磷石膏免烧轻集料的性能研究及固化机理分析

制备了磷石膏基免烧轻集料并测试了轻集料的相关性能，根据轻集料的表征分析其固化机理。当磷石膏掺量为54%时，表观密度最低为1277 kg/m³；掺量为51%时，堆积密度最低为953 kg/m³；掺量为45%时，21 d筒压强度最高为5.23 MPa，吸水率最低为25.5%。利用响应面模型分析粉煤灰、煅烧尾矿、生石灰配比对轻集料强度的影响，最优配比为m(粉煤灰)∶m(煅烧磷尾矿)∶m(生石灰)=23.53∶10.32∶2.88，此时预测21 d筒压强度为5.56 MPa，实际得到5.42 MPa，吸水率为24.5%，堆积密度为952 kg/m³，表观密度为1241 kg/m³的轻集料，对轻集料进行微观分析，发现板状磷石膏穿插胶凝在水化硅铝酸钙的地聚物网格中，针状钙矾石、钙沸石填充在孔隙中，各物料最终反应固化形成免烧轻集料。     

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。