矿粉和生石灰高温改性对磷石膏水泥基材料性能影响

作     者：屠艳平 白登显 程书凯 谢俊杰 黄志良 陈国夫 TU Yanping;BAI Dengxian;CHENG Shukai;XIE Junjie;HUANG Zhiliang;CHEN Guofu

作者机构：武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430073 湖北省绿色土木工程材料与结构工程研究中心湖北武汉430073 武汉工程大学材料科学与工程学院湖北武汉430074 广安职业技术学院建筑工程学院四川广安638500 

出 版 物：《无机盐工业》 (Inorganic Chemicals Industry)

年 卷 期：2024年第56卷第6期

页      面：94-101页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52208286) 湖北三峡实验室项目(SC211011) 武汉工程大学科学研究基金项目(K2021031) 武汉工程大学研究生教育创新基金资助项目(CX2023338) 

主　　题：磷石膏 生石灰 改性机理 矿粉 水泥胶砂 

摘      要：由于磷石膏中杂质不可避免地掺入,导致磷石膏的质量较差,进一步阻碍了磷石膏的应用。通过使用磷石膏和硅酸盐水泥作为原料,探究生石灰高温改性磷石膏对水泥基材料强度的影响,进而研究矿粉对大掺量磷石膏水泥基材料强度不足和凝结过快等缺陷的改善效果,最后采用XRD和SEM分析了磷石膏水泥基材料的水化产物,探明生石灰和矿粉对磷石膏水泥基材料性能的改善机理。结果表明,生石灰在高温下可以成功地消除磷石膏中的酸性杂质,提升胶凝材料的强度,综合考虑环保性和强度性能,生石灰的最佳掺量为2%。矿粉的掺入可以进一步提高胶凝材料的强度,延缓磷石膏水泥基材料的初终凝时间,随着矿粉掺量的持续增加,胶凝材料在28 d时的强度呈现出先增大后减小的趋势。综合考虑各项性能,矿粉的最佳掺量为20%。此外,在掺加矿粉后,胶凝材料在28 d的微观形貌中生成了相互交织的水滑石,其结构稳定有利于磷石膏水泥基胶凝材料力学性能的发展。