磷石膏制备胶凝材料和混凝土的研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：皇堕鎏日期：色竺墨!垦主里关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允

2、许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在jL年解密后适用本授权书。函非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：兰堕堕日期：型兰至垒塑兰旦导师签名：彭密副日期：趁』玺么窆学位论文数据集中图分类号TQl72学科分类号430．4599论文编号1001020140526密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名王贻远学号201

3、1200526获学位专业名称材料科学与工程获学位专业代码080502课题来源企业研究方向固废综合利用论文题目磷石膏制备胶凝材料和混凝土的研究关键词磷石膏，胶凝材料，混凝土，水化机理，比表面积论文答辩日期2014．5．27·论文类型应用研究学位论文评阗及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师刘家祥教授北京化工大学材料学评阅入1李友芬副教授北京化工大学材料学评阅人2李敏高工北京化工大学材料学评阅人3评阅人4评阅人5航天材料及工艺研椭员蝴胡子君教授材料学究所答辩委员1王峰教授北京化工大学材料学答辩委员2杨儒教授北京化工大学材料学答辩委员3陈

4、晓红教授北京化工大学材料学答辩委员4李友芬副教授北京化工大学材料学答辩委员5贾怡副教授北京化工大学材料学答辩委员6注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要磷石膏制备胶凝材料和混凝土的研究磷石膏是工业生产磷酸或者磷肥排出的一种固体废渣。我国是世界上生产磷酸磷肥的第一大国，随着磷肥业的飞速发展，磷石膏的排放量也呈现逐年增长的趋势。到目前为止，

5、我国磷石膏的堆存量已超过3亿吨，年产生量将超过7000万吨。磷石膏中含有有害杂质，如果将其大量堆存，不仅会占用大量土地，而且污染环境，这给国家和企业的发展带来了严重的不利影响。磷石膏的资源化利用已经成为磷肥行业的重要任务，对于保护生态环境、节约自然资源和发展低碳经济具有十分重要意义。本文主要研究了以下四个方面的内容：一是磷石膏微观形貌、化学成分以及磷石膏粉料的粒度组成的分析；二是掺入磷石膏替代部分水泥制备胶凝材料，探讨了不同的磷石膏替代量和减水剂添加量对胶凝材料的力学性能和水化过程的影响；三是掺入磷石膏替代部分水泥制备C30混凝土，研究了不同

6、的磷石膏替代量和减水剂添加量对混凝土的强度、工作性和抗渗性的影响；四是采用不同比表面积的磷石膏制备胶凝材料，研究了磷石膏的比表面积对胶凝材料的力学性能和水化过程的影响。通过XRD和SEM分析可知，磷石膏的主要矿物组成是二水硫北京化工大学硕士学位论文酸钙(CaS04·2H20)，磷石膏的结晶形态为菱形或柱形的板状结构，尺寸在30-409m之间；磷石膏的主要化学成分是CaO和S03，并且还有少量的Si02、MgO、A1203、Fe203和P205。磷石膏中含有15．35％的附着水和11．74％的结晶水。将磷石膏进行粉磨处理，其平均粒径为20．71

7、9m，最大粒径为139．36p,m，粒径小于53．469m的颗粒占99．60％时，可作为实验原料制备胶结材和混凝土。以磷石膏作为掺合料替代部分水泥、添加减水剂，制备复合胶凝材料。胶砂实验结果表明：随着磷石膏替代量的增加，复合胶凝材料的抗压抗折强度减小；在O．6‰1．2％的范围内，同一磷石膏替代水泥量的条件下，减水剂的添加量越大，胶凝材料的强度越高。用磷石膏替代5％的水泥，可以制备出强度达到P．042．5水泥的胶凝材料；用磷石膏替代10％～15％的水泥，可以制备出强度符合E032．5水泥的胶凝材料。胶凝材料的凝结时间及安定性均合格。磷石膏在胶凝

8、材料水化过程中，可以与水泥水化生成更多的水化产物，同时提高胶凝材料的致密性。掺入磷石膏替代部分水泥，并加入减水剂，可以制备C30混凝土。随着磷石膏替代量的增加，混凝