磷渣对水泥浆体水化性能和孔结构的影响_刘冬梅
武昌城管“小发明”解决混凝土搅拌车漏洒大问题
Ｃ ｍ ｎ ｎ ｏ ｅｅｅＲ ｓａｃ ，０ １３ ）：９ ２ ． ｅ ｅ ｔ ｄＣ ｎｒｔ ｅｅｒｈ ２０ （ １ ｌ— ４ ａ
【５宋军伟 ， ２］ 方坤河 ， 刘冬梅 ． 压汞测孔评价磷 渣一 水泥 浆体 材料孔隙分
ｅｐｓｒ ｓ ｄ 『 ｏ ｔｅｓ ｒ ａ ｏＵ ＡＣ． ｔｒａｉｎｌ ｏ ｇｅｓＳ— ｘｏｕｅ ｔ ）ｉ ｓｕｈａｔ ｎｉ ｈ ， Ｓ ［］ｎｅｎ ｔ ａ Ｃ ｎｒｓ ｅ ｕ １ ｅ ｄ Ｉ ｏ
久性 能 的 影 响 ？
［］ １ 程麟 ， ９ 盛厂宏 ， 皮艳灵 ， 磷渣对硅酸盐水 泥的缓凝机理【 ｌ 等 Ｊ 硅酸盐 ｌ
通报 ，０５ ４ ：０ ４ ． ２０ （ ）４ — ４
［］ ２ 梅国兴， Ｏ 刘伟宝． 掺凝灰岩粉、 磷矿渣粉水泥浆体水化的 Ｓ Ｍ分析ｌ． Ｅ Ｊ １
混 凝 土 ，０ ３ ３ ：９ ５ ． ２ ０ （） ４ — ７
ｉ ｓ １ ２ ２ ０ ｌ —ｌ ８ ｔｅ ２ ５， ０ ２： ３ｌ ３ ．
形特征的试验【 ． Ｊ武汉大学学报 ： Ｊ 工学版 ， ０ ， １６ ： １４ ． ２ ８ ４ （） ４ — ５ ０ ［］ ２ 魏莹 ， 兆锋 ， ６ 李 李丙明 ， 磷渣对水泥混凝 土性 能的影 响及机理探 等． 讨［ 酸盐通报 ，０ ８ ２ （ ） ８ ２ ８ ６ Ｊ圭 ］ ２ ０ ，７４ ：２— ２ ．
活性的研究ｌ ＿ Ｊ 北京工业大学学报 ，０ ９３ （ ） １５ — ２ ６ ｌ ２０ ， ９ ： ８ １６ ． ５ ２
［２陈霞 ， 】］ 易俊新 ， 曾力． 磷渣的活性机械激发试验 及分析 ｌ＿ Ｊ粉燥灰综合 １
利 用 ，０ ６ ４ ：６ １． ２ ０ （） １ — ８
［３单维 源 ． 淬 电 炉磷 渣 对混 凝 土钢 筋 锈 蚀 的影 响 ｌ１ ３】 水 Ｊ． 水泥 ，９ ９ １９
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。
掺磷渣粉混凝土的基本性能试验
’１ ｎ
８ ６ ４ ‘ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
液相中的【 ＰＯ Ｐ等磷酸根离子的存在限制了ＡＦ ｔ 的形成，
溶 。石 共 时 要 磷 】 它们： ２ 圣 的复合作用延缓了ＡＡ的整个水 性 与１ 存 。膏 ４ ： ｃ 可 要 ， Ｈ
，
图不掺磷粉凝时试 ｌ同量渣 的结 间验
维普资讯
第 １卷 第 ８ ９ 期
２０ ０ ６年 ０ ８月
武 汉 科 技 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｗ ＵＨＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲＳＩ ＴＹ ＯＦ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ １ ９Ｎｏ ８ ｂ． ． １ Ａｕ ． ０ ６ ｇ ２０
渣粉作为掺和料的可行性。 关键词 ：粉煤灰 ；磷渣粉；环境保护
中图分类号 ：Ｔ ５ Ｕ０
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ —５６（ｏ６一０ ７ 一ｏ Ｏ９ ｌ０２ ｏ） ０４ ４
１前言
矿渣是用电炉法生产 黄磷 时所产生 的一种工业废渣 ，通常每生产一吨黄磷就会得 到 ８ ０ 的磷渣。在我 —１ 吨
热 、强度等 的性 能研 究 ，进一步 加深了对磷渣粉 的基 本性能 的了解 ，为磷渣 粉作为掺 和料应 用于实 际工程提
供 参考 。［ ３ １
２ 试 验 原材 料
２１ 水 泥 ．
本试验采用江电 ５ ５ 中热硅酸盐水泥 ，基 本性能见表 １ ２＃ 。
２２ ■ 料 ．
人工砂 ，细度模 数为 ２６ 。 ．１ ２３ 磷渣粉 ．
灰 白色粉末状 ，密度为 ２８ ｇｃ ．８／ｍ ，比表面积 为 ２ ５ ｍ ／ ，其化学成分 的试验成果见 表 ２ ０ ０ｃ ｇ 。
收稿 日期 ：２０－ —５ ０６ ３０ ０
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
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。
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。
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
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。
浅谈水工少筋混凝土结构设计方法
关键词： 水工； 少筋混 凝 土 ； 结构 ； 设 计 引 言
为 慎 重起 见 ， 目前 仅 建议 对 卧 置 于地 基 上 的底 板 和墩 墙 可 采 用 对 于其 他 结 构 ， 则仍 建 议 采 用 国家 通 用 的 规 范 钢 筋 混凝 土 是现 代 主要 的建 筑 材 料 之一 ， 但 是 它 的 发 明既 不 是 变 化 的 最小 配 筋 率 ， 以避 免 因配 筋 过 少 ， 万 一 发 生 裂 缝 建筑师 ， 也不是材料专家， 而是一位来 自法国的园艺师。 钢筋混凝土 表 所 列 的 基本 最小 配 筋 率 计 算 ， 的 出现 ， 使 大 型 的 高 层建 筑 和 大 跨 度 的 桥梁 韵 建 设 成 为 可 能 ， 钢 筋 就 无 法抑 制 的情 况 。 经验 算 ， 按所 建议 的变 化 的最 小 配 筋 率 配 筋 ， 其 最 大 裂 缝 宽 度 混 凝 土 的 出现 开创 了建 筑 业 的新 纪 元 。目前 ， 在 中国 ， 钢 筋 混 凝 土是 应用最多的一种结构形式 ， 占总数 的绝大多数 ， 同时也是世界上使 基本上在容许范围内。对 于处于恶劣环境的结构 ， 为控制 裂缝不过 用钢筋混凝土最多 的结构地 区。混凝土是水泥和骨料的混合物 ， 坚 宽 ，宜 将 国家 通 用 的规 范表 中所列 受 拉钢 筋 最 小配 筋 率提 高 ． ０ ５ ％。 大体 积 构件 的受压 钢 筋 按计 算 不需 配 筋 时 ， 则 可仅 配 构造 钢 固性很好， 但混凝土的抗拉强度较低 ， 而钢筋的抗拉强度较 高， 两者 Ｏ 综合 ， 使 钢 筋混 凝 土 成为 较 好 的建 筑 材 料 。少 筋 混 凝 土是 采 用 钢筋 筋 。 ２规 范 的 应用 举 例 做骨 架 的混 凝 土构 件 。 这样 ， 钢 筋可 以承受 拉 力 ， 增 加机 械 强度 。少 例 一水 闸底 板 ， 板厚 １ ． ５ ｍ， 采用 Ｃ ２ ０级混 凝 土 和 Ⅱ级 钢 筋 ， 每米 筋混凝 土合理地利用了钢筋和混凝土两种不同受力性能材料的强 ２ ２ ０ ｋ Ｎ ／ ｍ （ ￣ ， 包 含 Ｏ 、 ‘ ｐ 系数 在 内） ， 试 配 置受 度， 比钢结 构更 节 约 钢材 。 钢 筋 和混 凝 土共 同作用 ， 提高 了构 件 的 抗 板宽 承 受 弯矩 设 计值 Ｍ＝ 。 拉 强度 ， 耐 久性 ， 并 且 具 有 耐 火性 、 整体性 、 可塑性 ， 混 凝 土所 用 的 砂 拉钢 筋 Ａｓ 解： （ １ ） 取１ ｍ板 宽 ， 按 受 弯构 件 承 载 力 公 式 计 算 受 拉 钢 筋 截 面 石 可就 地 取材 。 但 是 它 自重 大 、 抗 裂性 能 差 、 施工 时 模板 费 用 高 。钢 ｓ 。 筋与混凝土之间存在良好 的粘结作用 ； 钢筋和混凝土 的温度线膨胀 面 积 Ａ ０ 【 ｓ ＝ ＝＝０ ． ０１ ２ ５ ５６ 系数几乎相同 ，在温度变化时不致破坏钢筋混凝土结构的整体性 ； ／ ￣ ＝１ － ＝１ － ＝ ０ ． ０ １ ２ ６ 钢 筋 被混 凝 土包 裹 着 ， 使 钢 筋不 会 因大气 的侵 蚀 而 生锈 变 质 。在 我 Ａｓ ＝＝ ＝５ ９ ｌ ｍｍ 们 日常 的建筑工作当中， 少筋混凝 土是必不可少的建筑材料 ， 对我 计 算 配筋 率 ｐ … ０ ． ０ ４ １ ％ 们 的建 筑起 到 了很 大 的作 用 。 （ ２ ） 如按一般梁 、 柱 构件 考 虑 ， 则必须满足 Ｐ ≥ｐ ｍ ｉ ｎ 条件 ， 查规 １少 筋 混凝 土 的具 体 结 构设 计 我国的相关法律对少筋混凝土的使用有明确的限制 ， 为保证建 范 表 ９ ． ５ ． １ ，得 ｐ ０ ｍ ｉ ｎ ＝ ０ ． １ ５ ％ ，则 Ａ ｓ ＝ ｐ ０ ｂ ｈ ０ ＝ ０ ． １ ５ ％ｘ ｌ ０ ０ ０ ￣ １ ４ ５ ０ ＝ ７ ５ｍｍ 筑 时 的安 全 性 ， 应 按 照 国家 有 关 规定 进 行 设 计 ， 少 筋 混 凝 土 主 要 是 ２１ （ ３ ） 现 因底 板 为 大尺 寸 厚板 ， 可 按 国 家通 用 规 范表 计 算 ｐ ｍ ｉ ｎ 用 钢 筋 和混 凝 土 结 合 在 一 起 的 ， 这 样 既 能够 保 证 它 的硬 度 ， 又 能 够 ｐ ｍｉ ｎ＝ ＝＝ ０． ０ ７７ ９ ％ 保证它的坚 固度和柔韧度 ， 可 以有效防止它发生变形 和断裂 ， 少筋 Ａｓ ＝ｐｍｉ ｎ ｂｈ ０ ＝０． ０７ ７ ９％ ｘ１ ０ ０ ０ｘ１ ４５ ０ ＝１ １ ３ ０ ｍｍ２ 混 凝 土 中的钢 筋 必须 要 选 用 优质 的钢 筋 材 料 ， 因为 用于 建 筑 物 ， 要 保 证建 筑 物 的安 全 和长 期 的使用 ， 在建 筑 物 的 使用 寿命 期 间要 保 证 实 际选 配每 米 ５ 中１ ８ （ Ａ ｓ ＝ １ ２ ７ ２ ｍ ｍ ２ ） 可见 ， 采 用 相应 的规 范 来 计 算 最 小 配 筋 率 时 ， 当 承 受 的 内力 不 钢 筋 不发 生 任何 断 裂等 危 险 情况 。 则 不论 板 厚 再 增大 多少 ， 配筋面积 Ａ ｓ 将保 持不 变 。有 上述 的举 少筋 混凝 土 的截 面尺 寸 较 大 的底 板 和 墩墙 一 类 结构 ， 其 最小 配 变 ， 我 们必 须 要 严格 遵 守 一 定 的数 据 规 范 才 能 够保 证 我 筋率可 由钢筋混凝 土构件纵 向受力钢筋基本最小配筋率所列 的基 例 可 以看 出来 ， 们所建造的建筑物 的质量是过硬 的，任何 时候我们都要认真谨慎 ， 本 最 小 配筋 率乘 以截 面极 限 内力 值 与 截面 极 限 承载 力 之 比得 出 。 因为建筑 的施工问题关系到的是很多人的生命安 （ １ ） 对底 板 （ 受 弯构 件 ） 或 墩墙 （ 大 偏 心受 压 构 件 ） 的受 拉 钢筋 Ａ ｓ 不能够得过且过 ， 的最小配筋率可取为 ： ｐ ｍ ｉ ｎ ＝ ｐ ０ ｍｉ ｎ （） ， 底板与墩墙的受压钢筋可不 全 。 受最小配筋率限制 ， 但应配置适量的构造钢筋 。 ３ 结束 语 少 筋 混 凝 土 的 建筑 设 计 较 为 的复 杂 ， 设 计到方方面面 ， 我 们 的 （ ２ ） 对墩墙（ 轴心 受 压 或 小偏 心受 压 构 件 ） 的受 压 钢 筋 Ａ ｓ 的最 生活离不开各种建筑物 ， 我们要在房子里住 ， 我们要在学校上学 ， 我 小 配筋 率 可取 为 ： 们 要在 办 公 室里 办 公 ， 家、 学 校 和 办公 室 这 些 都是 以建 筑 为 支撑 的 。 ｐ ＇ ｍｉ ｎ ＝ ｐ ０ ｍｉ ｎ （） 必 须 要 保 证 建 筑 物 的质 量 ， 这 样 我 们 按 上 式 计 算 最 小 配筋 率 时 ， 由 于截 面 实 际 配筋 量 未 知 ， 其 截 面 建 筑 与 我们 的生 活息 息 相 关 ， 学 习好 和工 作 好 。 少筋 混 凝 土是 建 筑 施 工 当 中必 不 可 实 际 的极 限 承载 力 Ｎ ｕ不 能直 接 求 出 ，需先 假 定一 配 筋 量 经 ２ — ３ 次 才 能 生活 好 ， 少 的一个 建 筑 材料 ， 可是 说 是 支 撑 了整 个 建 筑 物 。这 个 建筑 物质 量 试算得出。 施 工 人 员 要严 把 质 采用本条计算方法 ， 随尺寸增大时 ， 用钢量仍保持 在同一水平 的好 坏 与少 筋 混凝 土 的质量 是 有 密 切 的关 系 的 ， 量关 ， 才 能 保证 施 工 不 出差 错 。 政 府也 应 该 出 台相应 的政 策 和措 施 ， 上。 现 在 对于截面尺寸 由抗倾 、 抗滑 、 抗 浮或布置等条件确定的厚度大 来 保 障 施工 的顺 利 进行 。社 会 和媒 体 的 监督 也 是 必 不 可少 的 ， 偷工减料 ， 领 导 人员 挪 用 公 款 ， 这 都 给 建 于５ ｍ 的结 构构 件 ， 规 范规 定 ： 如 经论 证 ， 其 纵 向受 拉 钢 筋 可 不 受 最 总有 一 些 建筑 工 程 被 曝光 ， 我们更要严格监督机制 ， 建设 现代化 小配筋率 的限制 ， 钢筋截面面积按承载力计算确定 ， 但每米宽度 内 筑施工带来不小 的安全隐患 ， 高质量 的建筑物 。 的钢筋截面面积不得小于 ２ ５ ０ ０ ｍ ｍ 。 ’ 参 考 文献 规范对最小配筋率作 了三个层次的规定 ，即对一般尺寸 的梁 、 １ １ 刘冬梅， 方坤河， 石妍 ． 磷 渣对水泥浆体水化性能和孔结构 的影响 柱构件必须遵循规相应 的计算标准 的规定 ， 钢筋混凝土听起来 比较 『 Ｊ １ ＿ 硅 酸盐 学报 ， ２ ０ ０ ７ （ １ ） ． 简单 ，很多的施工人员认为就是将钢筋 和混凝 土混合在一起就可 【 ２ ］ 计涛， 纪 国晋 ， 王 少江 ， 刘艳霞
磷渣在水泥工业中的应用研究
磷渣在水泥工业中的应用研究
磷渣是一种常见的工业废弃物，在水泥工业中有着广泛的应用。
经过一系列的加工处理，磷渣可以用作水泥的原材料之一，替代一部分传统的原材料。
这不仅
能够减少原材料的消耗，降低生产成本，还能够减少环境污染。
磷渣在水泥生产中的应用主要体现在以下几个方面。
首先，磷渣可以替代部分水泥熟料中的氧化钙，作为水泥的矿物掺合料。
磷渣中富含三钙硅酸盐，可以通过熟化反应参与到水泥反应中，形成水泥熟料中的矿物质。
这样既能够提高水泥的
强度和抗冲击性能，又能够减少水泥熟料中的氧化钙含量，降低烧结温度和热能消耗，降低生产成本。
其次，磷渣可以利用其颗粒较大、孔隙率较低的特点，作为水泥的细集料，填充水泥砂浆中的孔隙，增加砂浆的密实度和强度。
同时，由于磷渣中富含CaO和SiO2等元素，可以与水泥胶凝体中的Ca(OH)2反应，生成C-S-H胶凝物质，从而
进一步提高水泥的强度和持久性，延长水泥的使用寿命。
另外，磷渣还可以作为新型复合水泥材料的原料之一，与其他矿物质一起加工制成高性能的水泥制品。
如将磷渣与硅灰石、高岭土等矿物质混合，以后通过粉碎、混合、成型等加工工艺制成高耐磨、高强度的水泥制品。
这种新型水泥制品具有优异的性能表现，在水利、交通、土建等领域有着广泛的应用前景。
此外，还有一些研究表明，磷渣中含有大量的钙、镁、铁等微量元素，可以作为植物养分补充剂，用于土壤改良和植物生长。
这既能够充分利用磷渣废弃物资源，还能够为农业生产和环境保护做出积极贡献。
磷渣在特种混凝土中的研究
磷渣在特种混凝土中的研究磷渣是一种由磷矿石冶炼过程中副产生的废弃物，主要成分是氧化物和磷酸盐。
由于磷渣在混凝土中具有多样化的性质，因此研究其在特种混凝土中的应用具有重要意义。
研究表明，添加适量的磷渣可以显著提高特种混凝土的抗压强度。
这是因为磷渣中的磷酸盐可以与水反应生成草酸盐等化合物，这些化合物可以填充混凝土的孔隙结构，从而增加了混凝土的致密性和强度。
实验证明，适量添加磷渣可以将特种混凝土的抗压强度提高20%以上。
磷渣可以改善特种混凝土的耐久性。
研究发现，磷渣中的一些元素和化合物具有抗酸、抗碱、抗硫化物侵蚀的特性。
添加适量的磷渣可以提高特种混凝土的耐久性，延长其使用寿命。
研究还发现，磷渣可以改善特种混凝土的抗裂性能。
混凝土在受到外力作用时容易产生裂缝，这将导致混凝土的强度和耐久性降低。
实验证明，添加适量的磷渣可以明显减少混凝土的裂缝数目和裂缝宽度，提高混凝土的抗裂性能。
研究还发现，磷渣可以提高特种混凝土的导热性能。
特种混凝土在一些特殊场合，如核电站、储能设备等领域中常常需要有良好的导热性能。
实验证明，适量添加磷渣可以显著提高特种混凝土的导热系数，满足特殊场合对导热性能的要求。
磷渣在特种混凝土中的研究取得了一系列的成果，证明了其在提高抗压强度、改善耐久性、提高抗裂性能和改善导热性能等方面的潜力。
目前对于磷渣在特种混凝土中的研究还有一些问题亟待解决，如磷渣的添加量、磷渣与混凝土的相互作用机理等。
希望未来的研究能够进一步深入探索磷渣在特种混凝土中的应用，为工程实践提供更多可行性的方案。
复掺磷渣与粉煤灰的高贝利特水泥的抗硫酸盐侵蚀性能研究
复掺磷渣与粉煤灰的高贝利特水泥的抗硫酸盐侵蚀性能研究刘冬梅;姚惠芹
【期刊名称】《新型建筑材料》
【年(卷),期】2010(037)006
【摘要】研究了复掺磷渣与粉煤灰的高贝利特水泥的抗硫酸盐侵蚀性能.结果表明,水泥经硫酸盐溶液侵蚀后,强度先提高,抗折强度的提高幅度较抗压强度的大.龄期延长时,强度增长率开始降低甚至出现强度倒缩现象.磷渣与粉煤灰的复合掺入提高了水泥的抗侵蚀性能,二者复掺比例的影响不显著.掺入磷渣与粉煤灰,同时降低水灰比,能够进一步提高水泥的抗硫酸盐侵蚀性能.
【总页数】3页(P66-68)
【作者】刘冬梅;姚惠芹
【作者单位】三峡大学水利与环境学院,湖北,宜昌,443002;三峡大学水利与环境学院,湖北,宜昌,443002
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.7
【相关文献】
1.高碳粉煤灰烧制高铁贝利特硫铝酸盐水泥的研究 [J], 李振杰;孙智敏;李发堂;张孟雄;殷蓉
2.高贝利特水泥熟料与硅酸盐水泥熟料复合体系的性能研究 [J], 王晶;隋同波;文寨军;范磊;张忠伦
3.低质高碳粉煤灰制备粉煤灰贝利特水泥及其特性研究 [J], 杜超;刘飞;万媛媛;龚
泳帆;方永浩
4.磷渣对高贝利特水泥水化性能的影响 [J], 刘冬梅;信曙光
5.高贝利特水泥熟料与硅酸盐水泥熟料复合体系的性能研究 [J], 王晶;隋同波;文寨军;范磊;张忠伦
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磷矿渣水泥浆体的水化动力学研究
磷矿渣水泥浆体的水化动力学研究摘要纳入硅酸盐水泥浆体的水化特性与磷矿渣粉和水化动力学与扫描电镜，X射线衍射仪，DTA - TG和热量计Ⅱ80。
结果表明，磷矿渣粉可减少水化产物的总量，但对水化产物的类型影响不大。
水化热总量下降了49.11％和用磷矿渣粉取代了普通硅酸盐水泥重量的35％时，终凝时间延迟了2.28 h。
这种复合粘结的加速阶段由催化反应控制，减速阶段由催化反应和扩散控制，而稳定阶段由单独扩散阶段控制。
抗水化和活化能降低，水化速度加快。
关键词磷矿渣水化动力学水泥微观结构机制前言磷矿渣，通过电炉法生产的黄色荧光粉产品，具有以鼓风炉渣氧化钙（CaO）和氧化硅（SiO2）的占85％以上类似的化学成分[1]。
空冷磷矿渣的主要结晶化合物有CaO·SiO2; 3CaO·2SiO2和3CaO·2SiO2·CAF[2]。
空冷磷矿渣不会出现胶凝性质，可粉碎为镇流器或骨料使用。
由于熔渣高粘度，颗粒状的磷矿渣玻璃的含量可能达到98％。
从化学成分上可以判断，颗粒状的磷矿渣是一种潜在的胶凝材料，但由于其较低的Al2O3含量，粒化高炉矿渣的活性不高。
研究表明，表面面积大于600 m2/kg的磷矿渣是一种类似于颗粒状高炉矿渣的玻璃粉体[3]。
磷矿渣和高炉矿渣是潜在的活性材料，他们在混凝土的应用上使混凝土的发展启动了一个新的方法。
随着越来越多的水利工程正在兴建或根据全国布局概述的心计[4]，丰富的磷矿渣许多都坐落在中国西南地区。
它是利用磷矿渣在混凝土中而推出研究的必要性，这必将是绿色混凝土的发展方面的重点之一。
实验中热硅酸盐水泥的化学和矿物成分，以及在这项研究中使用的磷矿渣的化学成分列于表1中。
中国的标准硅质砂用于制作砂浆。
表1 水泥和磷矿渣粉的化学以及矿物成分复合粘结在形成的水化产物的数量是由定性扫描电镜和X射线衍射芒确定的，复合粘结的化学结合水用DTA - TG 进行计算。
这种复合粘结的水化动力学用热量表Ⅱ80研究。
磷渣粉对磷酸镁水泥性能的影响
０ 引言
用 电炉法制 取 黄磷 时所 得 到 的 以硅 酸 钙 为 主要 成 分 的 熔 融物 ， 经 淬冷 成粒 而得 的玻 璃 质矿 物 ， 即为 粒化 电炉 磷 渣 ， 简称磷 渣 。我 国的磷 渣年 排放量 达 到 ６ ０ ０ 万 ～８ Ｏ Ｏ 万 ｔ ＿ ｌ １ ］ ， 对 环 境造 成严 重污 染 。磷渣 粉与矿 渣 一 样具 有 一定 的活 性 ， 为 了充 分利 用磷渣 粉 的特 性 ， 变废 为 宝 ， 一 些 学 者 开 始 进行 磷 渣粉 在混凝 土 中 的应 用研 究 ， 并 在水 工 混凝 土 中取 得 一 些成 功 的案例 。磷渣 粉具 有火 山 灰效 应 ＿ ２ ， 适 当粒 度 的磷 渣 粉 掺
入混凝土中所起的作用和粉煤灰基本相 当口 ］ ， 即延长 了水 泥
诱 导 期持 续 的时 间 ， 延 缓 了凝 结 ， 减 少 了 水 化 热 和 化 学结 合 水量＿ ４ ］ 。掺人 预拌砂 浆 时能有 效 改 善砂 浆 和 易性 ， 显 著延 长 凝结 时间 ， 达 到 与掺 加 缓凝 剂 相 近 的效 果Ｉ ５ ］ 。采用 磷 渣 粉配
磷 渣 粉对 磷 酸镁 水 泥性 能的 影响／ 李春 梅 等
・ ３ ７ ５ ・
磷 Байду номын сангаас 粉对 磷 酸 镁水 泥 性 能 的影 响
李春梅 ， 宋学峰
（ １ 山东水利 职业 学院建筑工程 系， 日照 ２ ７ ６ ８ ２ ６ ； ２ 西安建筑科技大学材料与矿资学 院 ， 西安 ７ １ ０ ０ ５ ５ ） 摘要 以磷 渣粉 作为磷酸镁水 泥的掺合料 ， 研 究了磷酸镁水 泥（ ＭＰ Ｃ ） 的凝结时 间、 流动性 、 力 学性能和物相 组
［ Ｊ ］ ． Ｊ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ａ： Ｃ ｈ ｅ ｍ， ２ ０ ０ ７ ， １ ８ ８ ： ６ ５
磷建筑石膏矿渣水泥的水化过程与耐水性能
磷建筑石膏矿渣水泥的水化过程与耐水性能
廖宜顺;董兴智;廖国胜;梅军鹏
【期刊名称】《建筑材料学报》
【年(卷),期】2024(27)5
【摘要】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.
【总页数】9页(P391-399)
【作者】廖宜顺;董兴智;廖国胜;梅军鹏
【作者单位】武汉科技大学城市建设学院;武汉科技大学高性能工程结构研究院;武
汉科技大学城市更新湖北省工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TU502.6
【相关文献】
1.磷石膏-矿渣体系水化过程与水化产物研究
2.磷石膏激发磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系的性能研究
3.改性磷石膏对石膏矿渣水泥水化过程的影响研究
4.硅酸盐水泥熟料和硅灰对磷建筑石膏耐水性和水化行为的影响
5.大掺量磷石膏矿渣水泥的水化历程与长期强度研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磷渣在特种混凝土中的研究
磷渣在特种混凝土中的研究磷渣是磷矿石或磷化工生产过程中的废弃物，通常含有高浓度的磷酸钙和磷酸盐等成分。
由于其具有高硬度、低活性和多孔性等特点，磷渣被广泛应用于建筑材料中，特别适用于特种混凝土的制备。
本文将从磷渣的性质、影响因素、应用以及磷渣在特种混凝土中的研究进展等方面进行论述。
一、磷渣的性质和影响因素（一）磷渣的化学成分：磷渣主要成分为磷酸钙和磷酸盐，其化学成分直接影响了磷渣的性能和应用效果。
研究发现，磷渣中磷酸钙的含量越高，其水化特性和抗压强度也越高。
（二）磷渣的物理性质：磷渣具有较高的硬度和孔隙率，这使得其在特种混凝土中可以作为骨料或填充料使用。
磷渣的颗粒形状也会对特种混凝土的性能产生影响。
（三）磷渣的热稳定性：磷渣在高温下具有较好的热稳定性，能够减缓水泥水化反应的速度，提高混凝土的抗高温性能。
磷渣还能够抑制混凝土中的热裂纹、质量损失等问题。
二、磷渣在特种混凝土中的应用前景（一）耐火材料：磷渣具有较好的抗高温性能和热稳定性，可以用于制备各类耐火材料。
研究表明，利用磷渣制备的耐火砖、耐火浇注料等产品具有较高的耐火温度和抗压强度。
（二）高性能混凝土：磷渣可以作为细骨料或填充料加入到混凝土中，以提高混凝土的性能。
研究发现，磷渣的加入可以有效改善混凝土的抗压强度、抗渗性和耐久性等性能。
三、磷渣在特种混凝土中的研究进展（一）水化特性研究：研究者通过对磷渣的水化过程进行分析，发现磷渣的水化反应是一个多步骤的过程，其中包括磷酸盐的水解反应、磷酸盐与水泥反应等。
（二）力学性能研究：多项研究表明，磷渣的加入可以显著提高混凝土的抗压强度和抗折强度等力学性能。
研究人员还发现，控制磷渣的添加量和粒径分布可以进一步提高混凝土的力学性能。
（三）微观结构研究：采用扫描电子显微镜（SEM）等技术对磷渣混凝土的微观结构进行观察，发现磷渣能够填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的致密度和抗渗性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
周新涛等：铝硅磷质胶凝材料的微观结构与性能· 109 ·第35卷第1期磷渣对水泥浆体水化性能和孔结构的影响刘冬梅，方坤河，石妍(武汉大学，水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072)摘要：通过对水泥浆体凝结性能、水化放热、力学性能和孔结构的测定，以及扫描电镜分析和差热–热重分析，研究了不同掺量磷渣对水泥浆体水化性能和微观结构的影响。
结果表明：随着磷渣掺量的增加，浆体的凝结时间延长，水化热减少，早期抗压强度下降。
但掺磷渣水泥浆体的后期抗压强度已接近或超过了纯水泥浆体的，磷渣掺量的增加对水泥浆体的后期抗压强度影响不显著。
浆体中的Ca(OH)2量随龄期的延长而增加并随磷渣掺量的增加而降低。
磷渣的活性效应和填充效应的发挥有效地改善了浆体水化后期的微观结构和孔结构，从而使浆体的力学性能有所提高。
关键词：磷渣；水泥浆体；抗压强度；水化性能；孔结构中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2007)01–0109–05EFFECTS OF PHOSPHORUS SLAG ON HYDRATION PROPERTIES ANDPORE STRUCTURE OF CEMENT PASTELIU Dongmei，F ANG Kunhe，SHI Yan(State Key Laboratory of Water Resource and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China)Abstract: Effects of phosphorus slag on the hydration properties and pore structure of cement paste were studied by determining the setting time, the hydration heat and the compressive strength of cement pastes, and using scanning electron microscopy and differen-tial thermal-thermo gravimetric analysis. The results show that an increase of phosphorus slag replacement causes a longer setting time of cement pastes, a decrease of hydration heat and compressive strength at 7d. However, the compressive strength of hardened pastes at 90d is close to or surpasses that of pure cement paste, the influence of phosphorus slag replacement on the compressive strength at later age is not significant. The calcium hydroxide contents in the pastes decrease with the increase of the phosphorus slag replacement, but increase with the extension of the hydration days. The pozzolanic activity and filling function of phosphorus slag efficiently improve the microstructure and pore structure of cement pastes at later hydration age.Key words: phosphorus slag; cement paste; compressive strength; hydration property; pore structure磷渣是磷矿石热法生产黄磷过程中排放的工业废渣。
每生产1t黄磷，大约产生8～10t磷渣。
近年来，随着我国黄磷生产工业的迅速发展，磷渣的排放量也随之增多，每年都在500万t以上，且逐年递增[1]。
大量的磷渣堆积，不仅占用大量的土地，而且磷渣中的有害物质会随雨水渗入地下，造成地下水的污染。
同时，也造成了大量废渣资源的浪费。
为加大磷渣资源的利用率，许多水泥混凝土工作者研究了磨细磷渣用作水泥混合材和混凝土掺合料时水泥混凝土的力学性能和耐久性能，但对其水化性能及微观结构的研究较少。
考虑到微观结构对水泥混凝土宏观性能影响的重要性，采用传统的研究手法结合扫描电镜、差热分析及压汞测孔等微观测试手段研究了掺合磷渣对水泥浆体水化性能和孔结构特征的影响。
1 实验1.1 原材料实验用水泥为贵州江电葛洲坝水泥厂生产的42.5中热硅酸盐水泥，比表面积为317m2/kg。
水泥收稿日期：2006–04–30。
修改稿收到日期：2006–08–30。
第一作者：刘冬梅(1977～)，女，博士研究生。
通讯作者：方坤河(1946～)，男，教授，博士研究生导师。
Received date:2006–04–30. Approved date: 2006–08–30.First author: LIU Dongmei (1977—), female, postgraduate student for doctor degree.E-mail: liudongmei926@Correspondent author: FANG Kunhe (1946—), male, professor.E-mail: khfang@第35卷第1期2007年1月硅酸盐学报JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETYVol. 35，No. 1January，2007DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.2007.01.024硅酸盐学报· 110 ·2007年的主要化学成分(质量分数，下同)为CaO 61.08%，SiO2 21.04%，Al2O3 4.02%。
此外还含有少量的MgO，SO3，K2O和Na2O等。
磨细磷渣来自贵州瓮福，磷渣的主要化学成分与水泥相似，CaO，SiO2，Al2O3的含量分别为35.44%，47.68%和4.03%，P2O5的含量为2.39%。
该磷渣的物理性能检测结果列于表1，其中，磷渣的质量系数K是表征磷渣火山灰活性大小的一项重要指标，GB6645–86规定用于水泥中的粒状电炉磷渣的质量系数不得小于1.10。
从表1可知：所用磷渣的质量系数大于1.10，但28d抗压强度比较低。
磷渣的微观形貌见图1。
由图1可见：磷渣颗粒表面光滑，呈不规则的棱角状、块状和碎屑状。
绝大多数磷渣颗粒的粒径小于50µm (见图1a)，微小的磷渣颗粒吸附在大颗粒的表面(见图1b)。
1.2实验方法磷渣等质量取代水泥0，15%，30%和45%。
按GB1346–89 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法进行水泥与磷渣体系的标准稠度用水量和凝结时间测定。
按GB2022–80 水泥水化热实验方法(直接法)的有关规定测定掺入磷渣后胶凝材料的水化热。
成型水胶比为0.30的水泥净浆试件，试件尺寸为4cm×4cm×4cm，试件带模养护24 h后，拆模，在20℃水中养护至规定龄期后，进行力学图1 磷渣的SEM照片Fig.1 Scanning electron microscope (SEM) photographs of phosphorus slag表1磷渣的物理性能Table 1 Physical properties of phosphorus slagDensity /(g·cm–3) Ratio of water demand /% Specific surface area /(cm2·g–1)Ratio of 28 d compressive strength* /% Quality coefficient K /%Loss /%2.88 98 2100 671.490.13 * The ratio of the 28 d compressive strength of blended cement paste with 30%(by mass) phosphorus slag to that of pure cement paste at the same fluidity.性能测试。
从破碎试件的中心部位取样，用无水乙醇终止水化，在无CO2、温度为100℃的烘箱中烘干后，进行扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)观察、差热–热重(differential thermal–thermal gravity, DTA–TG)分析并用压汞仪(mercury intrusion porosimetry, MIP)进行测试。
2 实验结果与分析2.1 磷渣对浆体标准稠度需水量和凝结时间的影响磷渣对浆体需水量和凝结时间的影响见表2。
由表2可知：随磷渣掺量的增加，水泥的标准稠度用水量增加，凝结时间延长。
磨细磷渣颗粒多呈形状不规则的棱角状、块状和碎屑状，本身不具备形态减水效应，且磷渣的密度小于水泥，等量取代水泥后，胶凝材料总体积增加，填充水泥与磷渣颗粒间隙所需的水量增加。
因此，掺入磷渣后胶凝材料需水性增加。
磷渣对浆体凝结时间的影响则较为复杂。
目前，关于磷渣使硅酸盐水泥缓凝的机理主要有3种解释[2–4]：(1)磷渣中的可溶性磷、氟与水泥水化析出的Ca(OH)2反应，生成不溶性的磷酸钙和氟羟磷灰石，包裹在水泥粒子周围，延缓了水泥的凝结硬化。
(2)磷渣中可溶性P2O5与石膏的复合作用延缓了3CaO·Al2O3(C3A)的整个水化过程，即使C3A的水化停留在“六方水化产物”阶段，既无钙矾石AFt 生成，也无水化铝酸三钙C3AH6生成。
(3)吸附机理，即磷渣颗粒被吸附于硅酸盐水泥水化初期形成的半透水性水化产物薄膜上，致使该层薄膜致密性增加，离子和水通过薄膜的速率降低，引起水泥粒子水化速率降低，进而导致缓凝。
当磷渣掺量增加时，刘冬梅 等：磷渣对水泥浆体水化性能和孔结构的影响· 111 ·第35卷第1期表2 磷渣对浆体需水量和凝结时间的影响Table 2 Effects of phosphorus slag on water demand and setting time of cement pastesMix proportion in mass Setting timeSampleCement Phosphorus slagWater demand for normal consistency/% Initial FinalC 100 0 25.4 3 h: 49 min 5 h: 55 min P1 85 15 25.8 4 h: 33 min 6 h: 35 min P2 70 30 26.0 6 h: 33 min 8 h: 49 min P3 554526.2 8 h: 18 min 11 h: 04 min浆体中水泥用量大量减少，而磷渣早期活性远低于水泥，故凝结时间进一步延长。