磷石膏基胶凝材料的力学性能及应用研究进展 被引量：2

1

作者 温小韵 童雄 +4 位作者 尚江涛 车远 陈柯臻 谢贤 范培强 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期953-969,共17页

磷石膏基胶凝材料是由磷石膏、辅助胶凝材料、外加剂等原料按照一定比例混合形成,具有一定机械强度的硬化体,在建筑、道路、环境治理等领域具有广阔的应用前景。本文依据国内外现有的磷石膏制备胶凝材料的研究成果,综述了磷石膏基胶凝... 磷石膏基胶凝材料是由磷石膏、辅助胶凝材料、外加剂等原料按照一定比例混合形成,具有一定机械强度的硬化体,在建筑、道路、环境治理等领域具有广阔的应用前景。本文依据国内外现有的磷石膏制备胶凝材料的研究成果,综述了磷石膏基胶凝材料的反应机理及应用进展,总结了磷石膏基胶凝材料力学性能的影响因素,包括磷石膏的类型、杂质、掺量、粒径、辅助掺合料及外加剂等。最后,对磷石膏基胶凝材料的发展方向进行了展望,提出了未来探索新型高效除杂工艺的同时,应发展复合型和功能型高强磷石膏基胶凝材料,并协同其他固废降低材料浸出毒性的风险。 展开更多

关键词 磷石膏 胶凝材料 水化机理 工程应用 外加剂 影响因素

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磷石膏复合胶凝材料力学性能与微观特性研究

2

作者 王丰 宋宇 +4 位作者 何兆益 夏羽花 毕研立 冯浩 曹东伟 《无机盐工业》 北大核心 2025年第5期93-99,共7页

磷石膏堆存量巨大且含有大量硫酸盐、磷、氟、重金属等有害物质,若处置不当将会对环境造成严重危害。为解决此问题,利用磷石膏中含有CaSO_(4)·2H_(2)O的特点,采用矿渣、Ca(OH)_(2)、Na_(2)SO_(4)等材料协同制备磷石膏复合胶凝材料... 磷石膏堆存量巨大且含有大量硫酸盐、磷、氟、重金属等有害物质,若处置不当将会对环境造成严重危害。为解决此问题,利用磷石膏中含有CaSO_(4)·2H_(2)O的特点,采用矿渣、Ca(OH)_(2)、Na_(2)SO_(4)等材料协同制备磷石膏复合胶凝材料,并系统研究其力学性能、水化机理、微观结构及浸出毒性特征。研究结果表明:磷石膏复合胶凝材料的抗压强度随Ca(OH)_(2)掺量的增加呈先减后增趋势,随磷石膏掺量的增加则呈先增后减趋势,最优配合比确定为67%矿渣、30%磷石膏、3%Ca(OH)_(2)及外掺3%Na_(2)SO_(4),在此配合比下,材料3、7、28 d的抗压强度分别达到4.12、25.21、37.45 MPa;Ca(OH)_(2)掺量的增加能够加速磷石膏分解释放SO_(4)^(2-)与Ca^(2+),同时促进矿渣中硅氧四面体和铝氧四面体的分解,这些成分通过水化反应形成大量钙矾石和C-(A)-S-H凝胶,且相互交织构成致密的网络结构。在浸出毒性方面,磷石膏中F^(-)、PO_(4)^(3-)的质量浓度分别为148.23、298.24mg/L,而制备的胶凝材料中F^(-)、PO_(4)^(3-)的质量浓度分别下降至2.34~4.32 mg/L和0.05~0.18 mg/L。此外,胶凝材料中的所有污染物指标均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求。 展开更多

关键词 磷石膏 胶凝材料 力学性能 水化机理 浸出毒性

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磷石膏改性注浆材料性能及微观机理研究

3

作者 叶坤 张群利 《矿冶工程》 北大核心 2025年第3期52-56,共5页

为了探究磷石膏在矿山注浆材料改性中的作用机制,制备不同配比的注浆材料,分析注浆材料流动性、渗透性、强度参数和重金属浸出量等性能指标,利用扫描电镜、X射线衍射探究磷石膏改性注浆材料的微观机理。结果表明:利用磷石膏作为注浆材... 为了探究磷石膏在矿山注浆材料改性中的作用机制,制备不同配比的注浆材料,分析注浆材料流动性、渗透性、强度参数和重金属浸出量等性能指标,利用扫描电镜、X射线衍射探究磷石膏改性注浆材料的微观机理。结果表明:利用磷石膏作为注浆材料掺合物,不仅可以实现资源的有效利用,而且有利于改善注浆材料流动性;磷石膏掺量30%时,注浆材料的流动性和抗渗性较好,抗压、抗折强度得到显著提升,注浆材料中重金属浸出量有效降低;磷石膏促进了二次水化反应,生成了更多的水化硅酸钙凝胶,提高了注浆材料的结构稳定性和工程性能。 展开更多

关键词 充填材料 注浆材料 磷石膏 固化体 胶凝材料 资源利用

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磷石膏基水泥胶凝3D打印材料的制备及性能研究

4

作者 王章琼 徐晓雅 +1 位作者 苏亮亮 高翔 《混凝土》 北大核心 2025年第1期168-172,共5页

为研究材料配合比对磷石膏基水泥胶凝材料3D打印性能的影响,制备了不同磷石膏、水泥、生石灰掺量的水泥砂浆,通过室内凝结时间测试、抗折试验、抗压试验、跳桌试验、挤出试验、建造性能试验、一次性打印长度试验等,研究了材料配合比对... 为研究材料配合比对磷石膏基水泥胶凝材料3D打印性能的影响,制备了不同磷石膏、水泥、生石灰掺量的水泥砂浆,通过室内凝结时间测试、抗折试验、抗压试验、跳桌试验、挤出试验、建造性能试验、一次性打印长度试验等,研究了材料配合比对磷石膏基水泥胶凝材料力学性能及3D打印性能的影响。结果表明:(1)生石灰掺量对试件早期抗折强度影响最显著,随着养护龄期的增长,生石灰、水泥掺量对试件抗折强度产生显著影响;(2)磷石膏、水泥、生石灰对试件早期抗压强度影响差别不大,随着养护龄期的增长,磷石膏、水泥掺量分别对试件抗压强度产生显著影响;(3)磷石膏掺量对初、终凝时间影响最显著,水泥掺量对流动度、挤出率影响最显著,磷石膏掺量对建造率影响最显著,水泥掺量对一次性打印长度影响最显著,其次依次为生石灰、磷石膏。 展开更多

关键词 磷石膏 3D打印 胶凝材料 建造性能

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基于响应面法设计与制备磷石膏矿渣基复合胶凝材料 被引量：1

5

作者 李悦 谢东 林辉 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第7期149-152,159,共5页

为了促进磷石膏等固废材料的资源化利用,优化设计和制备了力学强度满足P·O 42.5级水泥规范要求的胶凝材料,基于响应面法对磷石膏-矿渣-石灰-锂渣-钢渣五元体系进行试验设计,分别以3 d、7 d和28 d抗压强度为响应值,探究磷石膏矿渣... 为了促进磷石膏等固废材料的资源化利用,优化设计和制备了力学强度满足P·O 42.5级水泥规范要求的胶凝材料,基于响应面法对磷石膏-矿渣-石灰-锂渣-钢渣五元体系进行试验设计,分别以3 d、7 d和28 d抗压强度为响应值,探究磷石膏矿渣基复合胶凝材料力学性能的变化规律,建立了磷石膏矿渣基复合胶凝材料力学性能预测模型。结果表明最优配合比为磷石膏33.86%,矿渣39.13%,石灰2.28%,锂渣20.1%,钢渣4.65%,胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到18.8 MPa、32.3 MPa、50.3 MPa,满足P·O 42.5级水泥规范要求,并且实测值与预测值的相对误差绝对值均小于5%,说明基于响应面法优化设计磷石膏矿渣基复合胶凝材料具有可行性。 展开更多

关键词 磷石膏 复合胶凝材料 响应面法 力学强度

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磷石膏基胶凝材料和骨料制备C40高性能混凝土研究

6

作者 马雪婷 丁庆军 +5 位作者 黄绍龙 李进辉 刘晨曦 金帆 曹杰荣 曹玉贵 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第2期162-167,172,共7页

磷石膏基胶凝材料和骨料制备混凝土,可为高消纳磷石膏固废提供新思路;然而将磷石膏同时作胶凝材料和骨料制备混凝土的研究鲜有报道。为此研究了磷石膏基胶凝材料组成、骨料级配、砂率和水胶比对混凝土性能的影响规律,并通过XRD和SEM微... 磷石膏基胶凝材料和骨料制备混凝土,可为高消纳磷石膏固废提供新思路;然而将磷石膏同时作胶凝材料和骨料制备混凝土的研究鲜有报道。为此研究了磷石膏基胶凝材料组成、骨料级配、砂率和水胶比对混凝土性能的影响规律,并通过XRD和SEM微观测试初探其机理。结果表明:采用5%的P·O 42.5级水泥、30%的磷石膏、65%矿粉制成的胶凝材料时,外掺0.5%NaOH+5%水玻璃和1%NaAlO_(2)复合激发剂,控制胶凝材料用量600 kg/m^(3),磷石膏破碎砂替代40%河砂,砂率41%,水胶比0.34,可制备出工作性能良好,初凝时间大于25 h,3 d、28 d及60 d抗压强度分别大于20.0 MPa、48.0 MPa和55.0 MPa,绝热温升低于35℃,60 d膨胀率大于180με的大掺量磷石膏基C40低温升微膨胀高性能混凝土。混凝土胶凝材料主要水化产物为AFt和C-S-H凝胶,胶凝浆体可穿透磷石膏骨料表面空隙,产生机械嵌锁作用使磷石膏骨料与胶凝浆基体结合更加紧密。 展开更多

关键词 磷石膏 胶凝材料 骨料 混凝土 性能

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磷石膏掺量对PG-CS-SS-SL复合胶凝材料关键性能的影响

7

作者 张兴波 孔垂元 +3 位作者 付远程 邬中华 刘成华 颜峰 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期301-307,共7页

为提高工业固体废弃物在辅助胶凝材料中的利用,以工业固体废弃物磷石膏(PG)、电石渣(CS)、钢渣(SS)和矿渣(SL)为原材料制备磷石膏-电石渣-钢渣-矿渣复合胶凝材料(PG-CS-SS-SL)。研究了PG掺量对PG-CS-SS-SL流动度、强度特性、吸水率、软... 为提高工业固体废弃物在辅助胶凝材料中的利用,以工业固体废弃物磷石膏(PG)、电石渣(CS)、钢渣(SS)和矿渣(SL)为原材料制备磷石膏-电石渣-钢渣-矿渣复合胶凝材料(PG-CS-SS-SL)。研究了PG掺量对PG-CS-SS-SL流动度、强度特性、吸水率、软化系数和微观结构的影响。使用XRD、FT-IR、TG-DTG和SEM对PG-CS-SS-SL强度形成机理和性能发生变化的原因进行分析。结果表明,PG-CS-SS-SL的流动度随PG掺量的增加而增大;PG-CS-SS-SL的强度和软化系数均随PG掺量的增加而呈现出先略微增加后降低的趋势,当PG掺量为10%时PG-CS-SS-SL的28 d强度最高,其抗折和抗压强度分别为6.8 MPa和32.9 MPa,相应的耐水性能最优,其软化系数为0.904;PG-CS-SS-SL的吸水率随PG掺量的增加呈现出先略微降低后增加的趋势,当PG掺量为10%时PG-CS-SS-SL的吸水率最小。微观分析表明,适量的PG能够促进PG-CS-SSSL体系中C-(A)-S-H凝胶和AFt的形成,优化硬化浆体的微观结构,有利于硬化浆体的强度发展;但掺量过多会导致硬化浆体的微观结构变差,造成PG-CS-SS-SL性能变差。 展开更多

关键词 复合胶凝材料 磷石膏 性能指标 微观结构

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CBC改性磷石膏基复合胶凝材料的制备与工艺研究 被引量：9

8

作者 阳超琴 夏举佩 +1 位作者 张召述 王亚明 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期336-340,共5页

以磷石膏为主要原料,研究CBC改性磷石膏基复合胶凝材料的特性。结果表明,将磷石膏与SH按比例混合,陈化2 h,将陈化后的原料按比例加入磷渣、KZ、粉煤灰等浇注成型,脱模之后放入常压养护箱中养护24 h的材料性能最好。在此基础上,对不同加... 以磷石膏为主要原料,研究CBC改性磷石膏基复合胶凝材料的特性。结果表明,将磷石膏与SH按比例混合,陈化2 h,将陈化后的原料按比例加入磷渣、KZ、粉煤灰等浇注成型,脱模之后放入常压养护箱中养护24 h的材料性能最好。在此基础上,对不同加水量、成型方式下试件性能进行分析,优化了最佳的加水量和成型方式。经CBC改性石膏基复合胶凝材料兼具CBC和石膏性能,通过现有工艺技术的研究为磷石膏资源化提供了一种新的、切实可行的技术方法。 展开更多

关键词 磷石膏 CBC 胶凝材料 陈化

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新型胶凝充填材料制备及固化机理分析 被引量：11

9

作者 王贻明 王志凯 +3 位作者 吴爱祥 姜关照 兰文涛 李剑秋 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第6期20-24,共5页

为考察新型胶凝材料半水磷石膏应用于矿山充填的可能性。对不同磷石膏、碱性激发剂添加量及料浆浓度进行配比,确定半水磷石膏基充填材料最优配比,并利用SEM和石膏水化理论对半水磷石膏基充填体进行分析。研究结果表明:在磷石膏添加量为5... 为考察新型胶凝材料半水磷石膏应用于矿山充填的可能性。对不同磷石膏、碱性激发剂添加量及料浆浓度进行配比,确定半水磷石膏基充填材料最优配比,并利用SEM和石膏水化理论对半水磷石膏基充填体进行分析。研究结果表明:在磷石膏添加量为50%,碱性激发剂添加量为1.5%,充填料浆浓度为69%时,半水磷石膏基充填料的3、7、28 d强度分别为3.0、3.8、3.8 MPa,满足当地矿山充填采矿的要求。半水磷石膏水化生成二水石膏,随着水化反应的继续,试样的内部孔隙逐渐被水化产物填充,生成的二水石膏晶体形成胶凝材料结构骨架,使充填材料具有一定的强度。 展开更多

关键词 胶凝材料 半水磷石膏 充填材料 最优配比 固化机理

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外加剂对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响 被引量：9

10

作者 何志鹏 夏举佩 郑森 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1946-1951,1957,共7页

研究了外加剂对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响。通过单因素实验考察了外加剂Ca Cl2(CC)、Na2SO4(NS)、Na F(NF)和水玻璃(NSO)的不同掺量对复合胶凝材料性能的影响,通过正交试验得到了外加剂复配的最佳方案,即有CC为0.6%,NS为0.2%,NSO... 研究了外加剂对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响。通过单因素实验考察了外加剂Ca Cl2(CC)、Na2SO4(NS)、Na F(NF)和水玻璃(NSO)的不同掺量对复合胶凝材料性能的影响,通过正交试验得到了外加剂复配的最佳方案,即有CC为0.6%,NS为0.2%,NSO为0.6%,NF为0.3%。正交优化组的3 d和28 d的抗压强度为35.96MPa、42.88 MPa,其强度分别提高了19.27%和20.89%。采用XRD和SEM等方法分析了复合胶凝材料的水化产物组成和微观形貌。分析结果表明外加剂不仅能加快磷石膏基复合胶凝材料的水化反应进程,还可以生成更多更致密的水化产物,使其结构更加紧密,提高了复合胶凝材料的力学性能。 展开更多

关键词 外加剂 磷石膏 复合胶凝材料

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磷石膏煅烧制备复合胶凝材料的研究 被引量：7

11

作者 徐悦 李建锡 阚黎黎 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期953-958,共6页

采用磷石膏为主要原材料,与适量活性炭和粉煤灰混合后煅烧分解,制备新型高强复合胶凝材料。通过正交试验研究煅烧温度、保温时间、活性炭和粉煤灰掺量对新型胶凝材料中三氧化硫含量和抗压强度的影响。结果表明:当煅烧温度为1200℃,保温... 采用磷石膏为主要原材料,与适量活性炭和粉煤灰混合后煅烧分解,制备新型高强复合胶凝材料。通过正交试验研究煅烧温度、保温时间、活性炭和粉煤灰掺量对新型胶凝材料中三氧化硫含量和抗压强度的影响。结果表明:当煅烧温度为1200℃,保温时间为30 min,活性炭掺量为10%,粉煤灰掺量为5%时,所制得胶凝材料的3 d、28d抗压强度分别为46.35 MPa、92.70 MPa。该条件下,新型胶凝材料中三氧化硫含量为11.60%,煅烧过程中形成C2S、C3S及C3A等具有活性的矿物成分,28 d水化产物中出现氢氧化钙和钙矾石。与磷石膏制硫酸联产水泥工艺相比,该方法能耗低,工艺流程简单,熟料抗压强度高,可作为磷石膏资源化利用的新途径。 展开更多

关键词 磷石膏 粉煤灰 胶凝材料 三氧化硫 抗压强度

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磷石膏炭热分解的热动力学研究 被引量：4

12

作者 徐悦 林强 +2 位作者 李建锡 宁平 阚黎黎 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期839-845,共7页

在活性炭掺量为10%~15%,煅烧温度为1100~1250℃条件下,从动力学和热力学角度对磷石膏分解煅烧制胶凝材的可行性进行了研究。在该温度范围内,通过等温热分析法确定了磷石膏分解体系的表观活化能为299.88~382.85 k J·mol^(-1),指前因... 在活性炭掺量为10%~15%,煅烧温度为1100~1250℃条件下,从动力学和热力学角度对磷石膏分解煅烧制胶凝材的可行性进行了研究。在该温度范围内,通过等温热分析法确定了磷石膏分解体系的表观活化能为299.88~382.85 k J·mol^(-1),指前因子ln A为18.64~25.61 s^(-1),分解动力学方程为受三维扩散控制的Z-L-T方程。经Factsage软件计算和SEM、EDS、XRD等微观检测发现,煅烧过程中,不仅发生了硫酸钙的分解,还伴随着分解产物CaO和杂质SiO_2的合成反应。根据CaO-SiO_2-CaSO_4相图的理论计算结果表明,适量补充硅铝质改性组分,调节生料的配比范围,有使磷石膏基水硬性复合胶凝材料强度提升的潜能。 展开更多

关键词 磷石膏 硫酸钙 活性炭 分解动力学 热力学计算 胶凝材料

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特种化纤改性磷石膏基胶凝材料 被引量：3

13

作者 田亮 诸华军 +1 位作者 何玉鑫 张成楠 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期68-70,72,共4页

特种化纤可有效阻止磷石膏基胶凝材料(PGS)开裂,并通过不同龄期样品的抗冲击功、抗折强度、抗压强度、空隙率和受压样品外貌及断口形貌分析等表征增韧、补强和耐水的效果。结果表明:化纤可显著对PGS增韧补强和改善耐水性。在20℃(湿度大... 特种化纤可有效阻止磷石膏基胶凝材料(PGS)开裂,并通过不同龄期样品的抗冲击功、抗折强度、抗压强度、空隙率和受压样品外貌及断口形貌分析等表征增韧、补强和耐水的效果。结果表明:化纤可显著对PGS增韧补强和改善耐水性。在20℃(湿度大于90%)、化纤掺量为0.3%时,PGS固化体28 d的抗压强度、抗折强度和抗冲击功分别为45.1 MPa、8.9 MPa和1145 J/m2,软化系数和吸水率分别为0.81和9.1%;PGS固化体160 d总孔隙率(20.03%)较28 d的降低了5.1%,PGS固化体160 d密度(1.59 g/cm3)较28 d提高了0.6%;特种化纤穿插于硬化体内部,具有桥联搭接作用。 展开更多

关键词 磷石膏 胶凝材料 纤维 增韧 补强

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Ba2+对过硫磷石膏胶凝材料性能的影响研究 被引量：1

14

作者 万惠文 胡勇 +3 位作者 刘俊岩 郭宗帅 李泾娴 符昱 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第8期2673-2679,共7页

原状磷石膏经过干燥、过筛处理后,按磷石膏∶矿粉∶P·O 52.5水泥∶生石灰=50%∶40%∶5%∶5%的质量比制备过硫磷石膏胶凝材料(EPGC)。采用加入不同量氯化钡的方法来探究Ba^2+对EPGC的力学性能、孔结构和体积稳定性的影响。研究结果... 原状磷石膏经过干燥、过筛处理后,按磷石膏∶矿粉∶P·O 52.5水泥∶生石灰=50%∶40%∶5%∶5%的质量比制备过硫磷石膏胶凝材料(EPGC)。采用加入不同量氯化钡的方法来探究Ba^2+对EPGC的力学性能、孔结构和体积稳定性的影响。研究结果表明:随着氯化钡单掺和氯化钡-水玻璃复掺掺量的增加,EPGC硬化体强度先增大后减小,线膨胀率先减小后增大。当氯化钡的掺入量为18wt%时,试样28 d强度达到32.8 MPa,孔隙率为15.2%,28 d和56 d线膨胀率为0.032%和0.083%,与空白对比组相比,强度增长了60.0%,孔隙率降低了36.9%,28 d和56 d线膨胀率分别降低了64.44%和51.18%。当氯化钡和水玻璃按质量比1∶1复合掺入量为16wt%时,试样28 d抗压强度最大达到38.1 MPa,孔隙率为12.5%,28 d和56 d线膨胀率为0.028%和0.076%,与空白对比组相比,强度增长了84.6%,孔隙率降低了48.0%,28 d和56 d线膨胀率分别降低了68.89%和55.29%。 展开更多

关键词 过硫磷石膏胶凝材料 力学性能 孔结构 体积稳定性

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磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验 被引量：21

15

作者 李宏业 杨晓炳 +2 位作者 温震江 高谦 王永定 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第3期28-33,共6页

针对金川矿山充填采用水泥作为胶凝材料成本较高的问题,利用当地固体废弃物资源开发矿用新型胶凝材料。首先对试验材料进行物化分析,开展了磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度正交试验,并在此基础上进行磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试... 针对金川矿山充填采用水泥作为胶凝材料成本较高的问题,利用当地固体废弃物资源开发矿用新型胶凝材料。首先对试验材料进行物化分析,开展了磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度正交试验,并在此基础上进行磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验确定最优配比;然后对磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度的影响因素进行了分析,利用扫描电镜观察了各龄期水化产物的微观结构,并对磷石膏—矿渣复合胶凝材料成本进行了核算。研究表明:磷石膏—矿渣复合胶凝材料早期强度较低,而后期强度较高;磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验确定最优配比为生石灰7%、磷石膏30%、芒硝2%和矿渣微粉61%;SEM观察到水化产物以钙矾石和C—S—H凝胶为主,并且随着养护龄期的增长,结构不断紧密,强度不断提高;对磷石膏—矿渣复合胶凝材料最优配比进行成本核算,得出其成本为180元/t,与金川矿山专用的38.5非标水泥成本相比,胶凝材料成本降低了44%;对复合胶凝材料充填料浆管输特性进行了测定,结果满足金川矿山自流输送要求。 展开更多

关键词 充填采矿法 磷石膏 矿渣 胶凝材料 优化 水化机理

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磷石膏-磷渣基复合胶凝材料强度和水化特性研究 被引量：10

16

作者 刘冬梅 王玮琦 +3 位作者 彭艳周 史宏宇 李东升 王斌 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第9期230-237,共8页

为实现磷石膏、磷渣固废材料的再生利用,提高工业固废的利用率,以磷石膏、磷渣作为主要原料,采用水玻璃、水泥熟料和磷石膏共同激发磷渣活性制备磷石膏—磷渣基复合胶凝材料。分别探讨磷石膏掺量、水玻璃掺量和磷渣粉磨制度对磷石膏—... 为实现磷石膏、磷渣固废材料的再生利用,提高工业固废的利用率,以磷石膏、磷渣作为主要原料,采用水玻璃、水泥熟料和磷石膏共同激发磷渣活性制备磷石膏—磷渣基复合胶凝材料。分别探讨磷石膏掺量、水玻璃掺量和磷渣粉磨制度对磷石膏—磷渣基复合胶凝材料强度的影响;并运用SEM、XRD分析磷石膏—磷渣基胶凝材料硬化体的微观结构及组成形貌。结果表明:磷石膏掺量低于50%时,复合胶凝材料各龄期强度与磷石膏掺量成反比;当m(磷石膏)∶m(磷渣)∶m(熟料)=20∶72∶8,水玻璃掺量为1.5%时,胶凝材料28 d抗压、抗折强度均达到最大值,分别为43、6.3 MPa;较单独粉磨磷渣与水泥熟料而言,混合粉磨制度会产生“微介质效应”,有利于提高复合胶凝材料强度;复合胶凝材料主要水化产物为C—S—H凝胶与钙矾石,钙矾石与未溶解的磷石膏作为骨架被生成的C—S—H凝胶包裹、充填、交织在一起,形成致密结构;复合胶凝材料用于替代水泥作为矿区充填材料时推荐磷石膏掺量为20%~40%。 展开更多

关键词 磷石膏 磷渣 碱激发剂 胶凝材料 水化特性

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基于电解锰渣-磷石膏复合胶凝材料的制备与表征 被引量：16

17

作者 张歆 刘方 +1 位作者 朱健 陈祖拥 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第5期1610-1619,共10页

为了有效提高电解锰渣资源化利用水平,针对电解锰渣化学成分和矿物组成特点,以电解锰渣为主要原料,通过辅加磷石膏、水泥、矿粉制备胶凝材料;在固定矿粉与水泥掺量的基础上,通过改变磷石膏的掺量,研究不同硫酸盐掺量对复合胶凝材料力学... 为了有效提高电解锰渣资源化利用水平,针对电解锰渣化学成分和矿物组成特点,以电解锰渣为主要原料,通过辅加磷石膏、水泥、矿粉制备胶凝材料;在固定矿粉与水泥掺量的基础上,通过改变磷石膏的掺量,研究不同硫酸盐掺量对复合胶凝材料力学性能的影响。研究结果表明,制备的复合胶凝材料中电解锰渣、磷石膏、矿粉、水泥最佳质量配比为50∶20∶20∶10,其硬化体14 d抗压强度可达20.62 MPa,而软化系数为0.80。电解锰渣-磷石膏复合胶凝材料的水化产物主要是钙矾石、C-S-H、和C-A-S-H。水化14 d后的硬化体浸出液中污染物浓度均在《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅴ类水体标准的限值内,其中Cr、Cu、Zn、As、Pb、Cd等重金属浓度可达到Ⅰ类水体的标准,硬化体具有良好的环境稳定性。 展开更多

关键词 电解锰渣 磷石膏 复合胶凝材料 水化产物 重金属 固化

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基于临界钙矾石膨胀破坏的磷石膏基复合胶凝材料的配料计算研究 被引量：5

18

作者 赵士豪 林喜华 +4 位作者 麻鹏飞 袁义进 高育欣 张萍 周大利 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期91-95,共5页

为制备大掺量磷石膏基复合胶凝材料,在确定主要水化产物类型的基础上,通过计算临界钙矾石膨胀破坏的边界条件,确定各组分最佳掺量范围,研究其对复合胶凝材料力学性能、干缩性能的影响,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试方法研... 为制备大掺量磷石膏基复合胶凝材料,在确定主要水化产物类型的基础上,通过计算临界钙矾石膨胀破坏的边界条件,确定各组分最佳掺量范围,研究其对复合胶凝材料力学性能、干缩性能的影响,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试方法研究水化产物的组成及发展规律。研究结果表明:通过理论配料计算,矿粉掺量为50%(质量分数)时,最大磷石膏掺量为26.3%(质量分数),最小熟料掺量为23.6%(质量分数)。最佳配比组28 d胶砂抗压强度为45.2 MPa,线膨胀率小于0.04%;对比组28 d抗压强度仅有36.4 MPa,线膨胀率远大于0.04%。XRD、SEM表征结果表明,磷石膏基复合胶凝材料的水化产物主要是钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,氢氧化钙几乎反应完全;对比组钙矾石生成量远大于最佳配料组,微观结构存在大量裂缝。这说明理论配料计算可以有效用于磷石膏基复合胶凝材料的配比优化。 展开更多

关键词 磷石膏 复合胶凝材料 钙矾石 边界条件 微观结构

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化学预处理对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响 被引量：18

19

作者 陈迁好 蒋正武 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期200-209,共10页

研究了不同液固比和不同溶液浓度的化学预处理方式对磷石膏pH值、残余磷含量、磷石膏基复合胶凝材料凝结时间和力学性能的影响,进一步分析了预处理方式对磷石膏基复合胶凝材料水化产物物相组成及微观形貌的影响.结果表明:磷石膏的pH值... 研究了不同液固比和不同溶液浓度的化学预处理方式对磷石膏pH值、残余磷含量、磷石膏基复合胶凝材料凝结时间和力学性能的影响,进一步分析了预处理方式对磷石膏基复合胶凝材料水化产物物相组成及微观形貌的影响.结果表明:磷石膏的pH值与预处理溶液的液固比呈二次函数递增关系,与溶液浓度呈线性函数递增关系;溶液液固比的增加能降低残余磷含量,但溶液浓度的增加会抑制磷的去除;碱溶液预处理通过增加磷石膏的pH值来产生促凝效应,去离子水或自来水预处理通过减少残余磷含量来减弱缓凝效应;预处理能促进水化反应的进行,加速早期钙矾石的生成,缩短凝结时间,提高早期强度. 展开更多

关键词 磷石膏 复合胶凝材料 力学性能 化学预处理

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电石渣替代水泥作碱激发剂对过硫磷石膏胶凝材料性能和微观结构的影响 被引量：18

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作者 罗晓洪 张世俊 +3 位作者 郭荣鑫 贾敬鹏 马飞越 孔垂元 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期290-296,共7页

为实现电石渣(CS)、磷石膏(PG)、粉煤灰(FA)及矿渣(SL)的资源化利用,本工作研究了不同掺量CS替代普通硅酸盐水泥(OPC)作碱激发剂对过硫磷石膏胶凝材料(EPGC)的标准稠度、流动性、抗压和抗折强度的影响,并通过XRD、FTIR、TG-DTG和SEM对... 为实现电石渣(CS)、磷石膏(PG)、粉煤灰(FA)及矿渣(SL)的资源化利用,本工作研究了不同掺量CS替代普通硅酸盐水泥(OPC)作碱激发剂对过硫磷石膏胶凝材料(EPGC)的标准稠度、流动性、抗压和抗折强度的影响,并通过XRD、FTIR、TG-DTG和SEM对其水化产物组成和微观结构进行分析。结果表明:相较于OPC,随着CS替代OPC的比例增加,EPGC试样的流动性降低、需水量增加,促进了EPGC试样在3 d内的凝结硬化,但不利于7 d和28 d的抗折和抗压强度发展。当CS替代OPC的比例为50.0%时,EPGC试样的流动性降低18.2%,需水量增加3.0%;同时,EPGC固化3 d的抗压和抗折强度分别提高了33.3%和50.0%,显示出更好的力学性能。微观分析表明:相较于OPC,CS具有较高的pH值(12.8),当不同掺量CS替代OPC作碱激发剂时,为EPGC提供了所需的碱性环境以促进初始水化反应。随着CS替代OPC的比例增加,EPGC固化3 d的基体内生成的AFt和C-(A)-S-H凝胶增多,固化28 d的基体内未水化的PG、CS和FA增多,同时,AFt和C-(A)-S-H凝胶减少。 展开更多

关键词 电石渣 过硫磷石膏胶凝材料 强度 微观机理

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