磷石膏制備膠凝材料和混凝土的研究

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1、北京化工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：皇墮鎏日期：色竺墨!墾主里關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允

2、許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。口論文暫不公開(或保密)注釋：本學(xué)位論文屬于暫不公開(或保密)范圍，在jL年解密后適用本授權(quán)書。函非暫不公開(或保密)論文注釋：本學(xué)位論文不屬于暫不公開(或保密)范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名：蘭墮墮日期：型蘭至壘塑蘭旦導(dǎo)師簽名：彭密副日期：趁』璽么窆學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號(hào)TQl72學(xué)科分類號(hào)430．4599論文編號(hào)1001020140526密級(jí)公開學(xué)位授予單位代碼10010學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名王貽遠(yuǎn)學(xué)號(hào)201

3、1200526獲學(xué)位專業(yè)名稱材料科學(xué)與工程獲學(xué)位專業(yè)代碼080502課題來源企業(yè)研究方向固廢綜合利用論文題目磷石膏制備膠凝材料和混凝土的研究關(guān)鍵詞磷石膏，膠凝材料，混凝土，水化機(jī)理，比表面積論文答辯日期2014．5．27·論文類型應(yīng)用研究學(xué)位論文評(píng)闐及答辯委員會(huì)情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長指導(dǎo)教師劉家祥教授北京化工大學(xué)材料學(xué)評(píng)閱入1李友芬副教授北京化工大學(xué)材料學(xué)評(píng)閱人2李敏高工北京化工大學(xué)材料學(xué)評(píng)閱人3評(píng)閱人4評(píng)閱人5航天材料及工藝研橢員蝴胡子君教授材料學(xué)究所答辯委員1王峰教授北京化工大學(xué)材料學(xué)答辯委員2楊儒教授北京化工大學(xué)材料學(xué)答辯委員3陳

4、曉紅教授北京化工大學(xué)材料學(xué)答辯委員4李友芬副教授北京化工大學(xué)材料學(xué)答辯委員5賈怡副教授北京化工大學(xué)材料學(xué)答辯委員6注：一．論文類型：1．基礎(chǔ)研究2．應(yīng)用研究3．開發(fā)研究4．其它二．中圖分類號(hào)在《中國圖書資料分類法》查詢。三．學(xué)科分類號(hào)在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13745-9)《學(xué)科分類與代碼》中查詢。四．論文編號(hào)由單位代碼和年份及學(xué)號(hào)的后四位組成。摘要磷石膏制備膠凝材料和混凝土的研究磷石膏是工業(yè)生產(chǎn)磷酸或者磷肥排出的一種固體廢渣。我國是世界上生產(chǎn)磷酸磷肥的第一大國，隨著磷肥業(yè)的飛速發(fā)展，磷石膏的排放量也呈現(xiàn)逐年增長的趨勢(shì)。到目前為止，

5、我國磷石膏的堆存量已超過3億噸，年產(chǎn)生量將超過7000萬噸。磷石膏中含有有害雜質(zhì)，如果將其大量堆存，不僅會(huì)占用大量土地，而且污染環(huán)境，這給國家和企業(yè)的發(fā)展帶來了嚴(yán)重的不利影響。磷石膏的資源化利用已經(jīng)成為磷肥行業(yè)的重要任務(wù)，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約自然資源和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)具有十分重要意義。本文主要研究了以下四個(gè)方面的內(nèi)容：一是磷石膏微觀形貌、化學(xué)成分以及磷石膏粉料的粒度組成的分析；二是摻入磷石膏替代部分水泥制備膠凝材料，探討了不同的磷石膏替代量和減水劑添加量對(duì)膠凝材料的力學(xué)性能和水化過程的影響；三是摻入磷石膏替代部分水泥制備C30混凝土，研究了不同

6、的磷石膏替代量和減水劑添加量對(duì)混凝土的強(qiáng)度、工作性和抗?jié)B性的影響；四是采用不同比表面積的磷石膏制備膠凝材料，研究了磷石膏的比表面積對(duì)膠凝材料的力學(xué)性能和水化過程的影響。通過XRD和SEM分析可知，磷石膏的主要礦物組成是二水硫北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文酸鈣(CaS04·2H20)，磷石膏的結(jié)晶形態(tài)為菱形或柱形的板狀結(jié)構(gòu)，尺寸在30-409m之間；磷石膏的主要化學(xué)成分是CaO和S03，并且還有少量的Si02、MgO、A1203、Fe203和P205。磷石膏中含有15．35％的附著水和11．74％的結(jié)晶水。將磷石膏進(jìn)行粉磨處理，其平均粒徑為20．71

7、9m，最大粒徑為139．36p,m，粒徑小于53．469m的顆粒占99．60％時(shí)，可作為實(shí)驗(yàn)原料制備膠結(jié)材和混凝土。以磷石膏作為摻合料替代部分水泥、添加減水劑，制備復(fù)合膠凝材料。膠砂實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著磷石膏替代量的增加，復(fù)合膠凝材料的抗壓抗折強(qiáng)度減小；在O．6‰1．2％的范圍內(nèi)，同一磷石膏替代水泥量的條件下，減水劑的添加量越大，膠凝材料的強(qiáng)度越高。用磷石膏替代5％的水泥，可以制備出強(qiáng)度達(dá)到P．042．5水泥的膠凝材料；用磷石膏替代10％～15％的水泥，可以制備出強(qiáng)度符合E032．5水泥的膠凝材料。膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間及安定性均合格。磷石膏在膠凝

8、材料水化過程中，可以與水泥水化生成更多的水化產(chǎn)物，同時(shí)提高膠凝材料的致密性。摻入磷石膏替代部分水泥，并加入減水劑，可以制備C30混凝土。隨著磷石膏替代量的增加，混凝