摘要:以磷石膏作为掺合料替代部分水泥、添加聚羧酸减水剂,制备了胶结材和混凝土,并对其性能进行 了研究。结果表明:掺人5%的磷石膏的胶砂试块的抗压抗折强度均满足 P.042.5水泥 的指标要求,掺入 10% 一15%的磷石膏的胶砂试块抗压抗折强度能达到 P.032.5水泥的指标要求 ,胶砂试块的凝结时间及安 定性均合格;采用磷石膏替代小于等于 25%的水泥、添加 2.0% 一2.3%的聚羧酸减水剂可 以配制 C30混凝 土,抗渗性能达到 P12抗渗等级要求。 关键词 :磷石膏;胶砂 ;混凝土;抗压强度;抗折强度 doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2014.05.018 中图分类号 :TD989;S156 文献标 志码 :A 文章编号 :1000—6532(2014)05—0070一o4 磷石膏是生产磷酸和磷肥过程 中排 出的一种 固体废弃物。通 常情况下 ,每生产 lt(P20 )磷酸 , 产生 4.5—5.5t磷石 膏…。磷石膏 的主要成分 为 CaSO ·2H20,同时还含有少量磷、氟、及有机物 ,呈 酸性,pH值一般在 4.5以下 J。目前 ,我 国磷石膏 的年排放量超过 5000万 t,累计堆放量上亿吨 ,并且 随着我 国磷肥工业 的快速发展 ,产排量还会逐步增 大 【3J。我国磷 石膏 的资源化 利用率 为 4.3% ~4. ,s%。由于磷石膏含有磷及氟等有害物质 ,将其任意 排放会造成环境 污染 。若将磷石膏筑坝堆存 ,不仅 占地多 、投资大 、堆渣费用高,而且对堆场 的地质条 件要求高 ,长期堆积也会引起地表水及地下水 的污 染 。因此磷石膏的处理成为与磷化工发展伴生的环 保难题 。近年来 ,利用磷石膏制水泥缓凝剂【4】、联 产硫酸水 泥【6],生产石膏建材 制品[8 的研 究较 多 ,但是利 用磷石 膏配 制混凝 土 的研 究却 鲜有 报 道【l。本文利用磷石膏作为掺合料替代部分水泥、 添加聚羧酸减水剂制备胶结材和混凝土 ,并对胶结 材的凝结时间、安定性 和混凝土 的抗渗性能进行 了 研究。 1 试验原料与方法 1.1 试 验原 料 试验原料有磷石膏 、混凝土外加剂 检测专用基 准水泥 (以下简称水 泥)、砂子 、石 子和聚羧酸减水 剂等 ,磷石膏和水泥的化学成分见表 1。 表 1 主要原材料的化学成分/% Table1 Chemicalcompositionofthemain raw materials 名称 CaO SO3 SiO2 Mso A1203Fe203P205 F 磷石膏 34.6248.10 2.33 0.52 0.01 0.70 1.13 0.20 递 : : : 兰: 垒:兰墨 兰:Q = = 采用 Max-2500VB型 x射线衍射仪对磷石膏样 品进行 XRD分析 ,结果见图 1。由图 1可知 ,磷石 膏中的主要结晶相是 CaSO ·2H:0,其他杂质含量 很 少 。将磷石膏烘干、粉磨、分级作为试验用物料。用 Easysizer20型激光粒度分 布仪测试 ,磷 石膏粉料粒 度分布为最小粒径 0.76ttm,最大粒 径 139.361a,m, 平均粒径为 20.71m。
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