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非煅烧磷石膏砌块的研究

俞波  
【摘要】: 磷石膏是磷酸厂排出的工业废渣。由于磷石膏含有少量杂质,这些杂质的存在影响磷石膏的有效利用,致使其利用率极低,成为人们所关注的问题。同时,随着国家墙改政策的实施,粘土砖的使用受到了限制,对代替粘土砖的新型墙体材料的需求量日益增大,这对于开发磷石膏墙体材料提供了巨大的空间。无论从环境保护还是资源的有效利用,开发磷石膏墙体材料均有着重要的意义。 论文以磷石膏为基本原料,在不进行预处理的情况下,采用压制工艺直接制备墙体材料。根据胶凝材料学原理,首先采用生石灰作为碱性激发剂,一方面可以中和磷石膏中的酸性物质,同时也可作为矿渣的有效激发剂,而选用的添加剂能够与体系中的其他成分发生化学反应生成钙矾石,这可以有效提高砌块的早期强度,同时对最终强度也有一定的增强作用。 通过单因素实验和正交实验确定了磷石膏砌块的组成体系和最佳配比,探讨了影响磷石膏砌块性能的主要工艺参数,借助XRD、SEM等测试手段对磷石膏砌块的水化产物及其微观结构、水化硬化机理进行了分析,讨论了水泥与矿渣、添加剂之间发生化学反应生成水化硅酸钙凝胶和钙矾石的过程,并初步揭示了磷石膏砌块强度形成的原因。 实验表明,用磷石膏制建筑砌块是完全可行的,磷石膏、水泥、矿渣和黄砂按一定比例混合,同时掺以少量的添加剂,搅拌均匀后加压成型,在一定条件下养护后可得到抗压强度不低于15MPa的产品。


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