磷建筑石膏矿渣水泥的水化过程与耐水性能

通过凝结时间、流动度、孔溶液pH值、抗折强度、抗压强度、吸水率、软化系数、水化热和水化产物分析测试,探究了磷建筑石膏(CPG)掺量对石膏矿渣水泥水化过程与耐水性能的影响.结果表明:随着CPG掺量的增加,石膏矿渣水泥的凝结时间缩短,流动度减小,吸水率与3 d水化累计放热量均增大;水泥净浆孔溶液的pH值在水化早期快速下降,56 d时保持不变;当CPG掺量从40%增加到70%时,56 d水泥净浆孔溶液的pH值从11.02减小到10.62,水泥胶砂的软化系数从0.98减小到0.91,主要水化产物均为二水石膏和钙矾石,并且钙矾石的含量随着CPG掺量的增加而减少.

预处理方式对过硫磷石膏矿渣水泥料浆性能的影响研究

通过4种不同的磷石膏预处理方式制得过硫磷石膏矿渣水泥,对比了预处理方式对过硫磷石膏矿渣水泥料浆工作性能及抗压强度的影响。结果表明:通过对磷石膏预处理后再制得的料浆在工作性能和抗压强度方面均有较大改善,其中方式3共同混磨处理后制得的过硫磷石膏水泥浆体流动性较高,可达到175 mm;方式4湿磨处理磷石膏后制得的浆体抗压强度提升较大,可达到35.7 MPa,提高了111.2%,但过度处理对强度提升作用不大。由XRD和SEM分析可知,预处理不会改变水化产物的种类。过硫磷石膏水泥的水化产物主要为钙矾石和C-S-H凝胶,同时还有未反应的石膏颗粒,试块的抗压强度与水化产物的组成及包裹覆盖磷石膏的程度有关,同时还受到结构致密度的影响。

弱碱激发条件下磷渣-水泥复合填料路用性能试验研究

将磷渣固化后作为路基或路面基层填料是固体废弃物资源化利用的有效途径,具有广泛的经济效益和社会价值。本文通过室内和现场试验,从强度和水稳性的角度分析了磷渣-水泥复合填料的路用性能,并通过具体工程案例论证了本文固化方案的可行性。试验结果表明,弱碱激发(pH=8.0)条件下磷渣混合料在压实、固化后可作为路基填料使用,但固化体强度形成较为缓慢,7 d抗压强度约为28 d的50%。经固化后的磷渣-水泥复合填料具备了一定的耐水性,水泥熟料掺量大于7%(质量分数)时,浸泡60 d后未出现影响完整性的破坏,固化体试样的软化系数随着水泥掺量的增加而下降。在保证强度的基础上,固化剂(Na_(2)SiO_(3))的使用可以减少水泥用量,提高磷渣固化方案的经济性;而过度碱激发(pH=10.0)虽然可以提高磷渣固化体的早期强度,但对28 d强度影响并不显著。现场的工程实践表明,本文提出的弱碱激发磷渣固化方法可以有效实现磷渣的资源化再利用,在公路路基和路面基层填筑工程中具有很强的可推广性。

大掺量磷石膏矿渣水泥的水化历程与长期强度研究

采用大掺量磷石膏、粒化高炉矿渣和熟石灰制备石膏矿渣水泥,通过水化热、化学收缩、孔溶液pH值和抗压强度试验,并结合XRD和SEM-EDS测试,探究磷石膏掺量对石膏矿渣水泥的水化历程与长期强度的影响规律。结果表明,当磷石膏的掺量从40%增大到70%(质量分数,下同)时,水泥浆体的第三放热峰峰值逐渐减小,14 d化学收缩从0.066 mL·g^(-1)增大到0.193 mL·g^(-1),早期(0~1 d)化学收缩速率明显增大,孔溶液pH值在28 d龄期内趋于稳定,且与28 d龄期相比,90 d龄期试件的抗压强度提高了12.3%~27.8%。XRD和SEM-EDS分析表明,水泥浆体中主要包含二水石膏、石英、钙矾石和C-S-H凝胶等物质。28 d龄期时,随着磷石膏掺量的增大,钙矾石的生成量从7.48%减小到2.84%,C-S-H凝胶的钙硅比(摩尔比)从1.08增大到2.24。

高铁钢渣作碱激发剂对过硫磷石膏矿渣凝结硬化性能的影响

磷石膏作为磷化工企业湿法生产磷酸产生的固体废弃物,由于其杂质含量高、晶体结构存在缺陷导致其应用性能远不如其他副产石膏,现已成为我国主要的工业固废之一。为实现磷石膏的低成本化、大掺量化及高性能化应用,本研究基于全固废胶凝材料设计思路,将活性较低的高铁钢渣作为碱激发剂制备过硫磷石膏矿渣水泥,并探究物理、化学活化处理钢渣对胶凝材料凝结硬化的影响。测试结果表明:球磨时间的延长有助于细化大粒径钢渣并分散部分团聚颗粒,提升钢渣各龄期的活性指数,最佳球磨时间为20~40 min。相较于CaO,利用高铁钢渣作为碱激发剂时不利于新拌浆体的早期凝结硬化,但是对后期强度发展具有较好的促进作用,28 d时抗压强度可超过50 MPa。SEM测试结果显示,随着水化的持续进行,基体内生成大量C-(A)-S-H凝胶包裹未反应的石膏,结晶良好的棒状钙矾石填充缝隙和孔洞,进一步提升了基体的密实度。

硅铝质结合料稳定磷石膏路面基层材料力学性能研究

通过使用10%、30%和50%的矿渣粉替代无机结合料中的一部分水泥作为硅铝质结合料,分析使用水泥矿渣粉协同稳定磷石膏基层材料的力学性能,其无侧限抗压强度随着养护龄期的延长持续增长。这说明矿渣粉很大程度上改善了水泥稳定磷石膏基层材料的长期耐久性能。通过对磷石膏基层材料的XRD物相分析和SEM微观形貌观察其强度形成机理,除了物理压实作用,磷石膏路面基层材料的强度来源主要由水化产物C-S-H凝胶和钙矾石所提供。

磷石膏-水泥-矿粉复合材料的性能研究

磷β半水石膏中掺入不同质量分数的水泥和矿粉,组成磷石膏-水泥-矿粉复合材料,主要研究了其耐水性能和体积稳定性,并且采用X射线衍射、扫描电子显微镜等技术分析硬化体的水化产物。结果表明:当水泥和矿粉的掺量分别为5%和25%的时候,其28 d的软化系数为0.85,同时体积稳定性好。水泥和矿粉水化过程中,生成的主要产物水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石(AFt)会包裹磷石膏晶体,填充在硬化体的空隙之中,并且二水石膏晶体形貌由交错排列的短粗状变为板状。

磷石膏废石胶结充填体强度特性正交试验研究

基于正交试验法设计了磷石膏废石胶结充填体强度测试方案,对9组不同配比、不同浓度、不同组合方式的废石胶结充填体进行了28 d龄期的单轴抗压试验。通过对试验结果的直观分析和方差分析,发现黄磷渣对磷石膏废石胶结充填体抗压强度起决定性作用,料浆浓度是影响抗压强度的显著因素,废石质量比例和废石与料浆的排列方式是影响抗压强度的非显著性因素,废石与料浆的排列方式会一定程度的影响充填体的破坏模式。废石胶结充填体强度试验结果进一步验证了矿山采用磷石膏废石胶结充填方案的合理性和可行性。

大掺量工业废渣普通硅酸盐水泥

利用工业 废渣煤 矸石、液态 渣、磷渣 、锰渣、磷 石膏生产 ４２５ Ｒ 型普 通硅 酸盐 水泥。 水泥 中工业废 渣的掺 量 达 ３５ ％ 以 上， 其 ３ ｄ 平 均 抗 压 强 度 达 到 了 ２ ６５ Ｍ Ｐａ ，２８ｄ 平 均 抗 压 强 度 达 到 了５２４ Ｍ Ｐａ 。该项技 术值得推

养护条件对过硫磷石膏矿渣水泥砂浆性能的影响

过硫磷石膏矿渣水泥（PPSC）是由40％～50％磷石膏、40％-50％粒化高炉矿渣、2％钢渣以及4％水泥熟料混合而成的一种新型胶凝材料。通过正交试验设计研究了恒温温度、静停时间和保温时间对过硫磷石膏矿渣水泥砂浆强度的影响，并通过x射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）测试技术初步探讨了恒温温度对蒸养过硫磷石膏矿渣水泥砂浆强度和微观结构的影响。试验结果表明：在蒸汽养护条件下，恒温温度对强度的影响最为显著，静停时间和养护时间影响较小，高温不利于其强度发展，40℃为适宜的恒温温度。

过硫磷石膏矿渣水泥路面基层材料微观结构及力学性能

在以大掺量湿磨改性磷石膏浆体、粒化高炉矿渣粉为主要原料制备过硫磷石膏矿渣水泥(PPSC)的基础上,以力学性能为导向,设计制备了过硫磷石膏矿渣水泥路面基层材料(PGBM),并对其微观结构及力学性能进行了研究.结果发现:PPSC含有矿物相石英(α-SiO_(2))、二水石膏(CaSO_(2)·2H_(2)O)和水化产物钙矾石(Ettringite)3种主要矿物成分;PPSC的矿物成分和微观结构特点影响着PGBM的无侧限抗压强度,进而影响PGBM的水稳性,但PGBM与PPSC的无侧限抗压强度增长率保持一致,且PGBM的抗冲刷能力与其无侧限抗压强度发展规律也具有一致性;不同配比的各组基层试件水稳性较好,其软化系数均大于90%;PPSC掺量为5%时,PGBM的7 d无侧限抗压强度即可满足路面基层强度的规范要求,而PPSC掺量为15%的PGBM在28 d龄期时出现无侧限抗压强度下降和冲刷量升高现象,分析原因是由于PPSC内部过量钙矾石的形成导致试件膨胀开裂所致.

用磷石膏制备建筑胶结料

介绍了利用化工副产品磷石膏和高炉矿渣制备建筑胶结料的方法。重点研究了磷石膏类胶结料的配比及性能。试验结果表明 ,将未经处理的磷石膏和磨细的高炉矿渣、碱性激发剂和早强剂按一定比例混合可以制备出抗压强度超过 40

钢渣改性磷石膏做水泥缓凝剂的研究

由于原状磷石膏直接加入水泥中会导致水泥过度缓凝,因此提出了用钢渣改性磷石膏的试验方案,结果表明,掺加5%～10%左右的钢渣时,能够最大程度地降低磷石膏中的杂质对水泥性能的影响,并且改性体具有一定的强度,有利于运输和计量。

磷石膏品质对过硫磷石膏矿渣水泥浆性能影响研究

研究了磷石膏中可溶磷、共晶磷和可溶氟对过硫磷石膏矿渣水泥浆物理性能的影响规律,通过添加钢渣粉对磷石膏进行改性,并对钢渣粉的改善机理进行了初步探讨。结果表明,磷石膏中可溶磷、共晶磷和可溶氟含量对过硫磷石膏矿渣水泥浆的凝结时间和胶砂强度影响显著。磷石膏经过适量的钢渣粉预处理可以缩短水泥浆凝结时间并提高其早期强度。因此,合理控制磷石膏中可溶磷、共晶磷和可溶氟含量并采用钢渣粉进行预处理,可以制备凝结时间较短,早期强度较高的过硫磷石膏矿渣水泥浆。

磷石膏矿渣基水泥混凝土配合比设计方法研究

磷石膏矿渣基水泥是一种新型环保免烧型胶凝材料,采用45%的磷石膏、49%的矿渣、2%的钢渣和4%的硅酸水泥熟料经混合、粉磨而成。因目前磷石膏矿渣基水泥混凝土还没有明确的配合比设计方法,故采用三种常用的混凝土配合比设计方法对磷石膏矿渣基水泥混凝土的配合比进行设计和配制。结果表明,全计算法无论是胶凝材料用量还是砂率均在普通法和简易法之间,包裹程度较好,无漏石、泌水现象,较适用于C40磷石膏矿渣基水泥混凝土的配制。

过硫磷石膏矿渣水泥浆耐水性能研究

通过测定不同磷石膏掺量的过硫磷石膏矿渣水泥浆试样在标准养护条件下和流动水养护条件下的耐水系数,评价过硫磷石膏矿渣水泥浆的耐水性能;并通过测定不同组分过硫磷石膏矿渣水泥浆养护溶液中硫酸根离子浓度随养护龄期的变化规律,对过硫磷石膏矿渣水泥浆组分与耐水性的相关性及溶出机理进行了初步探讨。结果表明,过硫磷石膏矿渣水泥浆在流动水中的耐水系数明显低于静止水中的耐水系数;随着磷石膏掺量的增加,过硫磷石膏矿渣水泥浆的耐水性能逐渐降低;当磷石膏掺量为40%~50%时,过硫磷石膏矿渣水泥浆具有较好的耐水性能。

过硫磷石膏矿渣水泥浆性能优化研究

通过磷石膏预处理、提高减水剂掺量、添加硫铝酸盐水泥熟料和提高蒸养温度的方法,对过硫磷石膏矿渣水泥浆的物理力学性能进行了优化研究,并通过XRD、SEM对其水化过程和机理进行了探讨。结果表明,磷石膏经钢渣预处理可以缩短过硫磷石膏矿渣水泥浆的凝结时间;适当提高减水剂掺量可以在缩短水泥浆凝结时间的同时显著提高其早期和中后期强度;掺加硫铝酸盐水泥熟料可以显著缩短水泥浆凝结时间并提高其28d强度;合理控制蒸养温度,可以提高水泥浆早期强度且加快模具周转,提高生产效率。

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。

过硫磷石膏矿渣水泥制品养护制度研究

研究了过硫磷石膏矿渣水泥制备制品的不同养护温度、养护时间、静停时间等对水泥制品性能的影响。深入探讨了过硫磷石膏矿渣水泥制品适宜的养护制度,并对养护制度与水泥水化过程、水化产物形成及微观结构发展等的关系及其对过硫磷石膏矿渣水泥制品性能的影响机理进行了探讨。结果表明,过硫磷石膏矿渣水泥的最佳养护制度为:静停2d后,在40℃温度下养护16h。随着养护温度提高,水泥水化速度加快,早期强度增加但后期强度降低,当养护温度达到80℃时,由于不能形成水化产物钙矾石,强度明显降低。

过硫磷石膏矿渣水泥混凝土安定性控制方法研究

硅酸盐水泥熟料掺量对过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的后期强度影响很大,熟料掺量过高,过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的后期强度将大幅度下降,甚至会造成安定性不良,使混凝土结构破坏。该文对过硫磷石膏矿渣水泥混凝土安定性的控制方法进行了探索,发现通常的水浸法不能在短期内检验过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的安定性。控制过硫磷石膏矿渣水泥混凝土7d强度增进率,可有效控制过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的后期强度,避免出现安定性不良现象。