磷渣掺合料对混凝土抗压强度的影响研究

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。