不同细度粒化电炉磷渣粉对水泥性能影响与改良

对不同粉磨细度、不同品质的电炉磷渣粉对水泥性能影响及其活性改良进行了研究比较。结果表明,磷渣粉比表面积由300 m~2/kg增至600 m~2/kg,水泥后期强度显著提高,磷渣粉中玻璃体含量高和P_2O_5含量较低时水泥28 d强度与同掺量矿渣水泥强度接近,90 d时甚至超过矿渣水泥;随着磷渣粉比表面积增大及其掺量的增加,水泥凝结时间显著延长;磷渣粉细度变化对水泥胶砂流变性没有较大影响,水泥与外加剂相容性有所改善;磷渣粉中少量钙质和硅铝质改良材料的掺加,可显著缩短磷渣水泥凝结时间,有利于促进水泥早期及后期强度的发展,并可有效降低混凝土收缩率。     

用钢渣改善磷渣硅酸盐水泥性能的试验研究

研究了在磷渣硅酸盐水泥中掺加少量的钢渣对该水泥性能的影响。结果表明,添加不超过6%的钢渣后,磷渣水泥的抗压强度降低约10%,而水泥初凝时间和终凝时间分别减少了117min和62min以上;当采用钢渣、磷渣加小于3%水共同混合和混磨两种处理方式,水泥初凝时间和终凝时间可继续缩短95min和150min以上,并以混磨方式缩短凝结时间更明显,初凝时间和终凝时间最多分别缩短186min和209min。同时采用陈化处理,可大幅提高该水泥的早期强度,并随陈化时间的延长而增加,而水泥凝结时间则较未陈化时约增加20～40min。     

磷渣硅酸盐水泥物理性能及其改善途径初探

以多种磷渣样品为研究对象,协同多家试验单位共同探讨了水泥强度检验方法采用ISO法后,磷渣水泥的物理性能及其改善途径。研究发现,磷渣掺量由20%增至60%时,水泥抗折和抗压强度均大幅下降,凝结时间随磷渣掺量增加而显著延长。磷渣与矿渣等混合材复掺,可在一定程度上改善水泥性能;而通过提高水泥细度以及在磷渣中掺入少量钙质和硅铝质材料,可明显提高磷渣水泥强度(约10MPa),大大缩短凝结时间(约4h),改善磷渣水泥物理性能。     

改性磷渣对硅酸盐水泥性能的影响

研究了电石渣掺量,磷渣与电石渣的不同混合粉磨方式以及改性后磷渣掺量对硅酸盐水泥凝结时间和强度的影响.结果表明:改性磷渣等量取代水泥后,凝结时间随磷渣掺量的增加而增加;在相同磷渣掺量下,凝结时间随电石 ,渣掺量增加而减小.对于改性磷渣不同的混合粉磨方式,分别粉磨后在水中浸泡12h后效果最好,当磷渣掺量为30%,电石渣掺量为磷渣的40%时,初凝时间为143min,终凝为232min,略低于纯水泥的凝结时间.     

C-S-H/PCE凝胶对掺磷渣水泥的低温促凝早强性能研究

探讨C-S-H/PCE凝胶对掺磷渣硅酸盐水泥的低温促凝早强性能的影响,并通过上清液pH值、Ca²⁺浓度和化学结合水量分析其对水化的影响机理。低温下(8℃) C-S-H/PCE凝胶能有效缩短混凝土终凝时间,并提高早期强度,当掺量5%时,混凝土终凝时间缩短近6 h,16 h、24 h和3 d抗压强度比分别为160%、150%和110%,且不影响2.5 h混凝土工作性能。C-S-H/PCE凝胶能使低温下掺磷渣硅酸盐水泥浆体处于高pH状态,加速早期水泥矿相离子溶解,提高Ca²⁺过饱和度,加速后期析晶过程,提高化学结合水量,从而促进掺磷渣硅酸盐水泥的水化,实现低温促凝早强。     

磷渣硅酸盐水泥的缓凝产物及改性研究

为确定磷渣硅酸盐水泥的缓凝产物,将硅酸盐熟料粉末与磷渣各自在去离子水中浸泡5h并过滤,再将溶液混合后静置12h获得羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH沉淀,由于羟基磷灰石的生成覆盖在水泥颗粒表面,阻碍了水化反应,从而导致磷渣硅酸盐水泥的缓凝;另外,通过掺加5％的硫铝酸盐水泥,能较大程度缓解磷渣硅酸盐水泥的缓凝特征,同时还能提高水泥3d和28d抗压强度.     

碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的性能与硬化浆体结构(英文)

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料性能,并用扫描电子显微镜和压汞仪分析了硬化浆体的细观结构和孔结构。结果表明:碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在粉煤灰掺量为0～30%(质量分数)范围内,随粉煤灰的掺量的增加,碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的凝结时间略有延长。与普通硅酸盐水泥相比,碱–磷渣胶凝材料的抗压强度较高,其3d和28d抗压强度分别可达到30.9MPa和98.8MPa,但其抗折强度相对较低。掺加粉煤灰后碱胶凝材料的抗压强度降低,而抗折强度提高。碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的耐蚀性和抗冻性能均显著优于硅酸盐水泥,其干缩比硅酸盐水泥的大。用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩。碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料硬化浆体的结构非常致密,其孔隙率和平均孔径均小于普通硅酸盐水泥硬化浆体。     

CaO对磷渣硅酸盐水泥水化硬化影响的试验研究

通过对磷渣水泥凝结时间、力学性能、化学结合水和磷渣反应率的测定,以及XRD和SEM分析,研究了不同掺量的CaO对磷渣水泥的水化性能和微观结构的影响。结果表明,随着CaO掺量的增加,磷渣水泥的强度增加,当CaO的掺量超过2%时,磷渣水泥3d和28d抗压强度下降。CaO对磷渣活性的激发主要发生在磷渣水泥水化早期,掺2%CaO的磷渣水泥28d的磷渣反应率只比1d时增加了4.1%。     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能与硬化浆体结构

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料性能,并用扫描电子显微镜和压汞仪分析了硬化浆体的细观结构和孔结构.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在粉煤灰掺量为0～30 %(质量分数)范围内,随粉煤灰的掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高,其3d和28d抗压强度分别可达到30.9MPa和98.8MPa,但其抗折强度相对较低.掺加粉煤灰后碱胶凝材料的抗压强度降低,而抗折强度提高.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的耐蚀性和抗冻性能均显著优于硅酸盐水泥,其干缩比硅酸盐水泥的大.用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料硬化浆体的结构非常致密,其孔隙率和平均孔径均小于普通硅酸盐水泥硬化浆体.     

磷渣水泥专用助磨剂的应用研究

为了克服磷渣水泥凝结时间延长和早期强度降低的性能缺陷,本试验考察了在磷渣水泥中添加HY-CN-B助磨剂后水泥的各项物理和力学性能。结果表明,HY-CN-B助磨剂对磷渣水泥具有良好促凝增强效果。掺量为0.4%时,促凝增强效果最佳,初、终凝时间分别缩短30、90min,3d及28d抗压强度分别提高4.8MPa和7.9MPa。实际工业应用中可在保持水泥强度不变的情况下,有效提高磷渣掺量10%,降低熟料用量10%,提高磨机台时产量10%～15%,同时可使吨水泥生产成本降低10～15元,具有显著的经济效益和环保效益。     

大掺量磷渣硅酸盐水泥的试验研究

研究了磷渣比表面积、磷渣掺量、窑灰掺量和激发荆对四个水泥体系物理性能的影响.结果表明:配置高掺量磷渣硅酸盐水泥,磷渣细度应控制在比表面积500m2/kg左右为宜;15%的窑灰掺量对磷渣水泥后期强度有显著的提高,特别是在磷渣掺量较大的情况下,平均增长率可达到20%以上;硫酸钠对磷渣水泥3d强度有一定的提高,对28d强度影响不大;在磷渣窑灰复掺水泥体系中,硫酸钠均不同程度提高了体系的3d和28d强度.     

超细磷渣粉对水泥性能的影响

为了研究超细磷渣粉对水泥性能的影响,测试了普通磷渣,4 μm、2μm超细磷渣-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、水化热、胶砂抗压强度.结果 表明:与纯水泥相比,超细磷渣掺入使复合胶凝材料标准稠度用水量增大5.6％～12.6％,凝结时间延长;普通磷渣-水泥复合胶凝材料相比于纯水泥水化速率缓慢,第二水化放热峰时间延迟8.26h;超细磷渣-水泥复合胶凝材料相比于普通磷渣-水泥复合胶凝材料水化放热速率增大,第二水化放热峰提前5.5h,超细磷渣-水泥复合胶凝材料120 h水化放热总量接近纯水泥;超细磷渣-水泥复合胶凝材料3d、7d抗压强度与水泥胶砂强度持平,28 d抗压强度超过水泥胶砂强度.超细化处置可增强磷渣的活性,促进磷渣本身的火山灰反应,提高水泥基材料性能,对实现磷渣的资源化利用具有重要意义.     

磷渣细度和掺量对中热硅酸盐水泥物理性能的影响

研究了磷渣细度及掺量对中热硅酸盐水泥性能的影响。研究表明,随磷渣掺量增加,磷渣水泥的凝结时间明显延长;随磷渣细度增加,磷渣水泥的凝结时间先增大后减小;磷渣的掺入未给水泥安定性带来不良影响。在没有添加激发剂的情况下,要使磷渣水泥在施工性能和力学性能方面同时满足工程应用的需要,则有必要降低磷渣掺量至20％左右或更低。随磷渣细度的增加,磷渣水泥7d、14d后干缩率呈V形变化的趋势,且在14d后干缩基本恒定。通过XRD、SEM分析及对磷渣粉磨特性的分析研究了磷渣中热硅酸盐水泥的缓凝机理及强度变化规律。     

水淬锰渣在TRM32.3立磨上的工业试验

为了充分利用工业废渣,采用锰渣代替一定比例粒化高炉矿渣作为水泥混合材,从小磨试验和投入生产试验入手,找出锰渣对生产工艺、产量、水泥质量、能耗的影响。试验结果表明:由于锰渣水分含量大,易结块,容易造成堵料、断料;锰渣掺加比例为50%时,干渣实物煤耗增加了17.3%;掺加锰渣后水泥3 d和28 d抗压强度明显下降,凝结时间延长近2 h,但掺加锰渣后凝结时间和抗压强度不同品种水泥都存在一个拐点,说明其都存在一个最佳掺量。     

外加剂对磷渣水泥性能影响的试验研究

在磷渣掺量对磷渣水泥性能影响研究的基础上,分别研究了三乙醇胺、乙二醇、甘油对磷渣水泥粉磨效果的影响,CN、铝氧熟料、煅烧明矾石对凝结时间的影响,硫酸钠、偏硅酸钠对强度的影响,并对上述外加剂的协同作用进行了研究。结果表明:外加剂可很好地解决磷渣水泥早期强度低、凝结时间长的问题,在复合外加剂作用下磷渣掺量为40%的磷渣水泥能达到42.5强度等级水泥的要求。     

大掺量磷渣窑灰复掺水泥的研究

研究了磷渣、窑灰以及激发剂掺量对大掺量磷渣窑灰复掺水泥物理性能的影响.结果表明:15%的窑灰掺量对磷渣水泥后期强度有显著的提高,特别是在磷渣掺量较大的情况下,平均增长率可达到20%以上.在磷渣窑灰复掺水泥体系中掺入适量的硫酸钠,低混合材掺量时,体系的3d强度影响不大,28d强度有较大幅度的提高,而混合材掺量较大时,3d、28d强度均有显著提高.     

水泥中外掺磷渣微粉的试验研究

为利用所在城市3家黄磷企业排出的磷渣,攀枝花集团瑞丰水泥有限公司进行了水泥中外掺磷渣微粉的试验研究。一系列实验室实验结果表明,水泥中外掺磷渣微粉对水泥的各项质量指标及施工性能无不良影响,是完全可行的,并建议适宜的磷渣微粉掺量控制在10%左右,比表面积控制在350~420m2/kg。在掌握了实验数据后,建立相关设施,进行了工业试验和实际的工业生产运行,取得了令人满意的效果。     

石灰-水泥-粉煤灰改性磷石膏对水泥物理性能的影响研究

采用石灰、水泥、粉煤灰对磷石膏进行改性处理,测定了改性磷石膏中硫酸根的溶解性能,对比了原状磷石膏与改性磷石膏对水泥物理性能的影响,并结合X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析了改性前后磷石膏对水泥不同龄期水化产物的影响。结果表明：随着石灰掺量的增加改性磷石膏的pH逐渐增大,当石灰掺量为4%（质量分数）时磷石膏的pH达到12.22,此时磷石膏中的可溶性磷、氟转化成难溶性的磷酸盐、氟化钙;随着水泥和粉煤灰掺量的增加,改性磷石膏的溶解性能呈现降低趋势。当石灰掺量为4%、水泥掺量为10%（质量分数）、粉煤灰掺量为10%（质量分数）时,改性磷石膏经过7 d养护在水中浸泡8 h所得滤液中硫酸根的质量浓度为0.30 g/L,比未改性磷石膏在水中浸泡8 h所得滤液中硫酸根的质量浓度降低了81.8%。与掺加未改性磷石膏的水泥浆体相比,掺加改性磷石膏的水泥浆体的水灰质量比由0.41降低到0.38、初凝时间和终凝时间分别缩短34.6%和27.2%、28 d抗压强度提高21.1%。石灰、水泥、粉煤灰改性处理磷石膏后,生成的水化硅酸钙和钙矾石等水硬性产物包裹在石膏颗粒表面,使硫酸根在水中的溶出速率降低,减少了对水泥中铝酸三钙的影响,使得硬化体内部结构变得致密、力学性能显著提高。     

化学添加剂对磷渣活性的激发效果研究

在水泥体系下研究了磷渣的粉磨特性和化学外加剂对磷渣的活性激发效果。研究表明：三乙醇胺具有明显的助磨和活性增强作用，其较佳掺量为磷渣的0．05％，在此基础上，复配掺加NaCl、FeCl3、Na2SiO3、Na3SO4、NaNO3等化学外加剂，也能产生早强作用，其中尤以NaCl的作用效果最为明显．其较佳掺量为磷渣的2．0%。     

利用磷石膏制备低热、微膨胀复合水泥的研究

为大量利用磷石膏,本文采用在复合水泥中掺加磷石膏的方法,开展了制备低热、微膨胀复合水泥的试验研究,并采用DSC、XRD、SEM及等温水化热仪表征了该复合水泥的水化特征.研究结果表明:磷石膏具有显著的缓凝效果,通过掺加Na2SO4和提高磷石膏掺量的方法,可大幅度缩短水泥的凝结时间、提高水泥的早期强度.当磷石膏掺量超过10％时,水泥水化产物中钙矾石量显著增加,并出现二水石膏,硬化水泥浆体呈现出微膨胀性.通过调整磷石膏的掺量,可控制复合水泥的膨胀率.