改性磷石膏做缓凝剂的硅酸盐水泥制备研究

分别对以脱硫石膏、磷石膏和经生石灰中和后的改性磷石膏做缓凝剂所制备普通硅酸盐水泥进行全面研究。通过对水泥的凝结时间、结合水量和力学性能进行测定,并通过XRD、SEM研究石膏引入对于水泥水化产物的物相分布和微观结构的影响,从物理性能和微观机理上探究了磷石膏对于水泥早期水化的影响。

改性磷石膏对水中铅、镉离子吸附性能研究

以盐酸溶液对磷石膏进行改性,得到了一种改性磷石膏。研究了改性磷石膏中Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附性能。优化条件为:改性磷石膏的投加量为1.0 g,吸附pH为5.0,吸附时间分别为40、60 min,吸附温度分别为40、50℃。优化条件下,改性磷石膏对天然河水、人工湖水、自来水、去离子水中Pb^(2+)和Cd^(2+)的去除率达76.2%和71.8%。

改性磷石膏在普通硅酸盐水泥中的应用

通过小磨试验研究了改性磷石膏对普通硅酸盐水泥凝结时间及强度的影响,确定了冬夏两季应用改性磷石膏生产水泥的配比。生产实际表明,应用pH值为7~13的磷石膏生产的水泥产品完全满足国家标准要求,凝结时间可调控范围宽;应用改性磷石膏既消化了工业生产废渣,又降低了生产成本,带来了较好的社会效益与经济效益。

大掺量改性磷石膏基砂浆抗压强度性能研究

为提高磷石膏固废再利用的比例,文中以大掺量(≧60%)改性磷石膏替代水泥制备砂浆试件,探究改性磷石膏掺量、减水剂掺量、矿渣粉及硅灰等材料对砂浆试件抗压强度的影响规律。结果表明:60%、70%掺量改性磷石膏替代水泥制备砂浆导致其抗压强度显著降低,且其28 d抗压强度不超过基准组砂浆抗压强度的31.0%。矿渣粉的掺入可显著提升砂浆的抗压强度,且60%组改性磷石膏砂浆较70%组28 d抗压强度提升更为明显。适量的硅灰掺入大幅度提升砂浆的早期抗压强度。减水剂掺量从2.0%增加到2.6%时,砂浆抗压强度先增加后降低,且减水剂掺量为2.2%为最优掺量,此时砂浆28d抗压强度达到峰值为31.6MPa。

改性磷石膏在道路基层中的应用

随着“绿水青山就是金山银山”的环境理念深入人心,修建道路的砂砾材料来源越来越多地受到限制。因此,将改性磷石膏作为基层材料,研发了在施工中可连续作业的磷石膏路面基层材料均匀搅拌及混料装置,为施工现场不间断提供优质的、符合要求的改性磷石膏路面基层材料。不仅能够大量消纳磷石膏,而且能够解决砂石料的市场供应不足的问题,为企业带来经济效益。

改性磷石膏对石膏矿渣水泥水化过程的影响研究

采用质量分数为5%~25%的改性磷石膏、15%的硅酸盐水泥熟料、60%~80%的矿渣混合磨细制成石膏矿渣水泥,研究了改性磷石膏掺量对石膏矿渣水泥浆体的抗压强度、水化热、孔溶液pH值及水化产物的影响情况。结果表明,掺入改性磷石膏使得石膏矿渣水泥的3 d、7 d抗压强度降低,其掺量为10%、15%时,水泥的28 d、90 d抗压强度超过普通硅酸盐水泥。在3 d至90 d龄期内,水泥孔溶液pH值随龄期增长而逐渐增大。在相同龄期时,随着改性磷石膏掺量的增大,水泥孔溶液pH值减小,水化放热峰出现时间延缓。微观分析表明,掺入改性磷石膏后,28 d龄期时的水泥水化产物主要为钙矾石和C-S-H凝胶,水化产物的生成量在改性磷石膏掺量为15%时最多。

改性磷石膏基超硫酸盐水泥及其C40混凝土的配制

通过对超硫酸盐水泥中原样磷石膏的改性处理,制备出7 d、28 d强度分别达29.4 MPa、48.5 MPa的超硫酸盐水泥;并采用压汞法、扫描电镜及X射线衍射分析仪对其水化产物进行了分析。结果表明:改性磷石膏基超硫酸盐水泥硬化浆体体系致密,水化产物主要为水化硅酸钙、钙矾石及少量石膏晶体;在此基础上,利用该水泥制备出工作性能、力学性能良好的C40超硫酸盐水泥混凝土,为高性能超硫酸盐水泥及其混凝土的研制提供了思路。

改性磷石膏作水泥缓凝剂的研究

在硅酸盐水泥熟料中进行了天然石膏和改性磷石膏不同比例单掺、双掺作水泥缓凝剂的一些系列对比试验,通过对凝结时间、安定性、强度等常规物理性能测试以及XRD、SEM等微观结构分析,研究改性磷石膏对水泥缓凝剂方面的影响。研究表明,改性磷石膏与天然石膏单掺、双掺作水泥缓凝剂均具有良好的缓凝、提高强度作用。

改性磷石膏抹灰砂浆性能研究

为了解决磷石膏抹灰砂浆耐水性差的问题,促进磷石膏抹灰砂浆在建筑行业的应用,采用预处理的改性磷石膏,研究了水胶比和减水剂掺量对改性磷石基抹灰砂浆物理性能、力学性能和耐水性能的影响,并通过在体系中引入有机硅防水剂来进一步改善磷石膏抹灰砂浆耐水性能。研究结果表明:减水剂掺量和水胶比是影响磷石膏抹灰砂浆性能的主要因素,低水胶比和低减水剂掺量有利于其力学性能和耐水性能的提升,且减水剂掺量不宜高于0.9%;有机硅防水剂虽然能有效改善磷石膏抹灰砂浆耐水性能,但会对其强度造成不利影响,实际应用时其掺量不宜高于0.6%;水化产物中的凝胶和钙矾石可以填充二水硫酸钙晶体间空隙,有利于试件密实度、强度和软化系数的提高,且有机硅防水剂会在水化产物表面和间隙中形成防水膜,可以进一步改善试件耐水性能。

改性磷石膏球作缓凝剂对水泥性能的影响

研究了工业化生产的改性磷石膏球对水泥标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度、胶砂强度及水泥与减水剂相容性的影响,并与原状磷石膏和天然石膏进行对比,结合X-射线衍射、综合热分析等微观测试,分析了改性磷石膏球对水泥水化产物相、水化程度的影响.结果表明:采用改性磷石膏球配制的水泥,其初凝、终凝时间与掺配原状磷石膏水泥相比分别缩短217 min、227 min,1d、3d强度显著高于原状磷石膏配制的水泥,28d强度高于天然石膏配制的水泥,且标准稠度用水量、胶砂流动度、与减水剂的相容性等指标优于天然石膏配制的水泥.改性磷石膏球对水泥早期水化无不良延缓作用,且能提高水泥后期水化程度.综合对比上述三种石膏对水泥性能影响的各项指标,认为改性磷石膏球可以完全替代天然石膏作水泥缓凝剂.

改性磷石膏用作水泥缓凝剂研究综述

采用水洗法、中和法和煅烧法等对磷石膏进行改性,能在一定程度上降低企业生产成本,并减少环境污染,具有较好的社会效益。改性磷石膏替代天然石膏用作水泥缓凝剂,能减小磷石膏中的有害杂质对水泥的不良影响,并可对水泥的强度产生增强效果。

改性磷石膏混合粘土作为路基填料的击实试验研究

磷石膏是采用湿法工艺生产磷酸时的主要固体废弃物。将磷石膏改性后与粘土混合应用于路面基层填筑,对改性磷石膏及其混合粉质粘土料进行了击实试验,通过试验研究最终确定石灰、粉煤灰改性磷石膏在击实试验中的最佳配比,以其对以后的研究提供借鉴。

改性磷石膏用作水泥缓凝剂的试验研究

研究分析了不同掺量改性磷石膏代替天然二水石膏/脱硫石膏对水泥凝结时间、强度的影响。结果表明,改性磷石膏代替天然二水石膏/脱硫石膏作水泥缓凝剂,对水泥性能无不良影响,终凝时间有所延长,对水泥的28 d抗压强度有一定的积极作用。通过适当方法改性的磷石膏完全可以取代天然二水石膏/脱硫石膏用作水泥缓凝剂。

改性磷石膏轻骨料在路基材料中的应用研究

利用电石渣对磷石膏进行改性,得到了改性磷石膏,将改性磷石膏、水泥、矿渣粉按一定比例混合,采用造粒成球工艺制成改性磷石膏轻骨料,研究了改性磷石膏掺量和养护龄期对改性磷石膏轻骨料性能的影响,分析了改性磷石膏轻骨料替代部分碎石在磷石膏基路基材料中应用的可行性。结果表明:随着改性磷石膏掺量的增加,改性磷石膏轻骨料的筒压强度和软化系数降低,吸水率增大;当改性磷石膏掺量为88%、养护龄期为60 d时,改性磷石膏轻骨料的筒压强度为5.8 MPa、吸水率为9.8%、软化系数为0.75,符合GB/T 17431.1—2010《轻集料及其试验方法第1部分:轻集料》的要求。研制的改性磷石膏轻骨料已成功应用于道路工程中。

改性磷石膏矿渣水泥在混凝土和路基材料中的应用研究

利用生石灰对磷石膏进行改性,得到改性磷石膏,将改性磷石膏、矿渣粉、水泥按一定比例混合均匀,通过粉磨制得改性磷石膏矿渣水泥,分析研究了改性磷石膏矿渣水泥的性能及改性磷石膏矿渣水泥在混凝土和路基材料中应用的可行性。结果表明:与未改性磷石膏相比,利用改性磷石膏制得的水泥早期强度有所提高;以改性磷石膏矿渣水泥为胶凝材料的混凝土和路基材料的早期强度增长较慢,但中后期强度可实现稳定增长;将改性磷石膏应用于混凝土和路基材料中时,其中的磷、氟等杂质可得到有效固化,对生态环境的影响较小。研制的改性磷石膏相关产品具有良好的结构功能性与安全环保性,已成功应用于道路工程。

改性磷石膏对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

利用铁氧化物、铁锰氧化物及铁铝氧化物对磷石膏进行包覆改性,并使用改性磷石膏对模拟废水中的Pb(Ⅱ)进行吸附,同时考虑了初始pH值、初始Pb(Ⅱ)浓度、吸附剂用量及Cd(Ⅱ)或Zn(Ⅱ)离子强度对改性磷石膏吸附Pb(Ⅱ)能力的影响,并对吸附过程进行了等温模型及动力学模型的拟合.实验结果表明,改性磷石膏较初始磷石膏对Pb(Ⅱ)的吸附能力显著提高,且吸附量随混合液初始pH值和初始Pb(Ⅱ)浓度的增大而逐渐增大.在pH=5.0、T=25℃的条件下,改性磷石膏对Pb(Ⅱ)的吸附过程能较好地符合Elovich方程、二级动力学方程和双常数方程(R 2>0.91),且相比Freundlich模型,Langmuir等温模型能更好地拟合磷石膏及改性磷石膏对Pb(Ⅱ)的吸附过程.

旁路放风收集料改性磷石膏作水泥缓凝剂的试验研究

水泥窑旁路放风收集料对磷石膏改性效果明显,2%~8%旁路放风收集料辅加3%的粉煤灰,与原状磷石膏混合、加水、搅拌和陈化制备得到改性磷石膏。相比原状磷石膏,将其作水泥缓凝剂时,水泥凝结时间可缩短80min以上,并且改性效果随着旁路放风收集料掺量增加而增强,初凝和终凝最高可缩短115min和130min,能有效解决原状磷石膏直接作水泥缓凝剂时,水泥严重缓凝的现象。

利用改性磷石膏代替天然石膏做水泥缓凝剂的生产实践

通过生产试验总结出用改性磷石膏代替天然石膏做水泥缓凝剂在技术方案、实际生产及经营成本上的可行性。

甲酸钙对改性磷石膏基材料性能影响

采用水泥、矿渣、生石灰对原料磷石膏进行改性试验,研究早强剂对改性石膏基材料早期强度性能和浸出毒性的影响。通过正交试验确定最优物料组合为:磷石膏、水泥、矿渣、生石灰(外掺)质量分数分别为45%、20%、35%和3%,改性石膏基材料3 d、7 d、14 d抗压强度分别为2.725 MPa、6.3 MPa、11.825 MPa。3种早强剂中,甲酸钙对改性石膏基材料综合强度性能提升显著,3 d、7 d、14 d抗压强度分别提升至5.53 MPa、13.05 MPa、18.18 MPa。X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,掺入甲酸钙能使改性石膏基材料早期生成大量钙矾石和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,并生成透钙磷石等物质,提升材料强度,降低浸出总磷含量,形成致密水泥石结构。同时甲酸钙能有效降低水化体系pH值,提升水化体系Ca^(2+)浓度,有效降低早期浸出F浓度,使浸出液毒性远低于污水综合排放标准,证实磷石膏在工程领域可以广泛应用。