磷渣粉在混凝土中的應用探究

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1、磷渣粉在混凝土中的應用探究　　：礦物摻合料已成為高性能混凝土生產和實際應用不可或缺的組分之一。粉煤灰、礦渣、硅灰等礦物摻合料有效地改善混凝土工作性、力學性能與耐久性，因此被廣泛應用。利用各地工業(yè)廢棄物制備優(yōu)質礦物摻合料，減少環(huán)境污染，節(jié)能減碳，改善混凝土性能，是近年來混凝土科學研究熱點之一。本文先介紹磷渣的化學成分與礦物組成，再分析影響磷渣的活性的因素，最后重點介紹磷渣粉在混凝土中的應用。?　　關鍵詞：磷渣粉；粉煤灰；摻合料；混凝土；應用?　?。篢U646：A：?　　?　　?　　前言：?　　磷礦渣是生產磷肥時產生的工業(yè)廢渣，磷礦渣粉具有較高的后期活性，在混凝土中

2、摻用可以改善混凝土的性能。用磷礦渣粉在水利工程中作為混凝土摻和料，已在云南省昭通漁洞水庫大壩工程中應用。云南大朝山水電站工程也采用磷礦渣粉單摻或與凝灰?guī)r混磨使用，積累了一定經驗并取得較好的技術經濟效果。磷礦渣在貴州境內的資源十分豐富，全省的磷礦渣每年的排放量大約在150～200萬噸之間，且最近的一個資源點距索風營水電站不到100km，運費便宜，可是磷礦渣的應用目前還僅在水泥生產領域作為一種補充混合材料使用。?　　研究磷渣磨細至一定細度的粉體，作為一種礦物摻合料制備機制砂混凝土，不但有利于緩解目前某些地區(qū)自然資源缺乏問題，且可以將磷渣變廢為寶，有效保護了環(huán)境。?　

3、　1.磷渣的化學成分與礦物組成?　　磷渣的化學成分與?；郀t礦渣相近，不同之處是磷渣中二氧化硅和氧化鈣的含量較高（占80%以上），氧化鋁含量較低（2%~8%）；同時，還有少量的P2O5（3%左右）。磷渣礦物組成以玻璃態(tài)為主（大于85%），且玻璃體凝聚程度明顯高于粒化礦渣。鈣硅比是煉磷生產配料的重要指標，一般控制在0.9~1.4之間，其不僅影響著黃磷的提取和生產能耗，也影響著磷渣的化學成分。在此范圍內，磷渣的潛在礦物相主要為假硅灰石和硅鈣石等，氟在磷渣中與硅鈣石形成固溶體槍晶石；其它次要礦物又分為以下幾種情況：主鈣磷渣（鈣硅比大于1.4）可能含有硅酸二鈣；鋁磷渣可

4、能含有黃長石或鈣長石；高磷磷渣含有較多的氟磷灰石。此外，磷渣中還含有少量結晶相，如石英、假灰石、方解石等。不是產地磷渣的化學組成不完全相同，其取決于電爐法制取黃磷時所用的磷礦石、硅石、焦碳等的組成與匹配有關。?　　2.磷渣的活性與影響因素?　　2.1化學成分的影響?　　磷渣活性與其化學成分有直接關系。根據(jù)玻璃體X絡結構理論，硅、磷是X絡的形成體，且P2O5含量越高，則玻璃體的聚合度也越高。X絡結構相對較穩(wěn)低，磷渣活性較低。鈣、鎂、鋁是X絡的改變體和調整體，其含量增加可以提高磷渣的活性。其中磷渣中氧化鋁一般以鋁酸鈣形式存在，在極性OH-作用下，鋁氧四面體和鋁氧八面

5、體先于硅氧四面體被溶解分散，表現(xiàn)出早期活性。磷渣中MgO分布于玻璃體結構空穴中，形成不均勻物相，使玻璃體微晶相無序化排列，有利于磷渣活性發(fā)揮。?　　P2O5是磷渣中主要有害成分，通常以兩種形態(tài)存在：一部分固溶于玻璃體中，另一部分為玻璃體結構中的X絡形成體。前者在水泥水化過程中會轉移到液相，影響水泥水化硬化：后者由于磷離子場力比硅離子場力強，氧的非橋鍵首先滿足于磷離子配位使玻璃體結構強化，因而磷渣中P2O5含量越高，則其橋氧數(shù)越大，玻璃體X絡結構越牢固，其水硬活性越低。研究表明，磷渣中P2O5>4％時，其水化活性明顯降低。?　　2.2玻璃體含量的影響?　　除

6、化學成分外，磷渣的活性與玻璃體的數(shù)量與結構緊密相關磷渣玻璃體含量通常在85％以上在化學成分相近時，磷渣玻璃體數(shù)量與結構很大程度上取決于磷渣水淬程度。研究表明，磷渣玻璃體的硅氧四面體結構單元中，橋氧離子通過Si-O鍵在頂端結合成空間X絡，而鈣離子、鎂離子等金屬離子則嵌布于X絡空隙中，在熔融狀況下的硅氧鍵產生很多斷點，也就是產生了很多具有自由頂點的末端四面體，在急冷處理會使上述熔融結構被凍結下來，使?；自哂邢喈敂?shù)量的不穩(wěn)定末端四面體，具有很高的化學活性。因而，磷渣水淬越迅速，其玻璃體的數(shù)量及玻璃體結構中硅氧鏈斷點的數(shù)量也就越多，活性就越高。?　　干態(tài)磷渣松散容重

7、，可反映出磷渣的水淬程度。水淬程度好，即熔融態(tài)的磷渣冷卻迅速．玻璃體結構因急冷爆裂較充分，結構疏松，因而活性高，容重?。悍粗?，冷卻速度較慢的磷渣，活性低，容重大。?　　3.磷礦渣粉對混凝土的影響?　　3.1磷礦渣粉和粉煤灰混摻對混凝土拌和物凝結時間和泌水率的影響?　　當磷礦渣粉和粉煤灰采用不同比例混摻時，碾壓混凝土的初凝時間較單摻粉煤灰略有縮短，但對終凝時間無明顯影響；在常態(tài)混凝土中，對凝結時問沒有明顯影響，但其泌水率隨著磷礦渣粉摻量的增加而逐漸減少。?　　3.2磷礦渣粉與粉煤灰混摻對混凝土力學、變形、抗?jié)B、耐久等性能的影響?　　3.2.1對混凝土強度的影響?　

8、　隨著磷礦渣粉比側的增加