磷石膏复合材料制新型墙体砖的研究

【摘要】： 磷石膏是磷酸厂排出的工业废渣。由于磷石膏含有有害物质，其回收和再利用，一直是人们关注的问题。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。为了解决提高磷石膏的利用率和研制新型墙体材料这两个难题，本课题提出一种比较新颖的思路，研制用于墙体材料的磷石膏制品—磷石膏砖。 本文通过一系列正交实验和对比实验，确定实验室条件下的较优的原材料配合比，设计了适应工业化生产的工艺流程和工艺条件，还拟合出养护时间与试件终期强度的数学关系式：y=2.6331n(x)+1.7951，以及磷石膏、水泥、复合添加材料的各自质量百分含量与试件终期强度之间的数学关系式：N=6.622X~(0.407)Y~(0.201)Z~(-0.174)。在实验室试验基础上，还在砖机厂进行了中试阶段的研究，所研制出的磷石膏砖抗压强度普遍以达到10MPa以上。本文还揭示了磷石膏自身蒸养条件下，脱水成半水石膏，再水化重结晶生成二水石膏的规律，讨论了水泥、复合添加剂、水泥与复合添加剂之间发生化学反应生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙以及钙钒石等等水化产物的现象。从微观结构上，分析了这些水化产物相互粘结，形成致密的网状结构，强化了宏观结构。而且，本课题的突出创新性在于采用了磷石膏-水泥-火山灰材料-促进剂这样一个新的凝胶体系，为高强度石膏基复合材料的研究开拓了新的方向。