掺磷渣粉预拌砂浆的性能研究

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1、２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材掺合料与外加剂掺磷渣粉预拌砂浆的性能研究１，２，３１，２，３１，２，３１，２，３１，２，３黄文君许国伟王浩石康胤杨雁钦（１．云南省建筑科学研究院，６５０２２３；２．云南省建筑结构与新材料重点实验室，６５０２２３３．昆明市建筑结构安全与新技术重点实验室，６５０２２３）摘要：本文针对磷渣粉对水泥浆体的凝结时间、砂浆稠度、保水率和强度的影响规律进行了试验研究。结果表明，掺入１５％～２５％的磷渣粉，对稠度、保水率影响较小，对砂浆２８天强度影响不显著，同时可以明显延长水泥浆体的凝结时间。选用合适的原材料，并用２０％的磷渣粉取代水泥，可以配制出强度

2、等级从Ｍ１０到Ｍ３０全等级的预拌砂浆。关键词：磷渣粉；预拌砂浆；强度；保水率Ａｂｓｔｒａｃｔ∶Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓｓｌａｇｐｏｗｄｅｒ（ＰＳ）ｏｎｐｒｏｐ-ｅｒｔｉｅｓｏｆｒｅａｄｙ－ｍｉｘｅｄｍｏｒｔａｒ．Ｔｈｅｔｅｓｔｓｉｎｃｌｕｄｅｓｅｔｔｉｎｇｔｉｍｅ，ｃｏｎｓｉｓｉｔｅｎｃｙ，ｗａｔｅｒｒｅｔｅｎ-ｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｎｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｏｆ１５％－２５％ｈａｖｅｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｍｏｒｔａｒ’ｓｃｏｎｓｉｓｔａｎｃｙａｎｄｗａｔｅ

3、ｒｒｅｔｅｎｔｉｏｎａｎｄ２８ｄｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｉｎｔｉａｌｓｅｔｔｉｎｇｔｉｍｅｗｅｒｅｄｅｌａｉｅｄ．Ｗｈｅｎｃｈｏｓｉｎｇｐｒｏｐｅｒｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｔｈｅｉｒｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓ，ａｎｄｗｉｔｈａｄ-ｄｉｔｉｏｎｏｆ２０％ＰＳ，ｔｈｅｒｅｓｕｔｌｓｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｄｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｔｏｐｒｅｐａｒｅｄａｌｌｓｔｒｅｎｇｔｈｇｒａｄｅｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓｓｌａｇｃｅｍｅｎｔｍｏｒｔａｒｆｒｏｍＭ１０ｔｏＭ３０．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＳｌａｇＰｏｗｄｅｒ，Ｒｅａｄｙ－ｍｉ

4、ｘｅｄＭｏｒｔａｒ，Ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ＷａｔｅｒＲｅｔｅｎｔｉｏｎ性的磷渣粉。工业上每生产１ｔ黄磷，大约产生８～１引言１０ｔ磷渣。云南省是重要的黄磷生产基地，黄磷产量［２］磷渣是高温电炉提炼黄磷过程中排放的一种工居全国第一，每年产生的磷渣约为３８万吨。磷渣业废渣。电炉法制备黄磷以磷矿石作为原料，以焦堆放不仅占用大量耕地，且堆放的磷渣在雨水淋洗炭作为磷的还原剂，以硅石作为磷的成渣剂。提炼下，导致磷、氟逐渐溶出，深入地下，进入水源和植物黄磷时，成渣剂中ＳｉＯ２的熔点降低，在１３５０～体内，造成磷、氟对环境的污染，严重危害人民群众［３］１４００℃，与磷矿石中钙化合，形成以硅酸钙为主要

5、成的生命财产。目前已有多起报道介绍由于磷渣堆分的熔融炉渣，经高压水淬处理，形成颗粒状磷放造成的污染问题。［１］渣。粒状磷渣若经过粉磨就成为具有一定潜在活本文主要研究磷渣粉作为矿物掺合料对砂浆性１１４２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材掺合料与外加剂能的影响，并且以磷渣粉作为主要掺合料制备出了２．１原材料的选择一系列强度等级的预拌砂浆以期为磷渣粉作为砂浆（１）水泥为云南昆钢嘉华水泥厂生产的Ｐ·掺合料的应用提供可行性依据，对加快磷渣资源化Ｏ４２．５级普通硅酸盐水泥，具体指标见表１。利用以及丰富预拌砂浆的发展提供参考。２实验方案表１水泥的性能参数Ｔａｂｌｅ１Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ

6、ｏｆｃｅｍｅｎｔ细度抗折强度抗压强度比表面积ＳＯ３ＭｇＯＬｏｓｓ凝结时间安定性２（％）（ＭＰａ）（ＭＰａ）（ｍ／ｋｇ）（％）（％）（％）初凝终凝３ｄ２８ｄ３ｄ２８ｄ０．５合格３４１２．０１３．９８１０．６６６ｈ２２ｍｉｎ７ｈ１４ｍｉｎ４．８８．７１７．３４６．８（２）磷渣粉本试验采用的磷渣粉为云南昆钢嘉华的磷渣粉，具体指标见表２和表３。表２磷渣粉的化学成分Ｔａｂｌｅ２Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓｓｌａｇｐｏｗｄｅｒ产地ＳｉＯ２ＡＩ２Ｏ３Ｆｅ２Ｏ３ＣａＯＭｇＯＰ２Ｏ５Ｆ质量系数云南昆钢４０．８９４．１６０．２４４４．６４２．１２２．１１２．６５

7、１．２２表３磷渣粉的性能参数Ｔａｂｌｅ３Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓｓｌａｇｐｏｗｄｅ细度烧失量密度比表面积需水量比７天活性２８天活性（％）（％）３２（％）指数（％）指数（％）（ｇ／ｃｍ）（ｍ／ｋｇ）１４．４１．８２．８７３４５１００６６８４３（３）其他原料ｋｍ，稠度７０±１０ｍｍ，选定胶凝材料用量为２０９ｋｇ、细集料：河砂，细度模数为２．８，堆积密度为２５３ｋｇ、２９７ｋｇ、３４１ｋｇ、３８５ｋｇ，内掺磷渣粉，各胶凝材３１４７０ｋｇ／ｍ；料中对应的磷渣粉掺量分别为０％、１