磷石膏制轻质保温墙体材料的研究

摘要

磷石膏是磷酸厂排出的工业废渣。磷石膏的主要成分是二水硫酸钙及其它一些杂质，这些杂质包括磷酸、各种磷酸盐、氟化物、有机成分、铝的化合物和可溶性盐，这些物质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。我国提出了一系列限制使用粘土砖与支持鼓励新型墙体材料发展的政策，加速了墙体改革的过程，这对于开发磷石膏墙体材料提供了巨大的空间，无论对环境保护还是资源的有效利用都有重要意义。 论文对磷石膏轻质墙体砖的制备进行实验研究，以磷石膏为基本原料，水泥为胶凝材料，辅以矿渣，细砂为配料，采用生石灰中和磷石膏，并陈化一定时间，添加合适的激发剂对磷石膏进行预处理。激发剂使物料颗粒分散，增大反应表面，有利于提高体系的反应速度，加快硅酸三钙和硅酸二钙的水化，从而提高了对砌块的强度贡献。生石灰可以使磷石膏中的有害杂质转化为惰性物质，同时也利于矿渣的分散和溶解。水泥调节砖坯的凝结时间，矿渣的加入调节配合料的和易性，细砂则能够调节混凝体系的物料结构。 通过单因素实验确定了磷石膏的砌块最佳配比，磷石膏50％(生石灰6％，激发剂0.5％)，矿渣15％，硅砂15％，水泥20％。并得到最佳工艺条件，用水量为20％，60℃下湿热养护1天标准养护7天的养护方式。借助XRD、SEM等测试手段分析磷石膏砌块的水化硬化机理，磷石膏能与水泥水化物生成大量的钙钒石，这些钙钒石与水化硅酸钙一起形成空间结构，减少了试件中的平均孔径，起到支撑孔隙的作用，同时又做为硫酸盐激发剂，促进水泥和矿渣的水化反应，提高砌块的抗压强度。 本文的创新在于开发一种磷石膏合适的添加剂体系，以磷石膏为主要原料制备轻质保温墙体材料，实现磷石膏的直接利用。实验结果表明，采用浇注成型的方法用磷石膏制轻质保温墙体材料是完全可行的，在原有的基础配方上添加膨胀珍珠岩，降低磷石膏砌块的密度。在允许的抗压强度范围内，密度达到1.2左右，达到了预期目标。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1磷石膏概述

1.1.1磷石膏的产生

1.1.2磷石膏杂质对其制品的影响及处理

1.1.3磷石膏的利用现状及存在问题

1.2墙体材料概述

1.2.1墙体材料简介

1.2.2墙体材料的发展现状

1.2.3墙体材料绿色化的必要性

1.3课题研究的目的与意义

1.4课题研究的目标与内容

1.4.1研究目标：

1.4.2研究内容

第2章实验原料及工艺

2.1实验主要原料

2.2实验设备

2.3 实验方法

第3章实验结果与讨论

3.1磷石膏预处理的实验

3.1.1生石灰对抗压强度的影响

3.1.2生石灰消化时间对抗压强度的影响

3.1.3陈化时间对抗压强度的影响

3.1.4不同激发剂对抗压强度的影响

3.1.5激发剂JF-1用量对抗压强度的影响

3.1.6激发剂JF-5用量对抗压强度的影响

3.2磷石膏砌块基本组成体系的实验

3.2.1水泥用量对抗压强度的影响

3.2.2矿渣用量对抗压强度的影响

3.2.3细砂用量对抗压强度的影响

3.2.4用粉煤灰取代矿渣的对比实验

3.2.5粉煤灰激发实验

3.3磷石膏砌块工艺条件的实验

3.3.1用水量对抗压强度的影响

3.3.2养护方式对抗压强度的影响

3.4磷石膏轻质化处理实验

第4章 磷石膏制轻质墙体材料机理的探讨

4.1磷石膏预处理对砌块的性能影响

4.2水泥、矿渣等配料相互作用机理

4.3磷石膏和其他配料水化硬化机理

4.4小结

第5章 结论

参考文献

致谢