磷渣胶凝材料研究之一:磷渣胶结料

(一)前言粒化电炉磷渣是电热法生产黄磷时排出的废渣,熔融的液态渣经高压水淬成颗粒状。每制取一吨黄磷将排放出8～10吨粒化磷渣。由于磷渣中含有少量的磷和氟,长期堆放将污染环境。从1983年以来,我们对粒化磷渣做了较系统的研究。试制成功了无水泥熟料的磷渣胶结料和低熟料的磷渣水泥。并生产了加气混凝土砌块、地砖、环形预应力混凝土电杆、石棉磷渣瓦(板)、下水道管、多孔空心楼板、水磨石等制品。通过试验和试用,确认磷渣胶凝材     

磷渣胶凝材料研究之二 低熟料磷渣水泥

磷渣性质及胶结料的性能决定了它需要在热碱复合激发下才能制得高强度高质量的制品,也就是说一定要有湿热养护条件。为了扩大磷渣的应用范围,本文介绍一种以磷渣为主,掺入少量硅酸盐水泥熟料和激发剂组成的低熟料磷渣水泥。它可以和普通水泥一样,使用于各种建筑工程和混凝土制品,为磷渣的开发利用走出一条新路。     

碱磷渣胶凝材料的制备及耐久性研究

利用氢氧化钠和硅酸钠激发磷渣制备碱磷渣胶凝材料,并对其性能进行了研究.研究表明,碱磷渣胶凝材料的强度受碱的掺量、磷渣的比表面积等因素影响,只有当碱的掺量达到一定量时才能较好地激发磷渣的活性.磷渣的比表面积越大,强度越高,并随着养护时间延长而逐渐增长.碱磷渣胶凝材料具有比硅酸盐水泥更优异的耐硫酸盐侵蚀能力和抗冻性,但干缩率要高于硅酸盐水泥.     

膏渣胶凝材料

一种完全以石膏废渣为原料而进行生产的新型胶凝材料——膏渣胶凝材料,最近已由湖北省建材工业研究设计院和湖北应城石膏矿首次研究成功,并已投入批量生产。该成果于1988年2月在武汉通过了省级鉴定。     

磷渣-粉煤灰复合辅助性胶凝材料性能研究

以磷渣-粉煤灰复合辅助性胶凝材料为对象,研究了不同磷渣掺量对低等级粉煤灰的需水量比、活性指数以及与减水剂适应性的影响,并利用XRD,SEM,TG等测试手段探究磷渣-粉煤灰-水泥体系的相互作用机理。结果表明,磷渣的掺入有助于降低粉煤灰需水量比、提高粉煤灰的活性指数,改善与外加剂的适应性,磷渣-粉煤灰-水泥体系的水化产物主要包含Ca(OH)_2、AFt、CaCO_3、C-S-H凝胶。     

碱磷渣胶凝材料的制备及耐久性研究

利用氢氧化钠和硅酸钠激发磷渣制备碱磷渣胶凝材料,并对其性能进行了研究。研究表明,碱磷渣胶凝材料的强度受碱的掺量、磷渣的比表面积等因素影响,只有当碱的掺量达到一定量时才能较好地激发磷渣的活性。磷渣的比表面积越大,强度越高,并随着养护时间延长而逐渐增长。碱磷渣胶凝材料具有比硅酸盐水泥更优异的耐硫酸盐侵蚀能力和抗冻性,但干缩率要高于硅酸盐水泥。     

水泥-磷渣-膨胀剂复合胶凝材料灌浆砂浆性能研究

试验研究了磷渣、早强剂、膨胀剂对灌浆砂浆性能的影响,测试分析了水泥-磷渣-膨胀剂复合胶凝材料的水化热和孔结构。结果表明：以硅酸盐水泥为基材配制灌浆砂浆,磷渣掺量宜控制在20%~30%之间;水泥-磷渣-膨胀剂复合胶凝材料水化放热速率低且放热量小,平均孔径和最可几孔径较小,孔径分布合理,适用于配制灌浆砂浆。     

磷石膏激发磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系的性能研究

实现高固废利用率及探明磷石膏激发的效果,主要研究了不同掺量磷石膏对磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系抗压强度的影响规律,并采用XRD、TG和SEM分析了体系的水化产物。结果表明:适量的磷石膏对磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系3 d的水化具有促进作用,当磷石膏掺量达到5%时,其含有的磷、氟等杂质会延缓胶凝材料的水化进程,导致3 d强度降低;磷石膏的掺入对体系7、28、90 d的强度都有一定激发效果,并且随着磷石膏的掺量增加,其主要水化产物C-S-H和钙矾石生成量逐渐增多,当磷石膏的掺量为5%时,水化至28 d后,体系中仍含有石膏,但当磷石膏掺量超过8%时,硬化浆体中残余大量石膏,反而会降低体系的机械强度。     

镁渣胶凝材料强度影响因素的研究

以镁渣、矿渣、水泥熟料配制镁渣胶凝材料,探讨了镁渣掺量、水泥熟料掺量、物料粉磨工艺、辅助激发剂复掺对镁渣胶凝材料强度(抗压和抗折强度)的影响,分析了镁渣胶凝材料水化产物的矿物组成.结果表明:当镁渣与矿渣掺量相等时,镁渣胶凝材料有较好的强度;镁渣胶凝材料水化较慢,28d后强度还有大幅度的增长;水泥熟料掺量越大,镁渣胶凝材料强度越高;相比先磨后混工艺,先混后磨工艺所制备的镁渣胶凝材料有更好的强度;复掺3种辅助激发剂(水玻璃、硫酸钠、石膏)后,镁渣胶凝材料强度性能达到32.5强度等级复合水泥标准要求.镁渣胶凝材料水化产物主要由C-S-H,Ca(OH)_2和AFt等组成.     

油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的研究

研究了利用油页岩渣-矿渣制备碱胶凝材料的方法,讨论了油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的强度、强度增进率和凝结时间及其主要影响因素,同时测试了油页岩渣的组成结构和活性指标,并对油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物与作用机理进行了分析.结果表明:油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物主要为无定形硅铝酸盐物质形成的网络结构,成分以Si,O为主,Ca,Al,Na次之;利用油页岩渣与矿渣复合可合理调整碱胶凝材料组成中Ca与(Si+Al)的比值(摩尔比),使之具有优良的抗压强度且减少碱激发剂用量.     

水泥-磷渣-膨胀剂复合胶凝材料灌浆砂浆的配制

通过正交试验对水泥—磷渣—膨胀剂复合胶凝材料灌浆砂浆的配合比进行了优化研究。试验结果表明:磷渣掺量为25%所得灌浆砂浆的各项性能不仅符合《水泥基灌浆材料》(JC/T 986-2005)规定的技术要求,而且可以有效降低灌浆砂浆的生产成本。     

膏渣胶凝材料的生产和应用

大量堆积的天然石膏废渣,二水石膏<55%;还有工业废渣石膏(化学石膏);占据农田,污染环境。湖北省建材研究设计院研究成膏渣胶凝材料,这一成果1983年10月通过省级技术鉴定。后通过北京、武汉某些工程局     

不锈钢渣和矿渣制备胶凝材料的试验研究

以不锈钢渣和矿渣为主要原料,配加脱硫石膏、粉煤灰、矿物激发剂制备胶凝材料,通过试验确定了原料的最佳质量配比:33％不锈钢渣、35％矿渣、5％脱硫石膏、5％粉煤灰、22％矿物激发剂,利用该配比制备的胶凝材料达到32.5级普通硅酸盐水泥的标准要求.同时,采用XRD分析了胶凝材料的矿相组成,采用扫描电镜对胶凝材料不同龄期水化产物的显微结构进行了分析.     

磷石膏胶凝材料的应用途径探讨

该文基于磷石膏目前的技术开发现状及其发展趋势,梳理比较了磷石膏胶凝材料的应用途径。     

利用油页岩渣制备水泥胶凝材料的实验研究

探讨了利用油页岩渣制备水泥的配方,分别对油页岩渣作为水泥生料以及水泥熟料填料的力学性能进行了实验,结果表明：油页岩渣可作为水泥生料,油页岩渣作为熟料的填料比作为生料效果更好。     

碱激活粉煤灰-磷石膏胶凝材料性能研究

研究NaOH激活粉煤灰的最佳反应条件,探究浮选磷石膏、激活粉煤灰、煅烧磷尾矿、水泥对胶凝材料性能的影响,通过扫描电镜、X射线衍射分析强度形成机理。结果表明:在NaOH质量分数为5%、反应时间为3 h、反应温度为80℃下,碱激活效果最佳。在m(磷石膏)∶m(激活粉煤灰)∶m(煅烧尾矿)∶m(水泥)=55∶40∶15∶5时,材料的7、28 d无侧限抗压强度最高,分别为8.3、9.1 MPa,可满足T/HBTS 003—2022《公路磷石膏复合稳定碎石基层应用技术规范》中一级公路基层的强度要求。胶凝材料水化产物为硅酸钙凝胶和针状钙矾石,其穿插交联在未反应的磷石膏之间,填补材料的空隙,提高材料的强度。     

油气田固井用磷石膏基胶凝材料研究

通过评价不同龄期样品的抗压强度、线膨胀率、孔隙率和微观形貌等,研究磷石膏基胶凝材料(PGS)应用于固井工程上的可行性。实验结果表明,按m[磷石膏(PG)]∶m[增强材料(KZ)]∶m[增强材料(GH)]∶m(水泥)∶m(生石灰)=50∶22∶6∶20∶2制备PGS,在50℃和80℃恒温水浴养护1 d的PGS固化体抗压强度分别为14.5、18.5 MPa;在50℃恒温水浴养护28 d的PGS固化体膨胀率较净浆水泥石提高了874.4%;PGS固化体总孔隙率(23.46%)较油井水泥石降低了34.0%,且渗透率明显低于净浆水泥石(1.32×10-3μm2);掺1%降滤失剂BXF200-L的PGS浆体的滤失量为78 mL,稠化时间为235 min;在50℃恒温水浴养护2 d的PGS固化体抗压强度为14.5 MPa,80℃恒温水浴养护1 d抗压强度为13.9 MPa,基本满足固井施工的要求。     

石油焦渣激发地质聚合物矿粉基胶凝材料

研究不同掺量石油焦渣对矿粉基地质聚合物力学性能的影响。采用相同胶砂比和水胶比,研究相同水胶比的条件下按不同比例内掺石油焦渣,石油焦渣不同细度不同掺加量的条件下对矿粉基胶凝材料力学性能的影响。