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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。
磷化工废渣特性及其在水泥中的应用研究武汉理工大学硕士学位论文磷化工废渣特性及其在水泥中的应用研究姓名：陈永忠申请学位级别：硕士专业：建筑材料与工程指导教师：龙世宗20070601武汉理工大学硕士学位论文中文摘要我国磷化工业发展迅速，每年排放几千万吨磷渣和磷石膏没有很好利用，已成为影响该行业可持续发展的一大障碍。
本文针对磷渣和磷石膏在水泥和混凝土中利用存在的凝结时间长、活性低等问题开展研究。
在磷渣活性激发的研究中，通过实验采用化学激发的方法，确定了最佳激发方案及大掺量磷渣硅酸盐水泥的配料方案；而在磷石膏的改性研究中，采用将可溶磷固化技术、成球加工技术使之符合水泥厂用作水泥调凝剂的要求。
同时运用x射线衍射仪、等离子发射光谱仪等现代分析测试手段，检测物质的组成和结构，阐述其作用机理。
研究结果表明，通过化学激发磷渣，可以大幅度提高其活性，在磷渣细度350m2／kg、掺量40％情况下，可以生产32．5强度等级磷渣硅酸盐水泥，其3d和28d强度可以赶上或超过相同细度、掺量的矿渣硅酸盐水泥；激发剂最佳因素水平组合为A282Cl。
研究还表明：微量的可溶磷酸盐对硅酸盐水泥有很强的缓凝作用，而难溶磷酸盐的缓凝作用不明显；分别采用A和B两种碱性物质对磷石膏改性，结果表明，A改性效果优于B。
磷石膏改性最佳流程为：采用6％的A对磷石膏改性成球球径15Illm左右，然后在140℃干燥处理15分钟，改性磷石膏球抗压强度能达到4MPa,其作为水泥缓凝剂与天然石膏性能相当，该处理方法经济使用，能满足实际生产要求。
关键词：磷石膏，磷渣，化学激发，磷渣硅酸盐水泥，调凝剂武汉理工大学硕士学位论文AbstractWi血the of tonsofrapidlydevelopmentphosphorousindustry,millionsfromthis andbyproductsproduced sector,phsphogypsumphosphorousslag PS ，ale notutilized becomesthemainobstaclethesustainableproperly，which affectingadvancementoftheindustry．Inthis iscarriedoutbasedonthe thatstudypaper,the problemsphsphogypsumand Callresultin timeandloweractivationwhensh90'S1phosphorous longersettingusedincgnlentandeoneret．Onthe ofPS mostsuitable ofchemicalstudy activiation，the compoundtheactivationismadeand PSat contentisphosphorousslagcement PSC withhi曲erthe ofchemicalthecour跎ofthe onpracticedbyusingwayactivation．During studymodificationof of thesolublephosphogypsum，thetechnologymakingphosphatesasinsolubleand a托testedtomeetthe ofprocessingsphericity requirementsbeingretarder．Some and suchasmodem diffractioninanalyzingtestingwaysX-raysourceasforatomicemssionqualitative XRD ，inductivelyplasmatheformusedtodetectandstructureofmaterialsandtospectrometry ICP-AES alemakecommentsonmechanism．processThemsults thatPSisactivated ofshow by the chemicalgreatlyusingwaycanbePSC with PSatcontentofactivation,32．5produced350m2／kg 40％，thereachOr theat and ofthePSCcan P??Swiththe 盛qnxes订ength surpass3days28dayssurfacecontent．Themostsuitablefactor ofand combinationactivationspecificadditiveisA282CI．ofTheresearchindicatesasmall soluble havequantity phosphatessignificant retardationeffecton samecontentofcement,whilethe insoluble havephosphates lessretardation the wimtwoalkalieffect．Bymodilyingphosphogypsumsubstances,Aand Aisresultsshow betterthanB．ThesuitableB，respectively，thegeneralmodificationon asthewimprocessphosphogypsumfollows：modifyphosphogypsumAatthecontentof6％．thenextrudeitinto thediameterof15sphericity埘t1111武汉理工大学硕士学位论文millimeters itfor at15minutesthe ofapproximately，finallydrytemperature140" 2．Themodified ballscallholdtheimumphosphogypsumcompressiveasmuchas andhave4MPa thesame when strength peffb皿锄ce硒retarder comparedwithnatulalthe is andcanmeet theneedsofrealisticgypsum,theprocesspracticalproduction．Keywords：phsphogypsum,phosphorousslags，chemicalactivation，phosphorousslagcement,retarderIll此页若属实．请申请人及导师签名。
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。
磷渣掺合料对水泥胶砂抗折强度的影响摘要：本文主要研究了磷渣的掺量和细度对水泥胶砂抗折强度的影响。
结果表明，磷渣的掺入降低了水泥胶砂的早期抗折强度，且掺量越大，降低幅度也越大；随着比表面积的增大，掺有磷渣的水泥胶砂各个龄期的抗折强度均提高。
关键词：磷渣细度水泥胶砂抗折强度1 前言磷渣的化学组分接近矿渣，也是一种常用的水泥混凝土混合材。
已有的研究显示，掺入磷渣后的混凝土水化热降低，抗硫酸盐侵蚀的能力提高[1、2]。
但是，与此同时，磷渣的掺入会导致水泥的凝结时间延长，从而影响早期的力学性能[3、4]，因此有必要对其在水泥中的应用进行研究。
本文主要通过一系列的室内试验，从掺量和细度两个角度考察了磷渣对水泥胶砂试件在各个龄期的抗折强度的影响，为磷渣的大范围使用提供一定的参考。
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，粉磨至比表面积分别为350m2/kg，420 m2/kg，490 m2/kg，化学成分见表1。
细骨料：标准砂。
水：清洁自来水。
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 试验设计方案在保持水胶比、胶砂比相同的条件下，用不同掺量和比表面积的磷渣等质量取代水泥。
具体方案见表2。
表2 试验设计方案3 实验结果与分析试件成型一天后拆模，置于标准养护室养护至规定龄期后取出测试。
3.1 磷渣掺量对水泥胶砂抗折强度的影响不同磷渣掺量对水泥胶砂试件的各龄期抗折强度的影响见图１。
图1显示，磷渣的掺入降低了水泥胶砂的早龄期抗折强度，且掺量越高，早期抗折强度越底。
对后龄期而言，磷渣的活性效应逐渐显现，掺有磷渣的水泥胶砂后期抗折强度逐渐赶上甚至超过了不掺磷渣的空白试件。
试验采用的磷渣比表面积不同，掺量对抗折强度的影响也有所区别。
当磷渣比表面积为350 m2/kg时，与空白试样相比，磷渣掺量从20%增加到40%，水泥胶砂的7天抗折强度依次降低了27.3%，59.1%和75.0%，14天抗折强度分别降低了15.9%，23.2%和19.5%，此时磷渣掺量为40%的ll40#试件的抗折强度超过了ll30#，与ll20#相当，但仍然低于空白样。
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。
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。
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]。
混凝土抗压强度研究：掺合料效应【混凝土抗压强度研究：掺合料效应】引言：混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，其抗压强度是衡量混凝土质量的重要指标之一。
在传统的混凝土配比中，常常会加入一定比例的水泥、沙子和石子来提高混凝土的抗压能力。
然而，随着科学技术的发展，人们开始研究掺入一定比例的掺合料对混凝土抗压强度的影响。
本文将深入探讨掺合料对混凝土抗压强度的影响因素、机理以及未来的发展方向。
一、掺合料对混凝土抗压强度的影响因素1. 掺合料类型：常见的掺合料有粉煤灰、矿渣粉和硅灰等。
不同类型的掺合料会对混凝土的性能产生不同的影响。
粉煤灰掺合料可以填充混凝土中的孔隙空间，提高混凝土的致密性，从而增加混凝土的抗压强度。
2. 掺合料掺入量：掺合料的掺入量对混凝土抗压强度具有明显影响。
适当增加掺合料的掺入量可以填充混凝土的孔隙，增加混凝土的致密性，提高抗压强度。
然而，当掺入量过高时，可能会导致混凝土的流动性变差，从而降低了混凝土的抗压强度。
3. 混凝土配合比：混凝土的配合比直接影响到掺合料与水泥的比例和混凝土中其他组分的含量。
合理调整混凝土的配合比可以最大限度地发挥掺合料的优势，提高抗压强度。
二、掺合料对混凝土抗压强度的机理1. 填充效应：掺合料可以填充混凝土中的孔隙空间，减少孔隙率，提高混凝土的致密性。
孔隙率的降低能有效阻止裂缝的扩展，从而增加混凝土的抗压强度。
2. 水化反应：掺合料中的活性成分可以与水泥中的水化产物反应，生成胶状材料。
这些胶状材料填充混凝土中的孔隙，增加混凝土的内聚力和强度。
3. 化学反应：掺合料中的化学成分可能与水泥中的水化产物发生化学反应，生成新的水化产物，从而提高混凝土的抗压强度。
三、混凝土抗压强度研究的发展方向1. 新型掺合料的研发：随着科技的发展，人们需要探索更多新型掺合料，如纳米材料、高性能矿渣粉等。
这些新型掺合料可能具有更好的填充效应和水化特性，有望提高混凝土的抗压强度。
2. 掺合料与其他添加剂的联合应用：掺合料与其他添加剂（如增塑剂、改性剂等）的联合应用也是研究的热点之一。
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。
控制水胶比为0.4,通过掺加适量的高效减水剂调节混凝土拌合物的和易性,减少由于和易性不好导致试件成型过程中缺陷的存在对试验结果的影响程度。
3 实验结果与分析
试件成型一天后拆模,置于标准养护室养护至规定龄期后取出测试。
3.1 磷渣掺量对混凝土抗压强度的影响
基准样及不同磷渣掺量的混凝土试件各龄期抗压强度见图1。
结果显示,磷渣的掺入降低了混凝土的早期强度,且随着磷渣掺量的增加,试件早期强度的下降幅度增大。
与基准样相比,磷渣掺量为30%的试件(编号l30)3d、7d强度分别降低了48.6%和24.7%;磷渣掺量
为50%的试件(编号l50)3d、7d强度分别降低了79.4%、48.2%。
这主要是因为磷渣部分取代水泥后,水泥熟料的含量减少,使得早期
水化进程变缓。
另外,磷渣具有潜在水硬性,需要与水泥水化产生的氢氧化钙发生二次水化才能激发,这也决定了磷渣水化速度慢于水泥,从而使得整个体系的凝结硬化延缓,强度发展变慢,早期强度降低。
就后期强度而言,当磷渣掺量在50%以内时,随着掺量的增加,各龄期试件的抗压强度逐渐降低,但后期强度均超过了基准样。
当掺量达到60%时,90d强度仍低于基准样。
特别地,磷渣掺量从20%增加到50%,试件90d龄期的抗压强度比基准样依次提高了16.7%、13.5%、11.2%和4.8%;而60%磷渣掺量的试件(编号l60)的90d抗压强度比基准样降低了10.8%。
这可能是因为磷渣掺量越大,完全发挥活性所需的时间就越长。
总的来说,当龄期超过28d后,磷渣混凝土的强度逐渐超过基准样。
磷渣混凝土的强度发展曲线的斜率大于基准混凝土,表明前者的强度发展速度较快。
3.2 磷渣比表面积对混凝土抗压强度的影响
图1(a)和图2(b)分别是磷渣掺量为30%和50%时,不同比表面积的磷渣对混凝土各龄期抗压强度的影响示意图。
由图1可知,随着磷渣比表面积的增大,混凝土各龄期的抗压强度也增大,且越到后龄期,增加的幅度越大。
当磷渣掺量为30%时,与比表面积为346m2/kg的混凝土试件(编号lf31)相比,比表面积为
530m2/kg的试件(编号lf33)的60d、90d强度分别增加了15.1%和17.1%。
而早龄期的变化相对不明显。
增加磷渣掺量到50%时,磷渣比表面积对混凝土抗压强度的影响规律类似,比表面积越大,各龄期试件的强度也越高;且早期影响程度较小,随着龄期增加,影响的程度也加大。
引起上述现象的原因可能有以下几个方面:一是比表面积越大,磷渣的微集料效应越明显,可以更好地填充混凝土的孔隙,减少有害孔,优化孔结构,提高密实性;二是在一定范围内,比表面积越大,试件的水化速度越快,水化产物增加,从而提高强度。
4 结语
通过试验研究,可得出如下结论:
(1)磷渣的掺入降低了水泥混凝土的早期强度,且掺量越大,降低的幅度也越大;
(2)磷渣掺量越大,试件在各龄期的抗压强度越小。
但在50%掺量范围内时,掺磷渣的混凝土试件后期强度均超过了基准混凝土。
(3)在试验掺量范围内,随着磷渣细度的增加,混凝土试件的各龄期抗压强度均增大,且龄期越长,增加的幅度越明显。
这主要与磷渣的微集料效应和活性效应相关。
参考文献
[1] 杨忠旗,杨德斌.磷渣在混凝土中的应用研究[j],山西建
筑,2007.
[2] 胡鹏刚,徐德龙,宋强,等.磷渣掺合料对水泥混凝土性能的
影响及机理探讨[j],混凝土,2007.。
