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。     

磷高强石膏-粉煤灰-石灰的耐水性研究

将粉煤灰及其激发剂石灰加入到磷石膏制备的高强石膏中制备出水硬性的磷石膏粉煤灰石灰(PGFL)复合胶凝材料。通过对比试验研究了石灰、粉煤灰、磷高强石膏(PGHH)掺量对产品软化系数、抗压强度性能的影响,结果表明:加入适量的粉煤灰、石灰可以显著提高PGFL的后期绝干抗压强度和软化系数,提高材料的耐水性,掺量过多则会带来不利影响。     

二水磷石膏粉煤灰复合胶结材研究

二水磷石膏粉煤灰复合胶结材 (PGF)是直接将未经处理的磷石膏通过加入粉煤灰和激发剂改性制得的新型胶结材。本文介绍胶结材的适宜配比、养护方式与制度、性能等 ,通过XRD、SEM微观分析 ,结合水化热、pH值、孔结构测定及宏观力学性能测试 ,对PGF适宜的碱激发、强度发展与养护、耐水性改善的原因等进行了分析与讨论     

低钙粉煤灰活性激发技术的研究（1）——低钙粉煤灰地聚水泥的研究

探讨了同一粒度的增钙 粉磨的机械-化学活化方法对低钙粉煤灰改性活化效果.结果表明气流磨粉磨改性掺15%石灰、振动磨粉磨改性掺10%石灰和人工拌和掺20%石灰时效果最佳.     

磷石膏胶结料体系优化配制研究

对磷石膏-矿渣-石灰-水泥体系胶结料性能进行了研究.通过正交试验确定了该体系胶结料的优化配合比为磷石膏:矿渣:生石灰:水泥=40:45:5:10.该胶结料90℃下蒸养7 h,然后自然养护,28 d抗压强度高达42.3MPa,耐水性良好.胶结料强度随养护温度的升高而增加,尤其在70～90℃之间,强度增加更明显.90℃下,胶结料强度随蒸养时间的增加而增加,但超过7 h后,增加不明显.     

粉磨工艺对水泥粒度分布和性能的影响

在时代发展的进步中,高性能混凝土的出现对水泥的性能提出了更高的要求,制备高性能水泥已成为必然的趋势。为了调整粉体的粒度分布,本文采用了两种不同的粉磨方式,选用不同的混合材种类及掺量,制备出不同粒度组合的水泥样品,单独粉磨体系的水泥可以通过改变混合材的掺量及细度设计其粒度分布,混合粉磨体系的水泥采用化学分析的方法得到混合材及熟料的分布情况;通过不同的计算模型,对各个体系的水泥进行堆积密实度的研究,进而分析了粉磨方式、混合材种类及掺量、粒度分布及堆积情况对各体系水泥性能的影响。     

磷石膏在二灰稳定土中的应用

石灰粉煤灰胶结体系中,可用磷石膏作粉煤灰的硫酸盐激发剂,但该系统在常温下凝结较慢,早强不高.研究表明,将烧结磷石膏掺入石灰粉煤灰胶结料,由于半水石膏自身的水化,可以大大缩短胶结料的凝结时间,促进强度发展.电镜扫描结果表明,针柱状晶体的生成促进了胶结料强度的发展.石灰-粉煤灰-磷石膏系统对土具有一定的稳定效果,可用作无机结合料.     

在不同条件养护的氟石膏粉煤灰胶结材的水化硬化性能

研究了在不同条件养护的氟石膏粉煤灰胶结材的水化硬化过程及对其力学性能的影响. 室温空气中养护试样的主要水化产物是二水石膏和CSH凝胶. 试样脱模后在60 ℃蒸养6 h将阻碍无水石膏向二水石膏转化,但促进粉煤灰的火山灰反应,此时主要水化产物是CSH凝胶;继续水养护进一步促进胶结材的水化,除生成较多CSH凝胶外,还有部分钙矾石生成. 氟石膏粉煤灰胶结材凝结慢,早期强度低,但后期强度持续增长至较高程度. 由于水硬性水化产物包裹石膏晶体,形成致密浆体结构,使氟石膏粉煤灰胶结材具有优良的耐水性.     

淤泥-石灰-粉煤灰免烧砖制备与性能研究

本文系统研究了石灰掺量对淤泥-石灰免烧砖强度和耐水性能影响规律,在此基础上探讨了粉煤灰增强相掺量对淤泥-石灰-粉煤灰系统免烧砖的强度和耐水性影响,优化了淤泥-石灰-粉煤灰免烧砖配合比.结果表明:淤泥-石灰系统中,石灰掺量30％～40％时免烧砖强度最高;固定石灰掺量在30％时,粉煤灰掺量50％时,免烧砖强度高达15 MPa,耐水性能也最优.     

掺合料对磷石膏基复合胶凝材料耐水性及强度的影响综述

磷石膏中含有的可溶性磷、氟等杂质使其在建筑行业利用率较低。而且磷石膏材料耐水性较差,需要复配其他水硬性掺合料来提高其耐水性,不同地区的磷石膏因其理化性质不同,其复合胶凝材料的力学性能也存在一定的差异。针对上述问题,介绍了主要的磷石膏基复合胶凝材料类型,分析了粉煤灰、矿渣、生石灰、水泥对不同磷石膏基复合胶凝材料耐水性及强度的影响,阐明其影响规律,确定了粉煤灰、矿渣、生石灰、水泥在磷石膏基复合胶凝材料中的建议掺量区间。     

半水磷石膏固化原状磷石膏制备胶凝材料及性能研究

以原状磷石膏（RPG）为基材,通过单因素实验研究了原状磷石膏（RPG）与β-半水磷石膏（HPG）相对掺量以及生石灰、水泥、硅灰3种掺合料对磷石膏基复合胶凝材料（PGBM）抗压强度、抗折强度及软化系数的影响规律以及作用机理。结果表明：HPG、生石灰、水泥、硅灰相对掺量的增加均能有效提高PGBM的强度及软化系数,其中硅灰的作用最为明显。但是,当生石灰和水泥的掺量（以质量分数计）分别大于4%和6%时,对PGBM耐水性能的改善不明显。当RPG与HPG相对掺量（质量分数比）为7∶3,生石灰、水泥、硅灰掺量（以质量分数计）分别为4%、12%、5%时,试件28 d抗压强度和软化系数分别可以达到26.29 MPa和0.79。微观分析表明：各掺合料主要通过水化产物填充率影响RPG颗粒之间的接触强度,进而对PGBM的强度和耐水性产生影响。     

外掺料对磷石膏基胶凝材料力学及导热性能的影响

将磷石膏应用于建筑业,可以解决磷化工副产物堆积的问题。采用单因素实验,通过改变水灰质量比、粉煤灰掺量、生石灰掺量等条件来研究各因素对磷石膏基胶凝材料力学性能及保温性能的影响,借助X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、扫描电镜（SEM）等手段来分析磷石膏基胶凝材料的物化性质和形貌结构。结果表明,磷石膏基胶凝材料的导热系数和抗压强度都与水灰质量比呈负相关,在水灰质量比为0.250时胶凝材料的抗压强度最大、水灰质量比为0.550时胶凝材料的导热系数最小;粉煤灰在磷石膏基胶凝体系中除了提供胶凝性能外,还会被生石灰激发出活性,增强胶凝体系的综合性能,粉煤灰掺量为50%（质量分数）时胶凝体系的综合性能最佳;生石灰在磷石膏基胶凝体系中对杂质的吸附效果明显,生石灰掺量超过7%（质量分数）以后对胶凝体系的保温性能和力学性能的增强效果明显。     

原状磷石膏基固化材料固化粉质土性能评价

针对原状磷石膏耐水性差、体积稳定性差和利用率低等问题,以原状磷石膏为主要原料,富硅铝材料、增强材料和耐水材料作为辅助材料制备固化材料,选择原状磷石膏基固化材料（40%原状磷石膏+30%富硅铝材料+30%增强材料）和掺耐水材料的原状磷石膏基固化材料（40%原状磷石膏+30%富硅铝材料+30%增强材料+外掺5%耐水材料）对粉质土进行固化试验,评价固化土的力学性能、水稳性及长期耐水性、体积稳定性和环境毒性。结果表明：固化材料掺量为12%,其中耐水材料掺量占固化材料的5%时,7 d和28 d的无侧限抗压强度分别为4.1 MPa和4.7 MPa,较未掺耐水材料试样分别提高了37%和12%;掺耐水材料试样标养28 d后浸水60 d,强度可达3 MPa,高于未掺耐水材料的2.7 MPa;体积膨胀率在浸水720 h后达到稳定值0.07%,浸出液检测结果表明没有环境危险。原状磷石膏基固化材料较传统的二灰土力学性能、水稳性及长期耐水性、体积稳定性都得到明显改善。     

球磨时间对磷石膏基胶凝材料性能影响研究

以原状磷石膏为研究对象,在用热重分析与相组成分析技术探究磷石膏脱水温度与时间的基础上,研究了球磨时间对原状磷石膏粒径大小及分布、磷石膏硬化体以及磷石膏-水泥胶结料性能的影响。原状磷石膏脱水温度为130 ℃、脱水时间为60 min。在0~20 min,延长球磨时间可以有效降低磷石膏-水泥胶结料的流动度,缩短凝结时间,磷石膏硬化体以及磷石膏-水泥胶结料的力学强度先提高后降低。最优球磨时间为15 min,此时原状磷石膏粒径约为29 μm;所得的磷石膏-水泥胶结料具有较好的力学性能和耐水性能。     

二水磷石膏配制水泥基湿拌抹灰砂浆试验研究

采用石灰中和改性二水磷石膏,再添加水泥、机制砂及增塑剂制备水泥基湿拌抹灰砂浆,分析了磷石膏、水泥及增塑剂不同掺量下湿拌砂浆的凝结时间、稠度以及力学强度等物理性能,并采用X射线衍射（XRD）及扫描电镜（SEM）分析了磷石膏在湿拌砂浆中的作用机理。结果表明,随着磷石膏用量增加,湿拌砂浆的凝结时间延长,28 d抗压强度及14 d拉伸黏结强度降低;随着水泥用量增加,砂浆的凝结时间缩短,强度逐渐增大;随着增塑剂用量的增加,砂浆的黏结性能及润滑性能逐步优异,凝结时间逐渐增加。当控制材料掺量比例（质量分数）磷石膏为35%、机制砂为48%、水泥为17%、外掺石灰为2%、增塑剂为0.3%时,砂浆的凝结时间为25 h,28 d抗压强度为6.2 MPa,14 d拉伸黏结强度为0.31 MPa,均符合行业标准JC/T 230—2007《预拌砂浆》中WP M5质量技术指标要求。磷石膏在水泥基湿拌砂浆中的主要作用是参与反应的磷石膏提供硫酸根并与水化铝酸钙反应生成钙矾石,形成提高砂浆强度的矿物起胶结作用,未反应的磷石膏作为细集料起填充作用。     

改性磷石膏对复合水泥性能及水化机理影响的研究

通过对在磷石膏中添加不同碱性改性剂并在合适温度下煅烧，替代天然二水石膏作水泥缓凝剂的研究发现：以15～20wt％的A对磷石膏改性后所制备的水泥性能大幅度提高，各项性能优于纯硅酸盐水泥熟料的性能；改性磷石膏具有调节水泥凝结时间、提高水泥各龄期强度的性能。改性剂与磷石膏中所含的微量杂质在较高温度下发生固相反应，生成难溶性的或易挥发性的物质，提高了磷石膏的活性，促进了水泥水化过程。     

过硫磷石膏矿渣水泥浆性能优化研究

通过磷石膏预处理、提高减水剂掺量、添加硫铝酸盐水泥熟料和提高蒸养温度的方法,对过硫磷石膏矿渣水泥浆的物理力学性能进行了优化研究,并通过XRD、SEM对其水化过程和机理进行了探讨。结果表明,磷石膏经钢渣预处理可以缩短过硫磷石膏矿渣水泥浆的凝结时间;适当提高减水剂掺量可以在缩短水泥浆凝结时间的同时显著提高其早期和中后期强度;掺加硫铝酸盐水泥熟料可以显著缩短水泥浆凝结时间并提高其28d强度;合理控制蒸养温度,可以提高水泥浆早期强度且加快模具周转,提高生产效率。     

Recycling of polyurethane foam waste in the production of lightweight cement pastes and its irradiated polymer impregnated composites

This study aimed at using polyurethane foam waste in the production of lightweight white cement pastes by a partial replacement of white cement with different ratios of polyurethane foam waste (10%, 20%, 30%, and 40%) based on the weight of cement. The lightweight white cement pastes specimens in addition to conventional white cement paste were cured under tap water for 7 and 28 days. The physical, mechanical, and thermal properties were evaluated. The results showed that the specimens cured for 28 days achieved better properties as compared to the specimens cured for 7 days. Furthermore, at each curing age the specimens of lightweight white cement pastes showed relatively lower properties as compared to the conventional white cement paste and as the polyurethane waste content increased, the properties in terms of compressive strength and bulk density decreased while the total porosity percentage increased especially at higher ratios. On the other hand, the effects of styrene–butadiene rubber latex and irradiation dose on the properties of irradiated polymer impregnated lightweight white cement composites have been investigated. The results confirmed that the impregnation of the hardened lightweight white cement pastes with styrene–butadiene rubber latex and their exposure to different doses of gamma rays (50, 100, 150, and 200 kGy) showed a gradual improvement in the mechanical and physical properties up to 150 kGy and then started to decrease at 200 kGy. Characterization of some selected specimens was carried out by the studying of thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, and X‐ray diffraction. J. VINYL ADDIT. TECHNOL., 25:328–338, 2019. © 2019 Society of Plastics Engineers