過(guò)硫膠凝材料的制備與性能研究.pdf

1、磷石膏是化工企業(yè)濕法生產(chǎn)磷酸的工業(yè)副產(chǎn)物，是我國(guó)目前較難處理的工業(yè)廢渣之一。本文所研究的過(guò)硫膠凝材料是由經(jīng)過(guò)烘干粉磨工藝處理的磷石膏，與硫鋁酸鹽水泥熟料、礦粉和堿激發(fā)劑以一定的比例混合制備而成的。利用這種方法不僅簡(jiǎn)化了磷石膏的預(yù)處理工藝，而且提高了磷石膏在建材行業(yè)中的利用率。
　　本文以硫鋁酸鹽水泥熟料-磷石膏-礦粉-CaO組成的四元體系為研究對(duì)象，試驗(yàn)結(jié)果表明：磷石膏摻量增加會(huì)延長(zhǎng)體系的凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)降低體系的力學(xué)性能，當(dāng)磷石膏

2、摻量為30％時(shí)，體系3d水化產(chǎn)物中鈣礬石量較大，同時(shí)水化28d時(shí)結(jié)構(gòu)致密度較高；硫鋁酸鹽水泥熟料可以縮短體系的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度，改善膠材體系的表面起砂性能，但是當(dāng)摻量超過(guò)5％時(shí)會(huì)導(dǎo)致后期強(qiáng)度下降；增大硫鋁酸鹽水泥熟料比表面積可以加速體系凝結(jié)硬化，改善體系的力學(xué)性能，但當(dāng)比表面積超過(guò)520m2/kg，體系力學(xué)性能增幅較??；體系中CaO可以提高體系堿度，促進(jìn)體系強(qiáng)度發(fā)展。以30％的磷石膏、5％的硫鋁酸鹽水泥熟料（520m2/kg）、2

3、％的CaO、63％的礦粉可制備出3d和28d抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到13MPa和48MPa的過(guò)硫膠凝材料。
　　當(dāng)體系用NaOH作為堿激發(fā)劑時(shí)，作用效果與CaO相似。當(dāng)NaOH摻量在2％～3％范圍內(nèi)時(shí)，體系具有更好的力學(xué)性能。當(dāng)體系用硅酸鹽水泥熟料作堿激發(fā)劑時(shí)，隨著熟料摻量提高，體系凝結(jié)時(shí)間縮短，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量增大，早期強(qiáng)度增強(qiáng)，但是摻量過(guò)高對(duì)后期強(qiáng)度不利，試驗(yàn)表明熟料最佳摻量范圍為4％～5％。
　　針對(duì)不同堿激發(fā)劑制備的過(guò)硫膠凝材

4、料，比較體系pH值可知，早期強(qiáng)度與體系pH值聯(lián)系緊密，起始pH值較高時(shí)體系早期強(qiáng)度較大，而且pH值降低幅度越大，體系強(qiáng)度增長(zhǎng)越明顯。此外，通過(guò)研究過(guò)硫膠凝材料不同齡期的干縮率發(fā)現(xiàn)，干縮率的大小與體系早期的水化速率有關(guān)，只有堿度環(huán)境適宜的情況下才能更好地控制早期水化速率，保證體系具有良好的體積穩(wěn)定性?？固蓟阅茉囼?yàn)表明，摻4％硅酸鹽水泥熟料的過(guò)硫膠凝材料抗碳化性能較好，而摻3％NaOH的體系抗碳化性能較差，抗碳化性能與體系的水化程度及致密