Le gypse de titane est un résidu composé principalement de gypse dihydraté. Il est produit par l'ajout de chaux (ou de carbonate de calcium) pour neutraliser d'importantes quantités d'eaux usées acides lors de la production de dioxyde de titane par le procédé à l'acide sulfurique. Le rejet de gypse de titane occupe de vastes superficies, pollue l'environnement et représente un coût important pour les entreprises du secteur du dioxyde de titane. Après broyage, le gypse de titane peut être utilisé pour la fabrication de retardateurs de ciment. Guilin Hongcheng est un fabricant spécialisé de ce produit.titanebroyeur à gypse.Ce qui suit décrit comment préparer des matériaux cimentaires composites titane-gypse performants.

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1. Quel est l'effet de l'ajout de divers adjuvants au gypse de titane sur ses performances ?

Après modification physique, la résistance du gypse de titane présente un certain écart par rapport à celle du gypse naturel et des autres gypses chimiques. L'ajout d'additifs est nécessaire pour améliorer ses propriétés mécaniques. Parmi ces additifs figurent les cendres de désulfuration, les cendres volantes, le laitier trempé à l'eau, l'alun, un réducteur d'eau et un retardateur de prise.

Lorsque le laitier trempé à l'eau est utilisé comme agrégat léger, une teneur inférieure à 40 % n'affecte pas la résistance du gypse de titane et permet de réduire efficacement sa masse volumique. Une teneur en cendres volantes inférieure à 30 % a un faible impact sur la résistance du gypse de titane, tandis qu'une teneur supérieure à 30 % la diminue. Les cendres volantes contribuent toutefois à améliorer la résistance à long terme du gypse de titane (7d). Les cendres désulfurées améliorent significativement la résistance du gypse de titane. Plus leur teneur augmente, plus la résistance des produits en gypse de titane est importante. L'alun améliore efficacement la résistance du gypse de titane, avec un effet optimal à une teneur de 3 %. La quantité d'eau ajoutée a un impact notable sur la résistance du gypse de titane : plus la quantité d'eau ajoutée est importante, plus la résistance de l'échantillon diminue significativement. Par conséquent, tout en assurant la fluidité de la pâte de gypse, moins on ajoute d'eau, mieux c'est.

L'ajout de laitier trempé à l'eau, utilisé comme granulat léger, permet d'améliorer la masse volumique apparente des produits d'essai à base de gypse de titane. Les cendres désulfurées, les cendres volantes et l'alun améliorent significativement les performances mécaniques du gypse de titane. Par conséquent, le gypse de titane, les cendres désulfurées et les cendres volantes sont sélectionnés comme poudres, le laitier trempé à l'eau comme granulat léger, et l'alun, la mélamine et l'acide citrique comme additifs. Les paramètres optimaux sont obtenus en faisant varier les proportions des poudres. Avec une proportion de granulats de 40 % de la poudre, une proportion d'alun de 3 % de la poudre, et des proportions respectives de 1 % et 1 % de mélamine et d'acide citrique, et l'ajout de 70 % de gypse de titane et de 30 % de cendres désulfurées, le matériau cimentaire présente de bonnes performances.

2. Comment préparer un matériau cimentaire composite titane-gypse performant ?

Après calcination pendant 2 h à 600 °C, le gypse de titane est mélangé à des cendres volantes, du laitier et du ciment afin de réduire le temps de prise initial du composite à 3 h et le temps de prise final à 5 ​​h. À 28 jours, sa résistance à la flexion et à la compression atteignent respectivement 4,3 MPa et 13,6 MPa. À partir de gypse de titane et de laitier, le clinker de ciment et un réducteur d'eau à prise rapide permettent de préparer un ciment aux performances exceptionnelles, dont la résistance et l'imperméabilité sont nettement supérieures à celles du gypse de construction. Les recherches montrent qu'après 28 jours de cure naturelle, la résistance du matériau cimentaire à base de gypse de titane répond aux exigences des matériaux de murs et des matériaux de fondation pour routes. Son taux de dissolution est inférieur à 20 % de celui du gypse de construction et son taux d'absorption d'eau est environ 50 % inférieur, ce qui indique une excellente imperméabilité. Si le matériau cimentaire composite à base de gypse de titane, de cendres volantes et de laitier n'est pas mélangé à un activateur, son temps de prise est long et sa résistance initiale faible. L'ajout d'une quantité appropriée de ciment à ce matériau composite permet de réduire sensiblement son temps de prise, ce qui favorise l'augmentation de sa résistance.

Des recherches ont montré que l'ajout de 5 % de ciment à un matériau cimentaire composite à base de gypse de titane, de cendres volantes et de laitier permet de réduire le temps de prise initial à 4 heures et le temps de prise final à 9 heures. La résistance à la flexion et la résistance à la compression à 28 jours atteignent respectivement 5,8 MPa et 29 MPa. Des matériaux cimentaires composites haute performance peuvent être préparés à partir de gypse de titane, de cendres volantes, de laitier et d'une faible quantité de ciment Portland ou de clinker, en sélectionnant un activateur approprié et en appliquant des procédés de fabrication adaptés. Ces recherches ont également montré que l'ajout de 5 % d'alunite à ce même matériau permet de réduire le temps de prise initial à 1 heure et le temps de prise final à 2 heures. La résistance à la flexion et la résistance à la compression à 28 jours atteignent respectivement 9,5 MPa et 53,0 MPa, atteignant ainsi la norme de résistance du ciment Portland au laitier 525R.

3. Comment différents types d'activateurs affectent-ils la résistance des matériaux cimentaires composites de gypse et de titane ?

La résistance des matériaux cimentaires composites peut être considérablement améliorée après calcination du gypse de titane. La résistance à 28 jours du matériau cimentaire composite renforcé par le ciment seul a augmenté de 70 %, et ses résistances à la flexion et à la compression augmentent avec la teneur en ciment. La résistance est maximale pour une teneur en ciment de 15 %. En revanche, sans ciment (et avec une teneur en chaux de 15 %), la résistance est minimale. Dans le système gypse de titane calciné/cendres volantes, l'ajout de ciment favorise l'amélioration de la résistance.

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