)1t磷肥，副產(chǎn)5t磷石膏，我國磷肥行業(yè)每年副產(chǎn)磷石膏約8000萬t。由于磷石膏資源化處置率低（30%左右），除每年新增量外，尚有超過8億t的堆存量。磷石膏的堆存不僅占用大量土地，對(duì)空氣、水質(zhì)和土壤產(chǎn)生一定程度的污染外，也很易因潰壩、山體滑坡等災(zāi)害給堆存地附近的居民帶來安全隱患。
為落實(shí)《中共中央國務(wù)院關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》和《“十四五”時(shí)期“無廢城市”建設(shè)工作方案》，生態(tài)環(huán)境部會(huì)同有關(guān)部門，根據(jù)各省份推薦情況，綜合考慮城市基礎(chǔ)條件、工作積極性和國家相關(guān)重大戰(zhàn)略安排等因素，確定了“十四五”時(shí)期開展“無廢城市”建設(shè)的城市名單。云、貴、川、鄂等磷肥主要產(chǎn)地的城市幾乎都在該名單中�！盁o廢城市”的建設(shè)，加快了磷石膏資源化安全高效應(yīng)用的步伐。
2021年1月，中國建筑材料聯(lián)合會(huì)發(fā)布“全力推進(jìn)碳減排，提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰——推進(jìn)建筑材料行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)倡議書”。倡議書認(rèn)為，建筑材料行業(yè)是我國碳排放較大的行業(yè)之一，采取切實(shí)有力措施，全力推進(jìn)碳減排工作，提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，為國家總體實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰預(yù)定目標(biāo)和碳中和愿景作出積極貢獻(xiàn)，是建筑材料行業(yè)必須履行的社會(huì)責(zé)任和應(yīng)盡的義務(wù)。
由于煅燒溫度低，原材料在煅燒過程中不會(huì)分解出二氧化碳，石膏作為膠凝材料使用的碳排放量較低。據(jù)測(cè)算，石膏基建筑材料的碳排放量只有水泥基建筑材料的1/4左右。當(dāng)然，石膏與水泥相比，強(qiáng)度較低、耐水性差，但石膏也因有表觀密度較小、保溫隔熱性好、吸釋水性好等特性，成為調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣相對(duì)濕度不可替代的材料。再者，石膏行業(yè)的研究者正在通過煅燒工藝的改進(jìn)和外加劑的研制，努力提高石膏基膠凝材料的強(qiáng)度和耐水性。
當(dāng)前，我國建筑材料行業(yè)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)時(shí)間十分緊迫。工業(yè)副產(chǎn)石膏特別是磷石膏的資源化安全高效利用的任務(wù)亦十分緊迫�！鼎列透邚�(qiáng)石膏應(yīng)用和概述》一書的面世，必將助我國“雙碳”目標(biāo)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)和磷石膏的資源化安全高效利用一臂之力。
滕朝暉，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事建材外加劑生產(chǎn)、應(yīng)用、研發(fā)工作；現(xiàn)任山西省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司建筑材料技術(shù)研究專員、煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院有限公司科技委技術(shù)專家；兼任鄭州大學(xué)、太原理工大學(xué)、山西大學(xué)研究生校外兼職導(dǎo)師，山西省建材工業(yè)協(xié)會(huì)砂漿分會(huì)秘書長(zhǎng)，晉城市中小企業(yè)科技特派員，山西省海綿城市專家和綠色建筑專家，中國建筑材料工業(yè)規(guī)劃研究院固廢利用研究中心智庫成員，中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會(huì)專家委員，中國建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)專家顧問；發(fā)表論文80余篇，合編多本專業(yè)圖書，是多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人。
張慶盈，現(xiàn)任山東阿爾法石膏有限公司總工程師，長(zhǎng)期從事智能制造裝備和新材料科學(xué)的研究與開發(fā)；曾參與國內(nèi)大型12000噸水壓機(jī)設(shè)計(jì)制造，國內(nèi)一套全自動(dòng)阿爾法高強(qiáng)石膏生產(chǎn)線設(shè)計(jì)制造；現(xiàn)有專利技術(shù)50余項(xiàng)，致力于工業(yè)副產(chǎn)石膏和天然石膏制備a型石膏、B型石膏的材料技術(shù)研究，以及生產(chǎn)半水石膏工藝、裝備制造、生、市場(chǎng)應(yīng)用推廣工作。
張艷輝，工程師，高級(jí)技師，長(zhǎng)期從事石膏建材生產(chǎn)、應(yīng)用、研發(fā)工作；現(xiàn)任信發(fā)集團(tuán)環(huán)保建材有限公司黨支部書記、生產(chǎn)廠長(zhǎng)，兼任中國建筑材料聯(lián)合會(huì)第六屆理事會(huì)理事，石膏分會(huì)副理事長(zhǎng)，多次獲得全國石膏行業(yè)先進(jìn)個(gè)人等榮譽(yù)稱號(hào)；多次參與建筑石膏粉、紙面石膏板、輕鋼龍骨等國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作等；主導(dǎo)并申報(bào)了4項(xiàng)發(fā)明專利，10余項(xiàng)國家實(shí)用新型專利。
目 錄
上篇 α型高強(qiáng)石膏應(yīng)用
1 α型石膏產(chǎn)品應(yīng)用
1.1 α型高強(qiáng)石膏
1.2 高強(qiáng)石膏三維集成數(shù)字化裝配式建筑建材
1.3 α型磷石膏陶瓷模具
1.4 α型磷石膏防火門芯填料
1.5 α型石膏架空活動(dòng)地板
1.6 α型磷石膏功能性填料
1.7 α型石膏型精密鑄造
1.8 α型石膏基船舶電纜密封材料
1.9 α型磷石膏改性膠凝材料及充填技術(shù)
1.10 α型石膏制水泥
1.11 α型石膏3D打印材料
1.12 α型磷石膏基充填骨料
1.13 α型預(yù)鑄式玻璃纖維增強(qiáng)石膏板（GRG）
1.14 α型石膏模袋
1.15 α型石膏土壤固化劑水穩(wěn)材料
2 α型高強(qiáng)石膏基材料
2.1 α型高強(qiáng)石膏基保溫材料
2.2 α型高強(qiáng)石膏基耐水材料
3 α型高強(qiáng)石膏基材料試驗(yàn)測(cè)定
3.1 試驗(yàn)材料
3.2 試驗(yàn)流程
3.3 儀器設(shè)備與測(cè)試方法
4 α型高強(qiáng)石膏耐水性與強(qiáng)度
4.1 可再分散乳膠粉的作用
4.2 有機(jī)硅防水劑的作用
4.3 STMP的作用
4.4 石膏耐水機(jī)理
5 α型高強(qiáng)耐水復(fù)合石膏試驗(yàn)
5.1 概述
5.2 原材料
5.3 試驗(yàn)方法
5.4 試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果
6 特殊耐水石膏
6.1 概述
6.2 原材料
6.3 試驗(yàn)方法及步驟
6.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析
7 補(bǔ)強(qiáng)增韌耐水復(fù)合石膏
7.1 概述
7.2 原材料
7.3 試驗(yàn)方法
7.4 試驗(yàn)結(jié)果與分析
8 高耐水抹面復(fù)合石膏
8.1 概述
8.2 原材料
8.3 實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果
8.4 工程應(yīng)用
8.5 工程應(yīng)用實(shí)況
下篇 α型高強(qiáng)石膏概述
9 磷石膏原料
10 磷石膏凈化處理
10.1 磷石膏預(yù)處理
10.2 磷石膏凈化處理對(duì)形成α型高強(qiáng)石膏的影響
10.3 預(yù)處理對(duì)磷石膏相變過程的影響
10.4 預(yù)處理對(duì)α型高強(qiáng)石膏晶體形態(tài)的影響
10.5 預(yù)處理對(duì)α型高強(qiáng)石膏形成與形態(tài)的影響機(jī)理
10.6 磷石膏凈化處理對(duì)α型高強(qiáng)石膏晶形的影響
11 媒晶劑
11.1 無機(jī)鹽類媒晶劑
11.2 有機(jī)酸（鹽）類媒晶劑
11.3 表面活性劑類媒晶劑
11.4 預(yù)處理對(duì)α型高強(qiáng)石膏晶形調(diào)控的影響
11.5 α型高強(qiáng)石膏晶體形態(tài)與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系模擬
12 α型高強(qiáng)石膏制備方法
12.1 常壓水熱法制備α型高強(qiáng)石膏
12.2 天然石膏制備α型高強(qiáng)石膏
12.3 蒸壓法制備α型高強(qiáng)石膏
12.4 鹽溶液法制備α型高強(qiáng)石膏
12.5 液相法制備α型高強(qiáng)石膏
12.6 α型高強(qiáng)石膏制備機(jī)理
12.7 α型高強(qiáng)石膏的水化硬化
13 α型高強(qiáng)磷石膏檢測(cè)
14 雜質(zhì)對(duì)磷石膏水化硬化性能的影響
14.1 不同酸對(duì)α型高強(qiáng)石膏水化硬化性能的影響
14.2 微觀機(jī)理分析
14.3 影響α型高強(qiáng)石膏性能的因素分析
15 α型磷石膏凝結(jié)膨脹性能研究測(cè)定
16 α型高強(qiáng)石膏凝結(jié)膨脹率系統(tǒng)研究
16.1 原材料
16.2 試驗(yàn)儀器和設(shè)備
16.3 試驗(yàn)方法
17 粒度對(duì)α型高強(qiáng)石膏凝結(jié)膨脹性能的影響
17.1 試樣中使用材料的粒度分布
17.2 粒度對(duì)α型高強(qiáng)石膏基本性能的影響
17.3 粒度對(duì)α型高強(qiáng)石膏凝結(jié)時(shí)間的影響
17.4 粒度對(duì)α型高強(qiáng)石膏抗折強(qiáng)度的影響
17.5 粒度對(duì)α型高強(qiáng)石膏凝結(jié)膨脹性能的影響
17.6 粒度對(duì)α型高強(qiáng)石膏凝結(jié)膨脹的影響
18 混水率對(duì)α型高強(qiáng)石膏的凝結(jié)膨脹性能的影響
18.1 混水率對(duì)α型石膏性能的影響研究
18.2 混水率對(duì)α型高強(qiáng)石膏凝結(jié)膨脹率的影響機(jī)理
19 外加劑對(duì)α型高強(qiáng)石膏凝結(jié)膨脹性能的影響
19.1 緩凝劑對(duì)α型高強(qiáng)石膏凝結(jié)膨脹性能的影響
19.2 減水劑對(duì)α型高強(qiáng)石膏凝結(jié)膨脹性能的影響
參考文獻(xiàn)
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