碱活性磷渣掺量对水泥浆体性能和结构的影响
碱活性骨料对混凝土质量的影响及控制方法
碱活性骨料对混凝土质量的影响及控制方法摘要:在选择骨料的时候必须要对其碱活性进行测定,以此来保证混凝土的耐久性,而在很多情况下不可避免的会有活性骨料的存在,所以就需要采取一定的措施来抑制碱骨料反应。
关键词:碱活性骨料;混凝土质量;影响;控制方法引言非活性的骨料不会导致碱骨料反应,而如果是活性骨料或者其中有部分骨料是活性的,则极有可能导致碱骨料反应的出现,混凝土从而会出现不均匀开裂、膨胀。
一、碱活性骨料对混凝土质量的影响在一般情况下,水工混凝土的强度都不太高,基本上混凝土都是以90天龄期作为强度设计标准,而普通混凝土基本上都是28天龄期强度,所以在强度方面,水工混凝土与普通混凝土是有很大区别。
在混凝土发生反应时,骨料与碱接触,骨料会产生膨胀,而硬化的水泥石则对骨料有一个约束,制约骨料的膨胀,同时硬化水泥石也会受到拉应力的作用,如果拉应力过强,超过水泥石硬度,就会引发水泥石的开裂。
水泥石强度低,抗拉性能就越差,受骨料的膨胀影响就越大,很容易导致开裂。
而水工混凝土的强度要远低于普通混凝土的强度,对于抵抗碱骨料的反应膨胀能力较弱。
在施工中,常常通过降低胶凝材料用量来达到控温防裂的目的,因为降低胶凝材料用量可以减少混凝土的产热量,使水化热升温降低。
胶凝材料的使用,一方面为碱骨料提供碱,另一方面硬化水泥石作为连续相对碱骨料反应膨胀起到约束作用。
现在多数水泥在生产过程中都采用了窑外分解技术,水泥的碱含量普遍提高,在混凝土总碱含量中胶凝材料所提供的碱量对于反应有很大的影响,所以水工混凝土的胶凝材料用量远低于普通混凝土的用量。
二、碱活性的检验方法和标准1、岩相法它是通过肉眼和显微镜观察新鲜岩石断口来鉴定骨料的种类和成分,以此来判断其是否存在碱活性,但其缺点是得不到活性组分含量与膨胀率的定量关系。
2、化学法它是在规定条件下,测定碱溶液和骨料反应溶出的二氧化硅浓度及碱度降低值,借以判断骨料在使用高碱水泥的混凝土中是否产生危害性的反应。
磷渣在特种混凝土中的研究
磷渣在特种混凝土中的研究【摘要】本文围绕磷渣在特种混凝土中的研究展开,首先介绍了研究背景和研究意义。
接着分析了磷渣在特种混凝土中的应用概况及其对混凝土性能的影响,包括掺量对性能的影响。
然后深入探讨了磷渣在特种混凝土中的作用机理,并列举了工程应用案例。
结论部分总结了磷渣在特种混凝土中的潜在价值,并展望了未来研究方向。
通过本文的研究,可以深入了解磷渣在特种混凝土中的作用机理和潜在价值,为混凝土工程实践提供理论支持和指导。
【关键词】磷渣、特种混凝土、研究、影响、掺量、作用机理、工程应用、潜在价值、研究方向1. 引言1.1 研究背景磷渣是在磷酸工业生产过程中产生的一种废弃物,其大量积累严重污染环境。
在过去的几年里,磷渣被发现具有一定的水泥活性和固化性能,逐渐引起了研究者的关注。
特种混凝土作为建筑材料中的一种重要类型,其性能直接影响到建筑物的质量和使用寿命。
探究磷渣在特种混凝土中的应用及其对混凝土性能的影响,具有重要的理论意义和实际价值。
目前,关于磷渣在特种混凝土中的研究还处于起步阶段,尚未形成系统的理论体系和完备的技术规范。
有必要进行深入的研究,探讨磷渣在特种混凝土中的应用概况、影响机理以及潜在的工程应用价值。
通过系统的实验研究和理论探讨,可以为推动特种混凝土的技术进步,提高建筑结构的抗震抗裂性能,实现磷渣资源化利用和建设节能环保型社会提供参考和借鉴。
1.2 研究意义研究磷渣在特种混凝土中的意义主要体现在以下几个方面:1. 资源综合利用:磷渣是一种工业废弃物,通过将其应用于特种混凝土中,可以有效地实现废弃资源的再利用,减少对自然资源的消耗,符合可持续发展的理念。
2. 提高特种混凝土性能:磷渣中含有丰富的氧化磷,可以通过与水泥基体相互反应形成新的水化产物,从而改善混凝土的力学性能、抗渗性能、耐久性等特性,提高特种混凝土的整体性能。
3. 减轻环境污染:磷渣中可能含有一定量的有害物质,如氟化物等,通过将其固化在混凝土中,可以防止这些有害物质进入环境造成污染,起到环保的作用。
磷渣掺合料对混凝土抗压强度的影响研究
磷渣掺合料对混凝土抗压强度的影响研究摘要:通过室内试验,对比研究了磷渣掺量和细度对混凝土抗压强度的影响,并对其机理进行分析。
试验结果表明,磷渣的掺入降低了混凝土的早期强度,且掺量越大,降低的幅度也越大;当掺量控制在50%以内时,磷渣混凝土的后期强度超过了基准样;随着磷渣比表面积的增加,试件的强度提高,且越到后龄期提高的幅度越明显。
关键词:磷渣掺合料混凝土抗压强度1 引言磷渣,又称磷矿渣,是电炉法生产黄磷的一种副产物,主要成分为硅酸钙。
磷渣作为掺合料在水泥混凝土中的应用,一方面可以优化混凝土的某些性能,例如降低水化热、减小收缩等,另一方面也可以解决作为废渣的堆放处置以及由此引起的环境问题。
同时,磷渣价格低,替代部分水泥后降低了成本。
因此,深入研究磷渣对水泥混凝土性能的影响,是具有技术、经济和社会意义的[1、2]。
我国最早在20世纪80年代末开始进行磷渣作为混凝土掺合料的试验研究。
已有研究和实践表明[3],除可以降低混凝土水化热和减少收缩外,磷渣的掺入还可以提高混凝土的极限拉伸值和抗渗性能,并且在一定程度上可以改善混凝土的耐久性。
关于磷渣对混凝土抗压强度的研究较多,但对早期和后期强度的影响说法不一[4~6]。
本文通过大量室内试验,从掺量和细度两个角度考察磷渣对混凝土抗压强度的影响。
2 原材料与试验方法2.1 原材料水泥:重庆拉法基普通硅酸盐水泥,比表面积360m2/kg,密度3.15g/cm3。
化学成分见表1。
磷渣:宁夏某厂排放的磷渣,密度为2.79g/cm3,质量系数1.29,活性系数0.10。
化学成分见表1。
粗骨料:石灰石碎石,5~20连续级配。
细骨料:简阳中砂,比表面积模数为2.6,表观密度为2710kg/m3,松散密度为1350kg/m3。
减水剂:FDN高效萘系减水剂,减水率20%±2%。
2.2 试验方法参考《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T50081规定进行。
2.3 配合比设计方案对比研究在相同水胶比条件下,不同掺量和比表面积的磷渣对混凝土力学性能的影响。
磷渣掺合料及其对水泥水化性能的影响
Ab t a t T e p p rito u e re e b sc c e c la d mi e a o o e t a d a ay e e e e ta d t e e au t n i d x sr c : h a e nr d c d i b ft a i h mia n n r l mp n n , n n l s d t f c n h v ai n e n i h c h l o o e c e c l o o e t vte u o y q a t y a d sr cu e a d t e f e e s d g e ft e p o p o u lg o t h mia c ii ft h mi a mp n n , i o sb d u n i n tu t r n h n n s e r e o h s h r s sa n i c e c la t - h c r t i h s v t, n n l , i u s d t e e e to h s h r ssa sa d t e o e n y rt n p o e t n e mir t cu e o e h r ig y a d f a l d s s e f c fp o p o u l g a d i v n c me th d a o r p ry a d t c o sr t r ft a d n i y c h i i h u h
中 wSO)WC O 占到 9 %左 右 , (iE (a ) + 0 而且 一 般 (i2 SO)
/(a ) 1 ~ ., wC O为 . 1 通常 wA 3 <5 受黄磷生产 1 5 (l ) %。 O 工艺 的影响 , 磷渣中的 wP 一般在 l 3 %。 ( ̄ ) O %~ . 5 1 磷 渣 的矿物 组成 . 2 磷渣的矿物组成与磷渣的产出状态有关 。块状 磷渣 的主要矿物组成为环硅灰石 、 枪晶石 、 硅酸钙 , 副矿物有磷灰石、 金红石等。 粒状电炉磷渣以玻璃态 为主 , 玻璃体含量达 9 %以上 , 0 潜在矿物相为硅灰 石和枪晶石 ; 此外还有部分结 晶相 , 如石英 、 假硅灰
混凝土中碱活性材料的应用研究
混凝土中碱活性材料的应用研究一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,它的强度、耐久性和可靠性都是决定工程质量的重要指标。
然而,由于混凝土中含有的碱活性物质,例如氢氧化钠、氢氧化钙等,会与某些骨料中的硅酸盐发生反应,导致混凝土的膨胀和开裂,严重影响了混凝土的使用寿命。
因此,研究混凝土中碱活性材料的应用具有重要意义。
二、混凝土中碱活性物质的特点混凝土中常见的碱活性物质有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠等,这些物质在混凝土中的主要作用是促进水化反应,增强混凝土的强度。
然而,当混凝土中的碱活性物质与某些骨料中的硅酸盐发生反应时,会产生明显的膨胀效应,导致混凝土的开裂和脱落。
这种现象被称为碱-骨料反应,是混凝土中常见的一种病害。
三、碱活性材料的检测方法为了避免混凝土中的碱活性材料对工程质量的影响,需要对混凝土中的碱活性物质进行检测。
目前,常用的碱活性检测方法有以下几种:1.酚酞试验法这种方法是将酚酞溶于乙醇中,然后加入混凝土试样中,如果混凝土中含有碱活性物质,试样会呈现出红色或紫色。
2.电导法这种方法是利用电导计测量混凝土试样的电导率,如果电导率超过一定的阈值,说明混凝土中含有碱活性物质。
3.荧光显微镜法这种方法是将混凝土试样切片后,在荧光显微镜下观察试样中的反应产物,如果存在反应产物,说明混凝土中含有碱活性物质。
四、碱活性材料的抑制方法为了避免混凝土中的碱活性材料对工程质量的影响,需要采取一些抑制措施。
目前,常用的抑制措施有以下几种:1.使用低碱度水泥低碱度水泥是指其氢氧化钠含量低于0.6%,使用低碱度水泥可以减少混凝土中的碱活性物质含量,从而减少碱-骨料反应的风险。
2.使用抑制剂抑制剂可以在混凝土中形成一层保护膜,防止碱活性物质与骨料发生反应。
常用的抑制剂有硅酸盐类抑制剂、磷酸盐类抑制剂等。
3.使用优质骨料优质骨料中的硅酸盐含量低,不易与混凝土中的碱活性物质发生反应,从而减少碱-骨料反应的风险。
五、碱活性材料的应用研究1.碱活性材料对混凝土性能的影响一些研究表明,适量的碱活性材料可以提高混凝土的强度和耐久性。
磷渣细度对水泥石脆性和孔结构的影响研究
作 者简 介 : 建峰 , , 士研 究生 , 要 从 事建 筑 材 料研 究 。E—m i zaga f gc s a cm 张 男 硕 主 a :hnj ne z@ i .o l i n n
第 2 4期
张 建 峰 , : 渣 细 度 对 水 泥 石脆 性和 孔结 构 的 影 响 研 究 等 磷
磷渣 化 学成 分 测试 参 照 国家标 准 G / 6 4 B T 6 5—8 6 《 于 水 泥 中 的 粒 化 电 炉 磷 渣 》 根 据 G / 16 1 用 , B T 7 7 — 1 9 水 泥胶砂 强度 检验 方 法 》 备 磷 渣水 泥 体 系胶 9 9《 制
砂试 块 , 在标 准条 件 下 养护 。试 验 采 用脆 性 系 数作 为
化 反 应 生 成 的 C — S — H 凝 胶 更 多 , 化 产 物 联 结 也 水
更 紧密 , 脆性 系 数 也 相 应 增 大 ; 磷 渣 掺 量 达 到 6 % 当 0 时, 过量 的磷 渣并 不能 因二 次水 化反 应而 消耗 完 , 且 而 充 当 了胶 凝 材料 , 但联 结 能力不 能 与水泥 石相 比, 因此 强度 反 而降低 , 性 系数减 小 。 脆
表 5 水 泥 石 孔 结 构 参 数
不能 提高水 泥 石 的脆 性 系数 , 反而 使其 脆性 系数 降低 , 但 当磷 渣 的 比表 面 积 达 到 3 0 m / g 同 时 磷 渣 掺 量 5 k ,
不高 时 , 掺磷 渣 的水 泥石 早期脆 性 系数 较低 , 但后 期 明 显增 大 , 且随 着磷 渣 比表面 积 的增大 , 而 脆性 系数 并 没
渣作 混凝土 掺和料 , 不仅 可 以节约水 泥 , 而且 可 以改善 混凝 土 的某 些性能 , 具有 巨大 的环保效 益 和社 会效 益 。 由于水 泥石 的孔 隙率 、 孔分 布 、 的大小 和形状 以 孔
磷渣对混凝土早期性能及强度的影响
21 原 料 .
水 泥 :重 庆 拉 法 基 水 泥 厂 4 .R 级 普 通 硅 酸 25 盐 水 泥 , p= . 1/r 3 1 ge ,水 泥 强 度 富 余 6 ,其 化 a %
文 研究 了磷 渣 对新 拌 混 凝 土 的 工作 性 及其 强度 发
展 的影 响 。
果 , 从 图 中 可 以 看 出 , 随 着 磷 渣 掺 量 的 增 加 ,混
凝 土 的凝 结 时 间 延 长 , 当磷 渣 掺 量 达 到 5%时 , 0
2
实 验
混 凝 土 的 凝 结 时 间 比基 准 时 间 延 长 1倍 以 上 。 磷 渣 本 身 是 属 于 1种 具 有 潜 在 活 性 的 水 硬 性 材 料 。
子 含水率 为 3 : %
减 水 剂 : 市 售 UF 2 一 。
表 1 4 ・R级 普 通 硅 酸盐 水 泥 的化 学 成 分 25
成分 S 2 i 0 CO a A 23 F n Mg I e 0 o
61 9 25 6 23 5
磷渣掺量, %
图 1 磷 渣 掺 量 对 混凝 土 凝 结 时 间的 影 响 , %
土 , 磷 渣 可 延 长 新 拌 混 凝 土 的 凝 结 时 间 , 改 善 工 作 性 能 , 降 低 其 坍 落 度 的 经 时 损 失 及 水 化 热 ,使 混 凝
土 的早期 强度发展 较 慢 。
关 键 词 :磷 渣 :凝 结 时 间 ; 工 作 性 ; 水 化 热 ; 强 度
1 引 言
磷渣对水泥物理性能的影响研究
Ho. . 2 2OO7
磷 渣 对 水 泥 物 理 性 能 的 影 响 研 究
杨代 六 1 徐 迅 2
( . 国水 电顾 问集 团成 都勘测 设计 研究 院 , 1 中 成都 6 0 7 ; 10 1 2西 南科技 大学 材料科 学 与工 程学 院 , 阳 6 1 1 ) . 绵 2 0 0
期 间 , 边众 多水 电工程将 相继 开工 , 粉煤 灰 的需 周 对
化 钙 ,性 能 与水淬 高炉 矿渣接 近 。本 文研 究 不 同细 度 、 同掺量 磷渣 对水 泥物理 性能 的影 响 。 不
1 试 验 原 材 料 及 方 法
11 原材 料 .
求 也越来越 大 , 粉煤 灰呈现 出供 不应求 的局面 。 择 选 磷 渣作 为粉煤灰 的替代 产品, 其作 为掺和料 对水 泥基
4 结 论
于水 泥厂 , 而且适 用于 任何企 业 的任何 产 品 , 具有 普
遍适 用性 。
() 1 方案 一 可称 为 “ 水泥 产 品废渣 利用 率 ( 及 %) 其 计算公 式标 准 ” 中 F和 率 。其 用 只能 作为 统计报 表 中 的一个项 目, 不可用 作税 收优 惠政 策资 格认 定指标 。 () 2 方案 二可 称为 “ 水泥 产 品享受 资源 综合 利用 优 惠政 策 的认 定 指标及 其计 算专 用标 准” 。 最 后 , 迎各 界 同仁参 与讨论 , 同促 进水 泥行 欢 共 业 资源综 合 利用 的技术 进步 !
中 图分 类 号 :Q1 29 文 献 标 识 码 : 文章 编 号 :0 7 6 4 (0 7 0 — 1 - 3 T 7 B 1 0 - 3 4 2 0 )2 的 2 0
摘 要 : 究 了 不 同细 度 和 不 同掺 量 磷 渣 对 水 泥物 理 性 能的 影 响 , 果 表 明 : 渣 具 有 一 定 的减 水作 用 , 研 结 磷 降低 需 水 量 ; 渣 细度 越 细 , 强度 越 高 ; 着磷 瀣 掺 量 的 增加 , 期胶 砂 抗 压 和 抗 折 强 度 逐 渐 下 降 。 磷 其 随 早
磷渣粉对水工混凝土性能的影响分析
在“ 六方 水化产物 ”CA 及 CA 6层 面上 , ( 2H, 2H ) 没办法 生成 , 也 就 不 能 产 生 CA 2H 。
() 3 由于 硅 酸 盐 水 泥 在 水 化 初 期 形 成 的 半 透 水 性 薄 膜 吸 附
了周 围的磷渣粉末 , 该层薄膜 的致密性提 高, 令 大大减 弱 了离 子及水分子通过薄膜的速度 ,造成水泥离子水化速率下 降, 从 而 延 缓 了凝 固 时 间 。
2 %及 6 %。 1 6
24 对 其力 学性 能的 影响 .
混凝土力学性能实验结果如表 1 结果表 明: , () 1纯水泥混凝土在 9 d前 的抗压强度 、 0 劈拉 强度 、 轴位强 度都 比掺杂粉煤灰或者磷渣粉 的混凝土 高,而在 1 0 8 d后就和
后 者 持 平 或 被追 赶 上 。 () 单 独 掺 杂 粉 煤 灰 的混 凝 土 相 对 比 , 凝 土 单 独 掺 杂 2和 混 磷 渣 粉 时在 7 9d内抗 压 强度 及 劈 拉 强度 、 拉 强 度 等 数 值 接 -0 轴
杂了磷渣粉 的水 泥浆 里的水化产物 里不仅具有高碱度 的 C S —— H 凝 胶 , 还 有 相 对 碱 度 较低 的 C S H 凝 胶 。 还 —— 还需要注意 的是 , 掺入磷渣粉还 能够 很大程度 的令水泥水 化热下 降, 主要是 降低 了水泥水化第一天里的水化热 。当掺入
磷 渣 粉 含 量 为 1%或 4 %时 ,一 天 之 后水化 的磷 渣 颗 粒存 在在 水化 浆液 中 。 另 外 , 掺
1 磷 渣 的矿物成 分 . 2
磷渣 的矿物成分主要取决于其 出产地 。电炉磷渣为粒状玻 璃态 , 玻璃体含量 高达 9 %以上 , 0 潜在矿物是硅灰石及枪 晶石, 此外还存在一些 结晶相 , 像假硅灰石 、 方解石及石英等 。 水淬制 取 的磷 渣 因 其 玻璃 体 结 构 , 而 具 有 相 对 较 高 的潜 能活 性 。 从
碱活性材料对混凝土性能影响研究与应用
碱活性材料对混凝土性能影响研究与应用混凝土是一种结构建筑中广泛使用的材料,拥有良好的耐久性和强度,同时具有较低的成本。
然而,随着人们对混凝土材料性能的要求越来越高,传统混凝土材料已经不能满足需求。
近年来,碱活性材料作为一种新型混凝土材料被广泛研究和应用。
本文将从碱活性材料的概述、对混凝土性能的影响、应用案例等方面进行探讨。
一、碱活性材料概述碱活性材料是指在水中具有一定碱性的粉状物质,其主要成分包括硅酸、铝酸等,具有较强的活性,可以和混凝土中的氢氧化钙反应,形成新的水化产物,促进混凝土的早期强度发展和长期耐久性提高。
常见的碱活性材料有矿渣粉、高炉矿渣粉、粉煤灰等。
其中,矿渣粉是直接从冶炼过程中产生的含有硅酸、铝酸等成分的固体废弃物进行磨碎而成。
高炉矿渣粉是焦炉煤气净化过程中所产生的废渣,具有较高的玻璃相含量和反应活性。
粉煤灰是从煤的燃烧产生的矿物质残渣,其碳含量较高,因此反应速度较慢。
二、碱活性材料对混凝土性能的影响1. 早期强度发展碱活性材料可以与混凝土中的氢氧化钙反应,形成新的水化产物,从而提高混凝土的早期强度。
研究表明,在混凝土中加入一定量的矿渣粉、高炉矿渣粉等碱活性材料可以明显提高混凝土的早期强度,特别是3天和7天的强度。
2. 长期耐久性碱活性材料中的一些活性成分可以填补混凝土中的毛细孔和细小孔隙,从而减少混凝土中的孔隙度和疏松程度,进而提高混凝土的耐久性。
研究表明,在混凝土中加入适量的矿渣粉、高炉矿渣粉等碱活性材料可以减缓混凝土中的碳化、硫酸盐侵蚀等现象,延长混凝土的使用寿命。
3. 抗裂性能混凝土在受到外力作用时容易发生裂缝,从而影响其强度和耐久性。
研究表明,在混凝土中加入一定量的碱活性材料可以使混凝土的内部结构更加致密,从而提高混凝土的抗裂性能,减少裂缝面积和数量。
4. 环境友好性传统混凝土在生产过程中会产生大量的二氧化碳等有害气体,不利于环境保护。
而碱活性材料的生产过程中产生的废气、废水等均可得到有效处理和利用,具有较好的环境友好性。
浅析碱对混凝土结构的影响
浅析碱对混凝土结构的影响摘要:影响混凝土结构的碱主要来至三个方面——水泥、掺和料或混合材、化学外加剂及拌合水。
水泥中的碱主要由水泥等生产原材料带入,生产水泥的粘土带入量较大,除外由掺和料与外加剂带进混凝土的碱含量也不可忽视。
碱对混凝土结构影响具有两面性:一方面它是水泥中水化加速剂,水化产物的稳定剂及掺合料的激发剂,能够提高混凝土结构的抗冻性、耐磨性、抗碳化从而阻止钢筋锈蚀等性能;另一方面,在有碱活性集料及水的条件下,碱会引发碱—集料反应,从而引起混凝土膨胀开裂或钢筋的脆性断裂等。
关键词:碱;混凝土结构;影响1、碱在混凝土结构中的积极作用1.1加快水泥水化速度,增加混凝土早期强度在水泥水化阶段,形成铝酸钙水化产物,并在碱性介质中稳定存在,加速该水化产物的迅速形成,同时能够激发掺合料活性,高硫高碱环境条件下,加快其玻璃体网络结构解体,迅速形成大量的C-H-S及钙钒石,使水泥浆体的大部分碱形成水化硫铝酸钙,该类水化胶凝矿物是水泥混凝土早期强度的贡献者。
因此,一定的碱度能提高了水泥的水化反应速率,是促凝剂、早强剂、抗冻剂等外加剂的理论基础。
1.2稳定水泥水化产物,保护后期混凝土强度在混凝土水化体系中,碱是水泥水化产物的稳定剂,水泥的碱度很高,其PH值始终为13.5左右,水泥中的四大矿物的水化生成物、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙等只在较高碱度的环境中才能保持长期稳定。
当水泥及其掺合料的碱度降低到pH值12以下时,水泥水化产物会发生了晶形转变或衰变分解:水化硅酸钙的三维空间立体晶格网络会崩解为二维柱状晶体,长柱状水化铝酸钙晶格会分解为碎块状的立方晶格,长柱状高硫型水化硫铝酸会分解为立方状低硫型水化硫铝酸钙,最终将导致混凝土或混凝土后期强度的严重倒缩。
1.3护筋作用混凝土在水化作用时,水泥中氯化钙生成氢氧化钙,使pH值一般可达到12.5~13.5,钢筋在这样的高碱环境中,表面容易生成一层致密氧化膜,即为钝化膜,它能够将钢筋和外部环境隔离开来,阻止钢筋的锈蚀,钝化膜在高碱环境中具有相当的稳定性。
分析磷渣配料对水泥生产工艺和水泥性能的影响
建材发展导向2020年第10期分析磷渣配料对水泥生产工艺和水泥性能的影响徐宁1丁宇1石丽颖2(1.阜新市大鹰水泥制造有限公司,辽宁阜新123000;2.辽宁省轻工科学研究院有限公司,辽宁沈阳110000)摘要:根据水泥生产工艺的特点,分析磷渣配料对水泥生产工艺以及水泥性能的影响,旨在通过这些影响因素的确定,完善水泥生产工艺,提高水泥生产的整体质量,推动水泥生产行业的稳步发展,满足不同行业对水泥材料的使用需求。
关键词:磷渣配料;水泥;生产工艺;水泥性能在工业产业运行及发展中,磷渣作为磷矿生产中所排出的废气材料,将其与水泥工业生产融合,不仅可以作为水泥生料生产中的煅烧材料,也可以作为混合材料,全面提高水泥生产的效率。
但是,在一些水泥生产工艺中,由于缺少对磷渣配料的合理运用,会降低水泥的生产效果,影响水泥的性能,而且,在磷渣废气物质处理中会影响环境的可持续性。
因此,在水泥生产工艺中,将磷渣配料预制融合,会不断提高熟料以及水泥材料的性能,提高生产效率,避免水泥生产过程对环境造成的污染,充分满足水泥行业的稳步发展需求。
1材料分析磷渣的化学成分磷渣辅料的化学成份描述如下:SiO 2(35.70),Al 2O 3(3.33),MgO (1.17),CaO (47.00),K 2O (0.741),S03(1.35),P 2O 5(4.43)。
2磷渣配料对水泥生产工艺和水泥性能的影响2.1磷渣作为原材料配置生料的运用根据水泥的生产特点,在磷渣在配制生料中的运用中应该做到:首先,在熟料生产中,磷渣玻璃体中含有较多的CaSiO3,将其与熟料矿物质融合,可以增强成核诱导反应,有效增强C3S 的性能,提高熟料的生产效率。
而且,由于磷渣中存在着较为丰富的高钙以及高硅物质,通过与生产工艺的融合,会避免提取物对自然生态造成影响,降低熟料生产中的影响,提高生产工艺的可持续性[4]。
其次,由于磷渣中含有较为丰富的微量氟以及磷,这些物质的矿化作用相对较强,将其作为熟料生产材料,不仅可以提高熟料的易燃性,也可以增强熟料的强度,积极促进SiO 2的反应,提高水泥材料的生产效率。
碱激发水泥对混凝土性能的影响研究
碱激发水泥对混凝土性能的影响研究一、研究背景水泥是混凝土的重要组成部分,而碱激发则是影响混凝土性能的关键因素之一。
过高的碱激发会导致混凝土的膨胀,破坏混凝土的结构和性能。
因此,研究碱激发水泥对混凝土性能的影响,对于混凝土的设计和建造具有重要意义。
二、碱激发水泥的定义和分类碱激发水泥是指在水泥生产过程中,加入一定量的含碱物质的原料,使水泥中的碱含量增加。
根据碱含量的不同,碱激发水泥可以分为低碱激发水泥、中碱激发水泥和高碱激发水泥。
三、碱激发水泥对混凝土性能的影响1.强度碱激发水泥可以促进混凝土中的水化反应,提高混凝土的强度。
但是,高碱激发水泥会导致混凝土的膨胀,破坏混凝土的结构和性能,从而降低混凝土的强度。
2.耐久性碱激发水泥中的碱离子会与混凝土中的氯离子结合,形成氯化物,进而导致混凝土的腐蚀和损坏。
因此,高碱激发水泥会降低混凝土的耐久性。
3.收缩性高碱激发水泥会导致混凝土的膨胀,使混凝土产生收缩应力,从而引起混凝土的开裂和变形。
4.渗透性碱激发水泥中的碱离子会降低混凝土的孔隙度,从而降低混凝土的渗透性。
但是,高碱激发水泥会导致混凝土的膨胀和开裂,增加混凝土的渗透性。
四、减少碱激发水泥对混凝土性能的影响的方法1.选择低碱激发水泥选择低碱激发水泥可以降低混凝土的膨胀和开裂,从而减少碱激发水泥对混凝土性能的影响。
2.添加掺合料添加掺合料可以降低混凝土中的碱含量,从而减少碱激发水泥对混凝土性能的影响。
3.控制混凝土中的水化反应控制混凝土中的水化反应可以降低混凝土中的温度和水分蒸发,从而减少碱激发水泥对混凝土性能的影响。
4.控制混凝土的湿度控制混凝土的湿度可以降低混凝土中的碱含量,从而减少碱激发水泥对混凝土性能的影响。
五、结论碱激发水泥对混凝土性能有着重要的影响,高碱激发水泥会导致混凝土的膨胀和开裂,降低混凝土的强度和耐久性。
为了减少碱激发水泥对混凝土性能的影响,可以选择低碱激发水泥、添加掺合料、控制混凝土中的水化反应和控制混凝土的湿度。
磷渣对水泥物理性能的影响研究
磷渣对水泥物理性能的影响研究
由于工业生产的不断进步,磷的活性也在不断增强,①而水泥是钢筋混凝土的基本成分之一,在现实水泥生产中各种消耗品都有可能含有磷。
随着磷对水泥物理性能的影响,建筑施工中对水泥磷渣的分析越来越重要。
②水泥是一种复合材料,由熟料、外加剂、活性粉煤灰和水组成,它的特性由各组分的大小、粒径、数量及化学性质决定。
③参与制备水泥的外加剂中,磷是一种重要的有机物质,它对水泥的物理性能有重要影响。
④磷的影响主要包括抗折强度、抗压强度、吸水率、水浸时间、收缩率以及初凝时和晚期强度。
首先,磷含量较高时,水泥抗压强度降低,随着磷含量的增加,水泥抗压强度不断减弱。
其次,⑤ 高温时更加明显,随着磷含量的增加,水泥抗压强度降低得更快,抗压强度可能下降到15Mpa或更低。
⑥ 水泥的水泥性能受到磷的影响较大,其影响主要表现在吸水率和水浸时间这两个性能上。
具体来说,磷渣水泥吸水率较高,严重影响水泥及其制品特性。
磷渣水泥⑦水浸时间较长,导致水泥物理机械性能不足以满足工程需要。
此外,磷对水泥中的细微颗粒有重要影响,当磷含量增加时,细微颗粒的比重及活性会增加。
⑧磷渣水泥收缩率较高,普通水泥收缩率的1.5倍以上,当砂浆中的收缩量超过4%时,易出现裂缝等损坏,严重影响施工质量。
⑨ 综上所述,磷渣对水泥物理性能影响巨大,磷含量较高时,会导致水泥性能及其制品质量下降。
因此,在生产过程中,必须注意控制磷含量,同时要科学选择合适的外加剂,使水泥满足工程要求,实现可持续发展的目标。
磷渣粉作为混凝土掺和料的研究与实际应用
磷渣粉作为混凝土掺和料的研究与实际应用摘要:现阶段,以混凝土材料为主体结构的工程设施数量繁多,对混凝土掺合料的使用效果有着更为严格的要求,为此,新型混凝土掺合料的开发工作变得十分重要。
本文以磷渣粉材料在混凝土材料中的掺和使用效果作为主要研究对象,分析磷渣粉材料会对混凝土结构强度造成的影响,整理相关经验并给出针对性发展建议,希望可以为同领域工作者提供合理参考作用。
通过不同配合比的混凝土抗压试验,对C30水泥混凝土抗压强度评定以标准养生60d或90d龄期的试件强度作为评定依据的,可参考10%粉煤灰+30%磷渣粉掺量,由此带来的强度提升为11.8%,同时每方混凝土单价减少12.52%。
关键词:磷渣粉;混凝土制备;工程应用0引言磷渣粉作为一种特殊的工业废料,在掺入混凝土材料后,能显著提高混凝土结构的强度。
同时,它在水化热反应、活性效应和缓凝效应等方面发挥重要作用。
基于以上内容,本文通过实验分析磷渣粉在混凝土材料中的应用效果,阐述了其关键作用,并通过工程实例证明了研究的实用性价值。
磷渣是磷化工企业生产化肥时产生的一种固体工业废料,主要含有磷酸盐。
根据中国黄磷的生产能力,每年约有500万吨磷渣排放。
过多的磷渣积聚会对土壤和地下水造成严重污染。
目前,磷渣已广泛应用于混凝土行业,可用于混凝土骨料、水泥生产和矿物掺合料,以及制备碱激发胶凝材料等[1-5]。
磷渣主要由玻璃体结构组成,含有丰富的SiO2、CaO和Al2O3等物质,具有良好的潜在活性。
当磷渣掺入水泥基材料后,可与水泥水化产物发生反应,生成更多的胶凝材料,从而降低水化产物中Ca(OH)2的含量。
磷渣粉是经过粉磨形成的微粒,表面积增大,从而增加了磷渣的活性,尽管活性提升有限。
这主要是由于磷渣粉的化学性质,其中的Al—O—Al和Si—O—Si的化学键相对稳定,比较不容易断裂。
当磷渣粉与NaOH溶液混合时,溶液中的大量氢氧根离子会引起磷渣粉的极化作用,释放出大量能量,导致磷渣粉表面的保护膜分解,使得氢氧根离子进入磷渣粉内部的玻璃体中,进而促使Si—O—Si和Al—O—Al键的断裂,从而激发磷渣粉的活性[6]。
磷渣在特种混凝土中的研究
磷渣在特种混凝土中的研究引言磷渣是一种常见的工业废弃物,由于其含磷量高、资源丰富,因此在建筑材料领域具有潜在的利用价值。
磷渣在混凝土中的应用已经得到了一定的关注,然而其在特种混凝土中的研究还相对较少。
本文将重点研究磷渣在特种混凝土中的应用,探讨其对混凝土性能、力学性能和耐久性能的影响,希望能够为磷渣在特种混凝土中的应用提供一定的理论参考和实际指导。
一、磷渣的性质和特点磷渣是磷矿的焙烧产物,主要成分是氧化钙(CaO)、氧化铁(Fe2O3)、氧化镁(MgO)等,同时含有较高的磷酸盐和磷酸铁盐。
由于磷渣的成分复杂,因此其具有较高的活性和亲水性,易与水泥水化反应,同时也具有一定的矿物掺合效应。
磷渣中含有较高的磷酸盐和磷酸铁盐,因此具有一定的缓凝作用。
磷渣具有多孔性、颗粒粗大和活性较高的特点。
二、磷渣在特种混凝土中的应用1. 研究目的本研究旨在探讨磷渣在特种混凝土中的应用效果,分析其对混凝土性能、力学性能和耐久性能的影响,探讨磷渣在特种混凝土中的最佳应用比例。
2. 实验方法选取常规水泥和磷渣为主要材料,按照一定的配合比制备特种混凝土试件。
通过控制磷渣的掺量,对混凝土试件进行抗压强度、抗折强度、抗渗性能等性能测试。
同时利用扫描电子显微镜(SEM)等测试方法对混凝土试件的微观结构进行分析,探讨磷渣对混凝土内部结构的影响。
三、磷渣在特种混凝土中的应用前景1. 环保性磷渣是一种常见的工业废弃物,资源丰富,利用磷渣可以有效减少工业废弃物对环境的污染,具有一定的环保意义。
2. 经济性由于磷渣是一种废弃物,因此其成本相对较低,可以有效降低混凝土材料的生产成本,具有一定的经济效益。
3. 应用前景磷渣在特种混凝土中的应用前景广阔,可以应用于高性能混凝土、耐久性混凝土、自密实混凝土等多种特种混凝土中,满足不同工程项目的需求。
磷渣在特种混凝土中的应用具有一定的理论研究和实际应用价值,对于改善混凝土性能、提高混凝土力学性能、延长混凝土使用寿命具有一定的意义。
磷渣对水泥水化及强度的影响研究
磷渣对水泥水化及强度的影响研究李明霞;杨华全;李响【摘要】为合理利用磷渣作为大体积混凝土掺合料,采用差示扫描热量分析、电镜扫描、孔结构分析等一系列微观手段研究了磷渣细度及掺量对磷渣水泥浆水化程度、水化热和力学性能的影响.试验结果表明,掺磷渣的水泥石孔隙明显减少,结构密实;浆体中的Ca(OH)2量随龄期的增长而增加并随磷渣掺量的增加而降低;水化热随磷渣掺量的增加而降低,磷渣比表面积越大,水化放热越多;磷渣细度对胶砂早期强度影响较大,对后期强度影响不明显.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2012(043)023【总页数】4页(P88-91)【关键词】磷渣;细度;差示扫描;电镜扫描;孔结构测试;水泥【作者】李明霞;杨华全;李响【作者单位】长江科学院材料与结构研究所,湖北武汉430010;水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】TV42.1磷渣是用电炉法生产黄磷时所产生的一种低熔点、具有潜在活性的工业废渣,其主要化学成分是CaO,SiO2,Al2O3,P2O5等。
由于我国对黄磷的需求量很大,每年都有大量的磷渣堆积,不仅占用土地,其有害物质还能随雨水渗到地下,污染地下水,所以提高磷渣资源的利用率势在必行。
随着我国水利事业的不断发展,磷渣作为掺合料被用于大体积混凝土中,不仅可解决土地占用问题、减少环境污染,还降低了水泥用量、节约能源。
很多学者对掺磷渣混凝土的力学性能和耐久性进行了研究,但对其水化及微观结构研究较少。
本文通过各项微观实验,研究分析了不同细度、掺量的磷渣的水化程度,及其对水泥浆体水化热及强度的影响,为以后的磷渣利用提供参考。
1 试验原材料和方法1.1 水泥试验采用贵州江电葛洲坝水泥厂生产的42.5中热硅酸盐水泥,水泥的物理力学性能检测结果见表1。
从水泥性能检测结果来看,试验用的水泥基本性能指标均符合国标GB200-2003对中热硅酸盐水泥的有关规定。
浅析碱含量对水泥混凝土的影响及预防
浅析碱含量对水泥混凝土的影响及预防发表时间:2018-08-07T11:27:07.737Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第8期作者:赵阳惠[导读] 目前在我省公路建设市场中,桥涵结构物还是以混凝土为主。
云南省公路科学技术研究院工程检测中心云南昆明 650214摘要:目前在我省公路建设市场中,桥涵结构物还是以混凝土为主。
混凝土耐久性不足,严重影响着结构物的安全性和使用寿命。
引起混凝土耐久性不足日渐显现的一个重要原因就是碱-骨料反应所导致开裂。
因此,在现行的(JTG/TF50-2011)《公路桥涵施工技术规范》中不仅对原材料的碱含量有了相关的规定,并对总碱量作出了要求。
本文就碱含量对混凝土的影响进行分析。
关键词:碱含量;水泥混凝土;影响及预防引言如今“十三五”公路发展黄金机遇推动全省公路建设的高速发展,云南处于云贵高原桥隧比相对较高,而桥涵结构物还是以混凝土为主。
而各地集料的品种、矿物组成千变万化,若集料中含有活性碱骨料,再加上发生碱-骨料反应必备的足够湿度,混凝土中的碱会与集料中的活性碱骨料发生化学反应,使混凝土发生不均匀膨胀,产生裂缝,从而缩短混凝土的寿命,危及工程安全,相关的施工技术规范也进行了严格的规定,但在实际施工过程中,仅对集料进行碱活性进行检测,往往忽略外加剂、水泥以及混凝土总碱量的控制。
本文就碱含量对混凝土品质影响及预防进行浅析,供大家探讨。
1碱的来源及对混凝土的危害1.1来源混凝土中的碱主要来自于水泥、骨料、外加剂、掺和料以及环境中的碱,其中骨料是否为碱活性材料最为关键,水泥中的有害成分包括碱含量,而混凝土中的碱主要由水泥的生产原料带入,也是混凝土中碱的主要提供者;环境中碱能补充混凝土自身对碱的消耗,进而促进碱-骨料反应。
1.2碱对混凝土含量的危害水泥中的碱对混凝土结构的影响具有两面性。
(1)首先,是水泥属于偏碱性的材料,碱性成分是保证水泥水化、凝结和硬化的重要条件,使混凝土处于碱度环境下提高混凝土结构的抗碳化性从而防止钢筋的锈蚀。
磷渣对混凝土的影响
磷渣对混凝土的影响1 . 对混凝土强度的影响磷渣的主要成分是硅酸盐和铝酸盐玻璃体,玻璃体含量在85 %~90 % ,另外还含有少量细小晶体,结晶相中有假硅灰石、石英、方解石、氟化钙、硅酸二钙和硅酸三钙存在,因此磷渣具有较高的矿物活性。
不具备水硬活性,掺入混凝土后,必须被水泥熟料的水化产物氢氧化钙碱性激发才能产生水化反应,生成胶凝性水化产物,因此磷渣的水化比水泥熟料慢;另一方面磷渣对水泥混凝土具有缓凝作用。
因而使磷渣混凝土早期强度有所降低。
不过,根据一般规律,若水泥早期水化被抑制,其晶体“生长发育”条件好,使水化产物的质量显著提高,水泥石结构更加紧密,内部孔隙率下降,气孔直径变小,因而对混凝土后期强度发展有利,从而使混凝土后期强度提高。
此外,磷渣具有较高的活性,其二次水化反应会提高水泥石强度;改善界面结构和孔径分布,使混凝土后期强度提高。
矿物超细粉与高效减水剂共掺时,对水泥浆体的填充与分散效果更好,这是由于高效减水剂既破坏了水泥浆体的絮凝结构,也破坏了超细粉的絮凝结构,使两者更好的填充与分散。
微观机理研究证明,磷渣粉掺入水泥浆体后,能显著地改善硬化浆体的孔结构,使大孔减少,小孔增多,磷渣粉浆体的Ca (OH) 2显著减少,C - S - H 增多,结构致密,强度增加。
2. 对混凝土凝结时间的影响磷渣对水泥混凝土的缓凝作用有两方面原因:一是液相中[ PO4 ]3 -等磷酸根离子的存在限制了AFt 的形成,而[ SO4 ]2 - 离子又阻止了“六方水化物”向C3AH6的转化。
确切地说,当P2O5 与石膏共存时,它们的复合作用延缓了C3A 的整个水化过程,即C3A 的水化停留在生成“六方水化物”层阶段,既没有AFt 生成,也无C3AH6 生成。
王绍东等人通过XRD 分析,证实了该观点的正确性。
二是磷渣中少量的P2O5和F 与水泥水化析出的Ca (OH) 2反应,生成难溶的氟羟磷灰石和磷酸钙,沉淀于水泥熟料颗粒表面生成保护性薄膜,阻止水化而延长凝结时间。
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第2 9 卷第 2 期
2 0 1 5 年3 月
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Vo I _ 2 9 No . 2 Ma r . 2 01 5
T i a n j i n C h e mi c a l I n d u s t  ̄
碱 活性磷渣掺 量对水 泥浆体 性能和结构 的影响
谭俊 华
( 太原工业学院材料 工程 系, 山西 太原 0 3 0 0 0 8 )
o n t h e s e t t i n g t i me a n d t h e c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f a c t i v a t e d p h o s p h o r o u s s l a g c e me n t p a s t e wa s i n v e s t i g a t e d b y e x p e r i me n t s . Wi t h t h e mi c r o s t uc r t u r e o f h a r d e n e d c e me n t p a s t e wa s o b s e r v e d b y s c a n n i n g e l e c t r o n mi c r o s c o p y . T h e
摘要 : 本 文研 究 了经混合碱 激 发 活性 的磷 渣 , 以不 同比例 取代 水 泥制 得碱 激发 矿 渣水 泥浆 体 的凝 结 性 能和 抗压 强度 , 并 用扫描 电子显 微镜 观 察其硬 化 浆体 的微 观 结构 。研 究表 明 : 随着碱 活性磷 渣掺 量 的增 加 , 浆体 的凝 结 时 间延 长 , 各龄 期抗 压 强度 均 下降 , 其 中早 期 强度 降低 幅度 较 大 , 后 期 强度 降
Abs t r ac t :Th e e f f e c t o f a c t i v a t e d p h o s p h o r us s l a g ,whi l e e qu a l l y r e p l a c i ng c e me n t wi t h d i f f e r e n t pபைடு நூலகம்r o p o r t i o ns ,
r e s u l t s s ho w t ha t a n i n c r e a s e o f a l ka l i -a c t i v a t e d p h o s p ho us r s l a g r e p l a c e me n t c a u s e s a l o n g e r s e t t i ng t i me o f c e me n t p a s t e s ,a d e c r e a s e o f c o mpr e s s i v e s t r e ng t h.Ho we v e r ,t h e i n lue f nc e o f a l k a l i - ph o s p h o us r s l a g r e p l a c e me n t o n t he c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a t e a r l y a g e i s l a r g e r a nd l a t e r i s no t o b v i o us .W h e n t he a l k a l i a c t i v e p h o s p h o us r s l a g c o n t e n t
文 章编 号 : 1 0 0 8 — 1 2 6 7 ( 2 0 1 5 ) 0 2 — 0 0 1 4 — 0 4
Ef f e c t s o f a l k a l i - a c t i v a t e d p h o s p h o r o u s s l a g d o s a g e
低不明显 。当碱 活性磷 渣掺量为 3 0 %时, 浆体2 8 d 强度和 纯水泥浆体的最接近。碱 活性磷渣的掺 入 能有 效地 改善硬 化 浆体 水化后 期 的微观 结 构 , 主要起 到 活化作 用。 关键 词 : 碱 活性磷 渣 ; 凝结时间; 抗压 强度 ; 微观 结 构
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 8 — 1 2 6 7 . 2 0 1 5 . 0 2 . 0 0 5 中图分 类号 : T Q1 7 2 . 4 4 文献 标志 码 : A