粉煤灰改性磷石膏及其混合料工程性质试验研究

摘要

磷石膏是化工厂用磷灰石与硫酸作用，湿法生产磷酸时产生的副产品。每生产1 tP<,2>O<,5>大约产生5t磷石膏。在湿处理磷酸生产中产生的石膏废料，是磷工业主要的废料处理问题，通常也是急需解决的环境问题。我国的磷石膏年产量700余万t，而每年的利用率较低。 论文首先介绍了磷石膏的产生和目前的主要应用领域。目前磷石膏的利用领域包括工业，农业，化工。同时越来越多的土木工程工作者开始对磷石膏运用于工程建筑中的可行性进行研究。 本论文以宿迁磷石膏堆弃物为研究背景，对其是否能够用于道路工程做出了探索性试验研究。论文首先分析了磷石膏本身的化学物理性质以及其力学性质。由于磷石膏具有遇水容易软化的性质，不能直接用于路基的填料，所以对其加以改性。论文通过在磷石膏中加入粉煤灰来对其力学性质进行进一步的研究，发现其力学性质有了一定的提高。同时论文研究了以石灰为添加剂的情况下，混合料强度的变化以及其压缩性质的改变，为其能够用于实际工程提供一定的依据。 通过分析粉煤灰改性磷石膏强度的结果，论文将其改性后的磷石膏掺入土中，对其产生的工程性质进行了进一步的研究，研究结果表明，这种材料在加入土中之后，有利于土的工程力学性质的改善。并且在这个基础上以大量的试验数据为依据，通过统计学知识，提出了一个土和改性磷石膏混合料配比的强度关系公式。为其加入各种成分后强度的改变提供了一定的关系，试验表明在土中加入磷石膏有利于强度的提高，同时粉煤灰的含量的多少对其强度的影响是相当显著的。论文研究了以石灰为添加剂后土与改性磷石膏强度的改变，发现加入少量的石灰后，混合料后期强度将有所提高，且其在长期的观察中不会产生膨胀作用。通过以上试验和分析，论文给出了一个较合理的配比，以加入磷石膏，粉煤灰质量比为7:3时的材料占其与土的总混合料30％时作为最优配比。 通过分析粉煤灰改性磷石膏强度的结果，论文对其能够用于路基基层材料的填筑做了初步的探讨。磷石膏、粉煤灰混合料以石灰为添加剂掺入碎石中发现工程力学性质较好，对于路基基层材料来说其刚度较大，干缩性不明显，认为其是一种可行的路基基层填筑材料。论文为了与实际工程相结合，结合某工程做了一个有限元算例，对其改性后的土进行了评判。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1磷石膏的产生及危害

1.2研究现状

1.3研究的目的和意义

1.4主要研究内容

1.5技术路线

第二章粉煤灰改性磷石膏工程性质试验研究

2.1磷石膏的基本特性试验研究

2.2粉煤灰改性磷石膏试验研究

2.3以石灰为添加剂粉煤灰改性磷石膏混合料试验研究

2.4以石灰为添加剂粉煤灰改性磷石膏碎石混合料工程特性试验研究

2.5本章小结

第三章粉煤灰磷石膏混合土料工程性质试验研究

3.1试验目的

3.2用磷石膏、粉煤灰改良土的试验研究

3.3以3％石灰为添加剂混合料强度与时间关系进一步研究

3.4多元线性回归分析方法对混合料强度进行分析

3.5本章小结

第四章改性磷石膏混合料用于路堤数值模拟

4.1道路路基的主要组成部分

4.2数值模拟方案

4.3结果分析

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢