建筑師論文淺析磷渣粉在混凝土中的應(yīng)用

所屬分類：建筑論文閱讀次時間：2015-03-16 15:48

本文摘要：本篇文章是由《云南建筑》由云南省建設(shè)廳主管，云南省土木建筑學(xué)會，云南省設(shè)計學(xué)院昆明市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司。雜志社設(shè)有編輯部、廣告部、發(fā)行部和排版中心，云南建筑建筑刊物。摘要：礦物摻合料已成為高性能混凝土生產(chǎn)和實際應(yīng)用不可或缺的組分

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　　本篇文章是由《云南建筑》由云南省建設(shè)廳主管，云南省土木建筑學(xué)會，云南省設(shè)計學(xué)院昆明市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司。雜志社設(shè)有編輯部、廣告部、發(fā)行部和排版中心，云南建筑建筑刊物。

　　摘要：礦物摻合料已成為高性能混凝土生產(chǎn)和實際應(yīng)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(xué)性能與耐久性，因此被廣泛應(yīng)用。利用各地工業(yè)廢棄物制備優(yōu)質(zhì)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(xué)研究熱點之一。本文先介紹磷渣的化學(xué)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(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：磷渣粉;粉煤灰;摻合料;混凝土;應(yīng)用

　　前言：

　　磷礦渣是生產(chǎn)磷肥時產(chǎn)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(yīng)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(jīng)驗并取得較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。磷礦渣在貴州境內(nèi)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(fēng)營水電站不到100km，運費便宜，可是磷礦渣的應(yīng)用目前還僅在水泥生產(chǎn)領(lǐng)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。

　　1.磷渣的化學(xué)成分與礦物組成

　　磷渣的化學(xué)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�；V渣。鈣硅比是煉磷生產(chǎn)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(chǎn)能耗，也影響著磷渣的化學(xué)成分。在此范圍內(nèi)，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(jié)晶相，如石英、假灰石、方解石等。不是產(chǎn)地磷渣的化學(xué)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(guān)。

　　2.磷渣的活性與影響因素

　　2.1化學(xué)成分的影響

　　磷渣活性與其化學(xué)成分有直接關(guān)系。根據(jù)玻璃體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)理論，硅、磷是網(wǎng)絡(luò)的形成體，且P2O5含量越高，則玻璃體的聚合度也越高。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對較穩(wěn)低，磷渣活性較低。鈣、鎂、鋁是網(wǎng)絡(luò)的改變體和調(diào)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O(shè)H-作用下，鋁氧四面體和鋁氧八面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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)形成體。前者在水泥水化過程中會轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)強化，因而磷渣中P2O5含量越高，則其橋氧數(shù)越大，玻璃體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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

　　除化學(xué)成分外，磷渣的活性與玻璃體的數(shù)量與結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)磷渣玻璃體含量通常在85%以上在化學(xué)成分相近時，磷渣玻璃體數(shù)量與結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)單元中，橋氧離子通。