堿—磷渣膠凝材料研究.pdf

1、環(huán)境保護已成為全世界的共識，旨在控制溫室氣體排放的《京都議定書》于2005年2月16日正式生效，其在建材行業(yè)的延伸便是綠色建材。傳統(tǒng)硅酸鹽水泥生產(chǎn)能耗高、污染重，不符合綠色材料的要求。磷渣是電爐法制取黃磷工業(yè)的一種工業(yè)廢渣，據(jù)統(tǒng)計我國每年排放磷渣500～600萬噸，由于含有磷和氟，長期堆放不僅占有土地資源，造成環(huán)境污染，也造成資源的浪費。磷渣中含有氧化硅、氧化鋁，具有潛在的活性，若用作膠凝材料生產(chǎn)的原材料不僅可以緩解大量工業(yè)廢渣排放對環(huán)

2、境的壓力，而且可以部分替代水泥，故充分利用磷渣具有重要的意義。 作為工業(yè)廢渣之一的磷渣，CaO和SiO2是其主要成分，急冷磷渣中玻璃體含量常達90％。磷渣在建材行業(yè)中的應(yīng)用主要限于作水泥的混合材或混凝土的摻合料，并未完全發(fā)揮其潛在活性。本文運用化學(xué)分析、XRD、NMR等測試方法分析磷渣的化學(xué)組成、相組成、結(jié)構(gòu)等，結(jié)果表明磷渣的化學(xué)組成與礦渣組成相近，結(jié)構(gòu)相似。首先通過機械活化的方法磨細磷渣，同時選用合適的堿激發(fā)劑，制備得到能在自

3、然條件下正常水化硬化、不含水泥熟料的堿磷渣膠凝材料。膠凝材料的組成中，激發(fā)劑的摻量為5～7％（以Na2O計），制備的膠砂試樣3d抗折強度達到2.7～4.3MPa，抗壓強度達到20～34.1MPa，28d抗折強度達到8.5～9.4MPa，抗壓強度達到78.6～87.8MPa，90d抗折強度達到10.7～12.2MPa，抗壓強度達到90.2～111.4MPa。 試驗研究了堿激發(fā)劑的種類、堿激發(fā)劑的摻量及磷渣的比表面積等對堿激發(fā)磷渣膠

4、凝材料的抗折強度、抗壓強度及凝結(jié)時間的影響，并對其耐硫酸性能、抗硫酸鹽性能、抗凍性能及干縮性能等進行了研究。結(jié)果表明：選用適合的激發(fā)劑是其強度激發(fā)的關(guān)鍵，水玻璃、NaOH及NaOH與Na2CO3復(fù)合都能達到較好的激發(fā)效果，其中水玻璃的激發(fā)效果最佳。在耐酸腐蝕性試驗中，堿磷渣水泥表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能；同時堿磷渣水泥的抗硫酸鹽侵蝕性和抗凍性能優(yōu)于普通硅酸鹽水泥，但其干縮值要大于普通硅酸鹽水泥。 運用X衍射分析、IR分析、TG-DTA