磷渣-水泥復(fù)合及堿磷渣膠凝材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究

張 敏，馬倩敏，郭榮鑫，史天堯，黃麗萍，林志偉，顏 峰

(昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院，云南省土木工程防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650500)

0 引 言

生產(chǎn)黃磷時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)副產(chǎn)品-磷渣，且我國(guó)生產(chǎn)的黃磷占全球的80%以上，居世界第一[1]，但磷渣的綜合利用率卻不足30%[2]。目前，對(duì)于磷渣的處理多以堆放為主，而這勢(shì)必會(huì)對(duì)磷化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來壓力，且不符合建設(shè)“環(huán)境友好型”社會(huì)的要求[3]。如果能有效的利用磷渣，可帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，為工業(yè)固廢的綠色發(fā)展提供有力支撐。

如今，水泥混凝土大量應(yīng)用于建筑行業(yè)中，這對(duì)提高水泥性能的要求也越來越高。有研究表明[4]：磷渣與礦渣、粉煤灰等有著相似的化學(xué)成分，且同樣具有一定的潛在活性。因此磷渣同樣可用于水泥混凝土的制備。目前，已有一些磷渣用作混凝土礦物摻合料方面的研究[3,5]。但是大量研究表明[6-7]：當(dāng)磷渣摻量超過30%時(shí)，由于活性得不到充分激發(fā)，試件強(qiáng)度發(fā)展并不好。因此需要對(duì)磷渣的摻量進(jìn)行限制，但這又不利于工業(yè)廢渣的大規(guī)模應(yīng)用。使用堿激發(fā)劑來激發(fā)磷渣活性，制備堿激發(fā)磷渣膠凝材料(無(wú)水泥熟料)，可充分實(shí)現(xiàn)磷渣的資源化利用，使資源、能源、環(huán)境等耗損問題得到有效緩解。

實(shí)驗(yàn)采用磷渣以20%、40%和60%的比例取代水泥制備磷渣-水泥復(fù)合膠凝體系以及用濃度分別為6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L和12 mol/L的NaOH溶液制備堿激發(fā)磷渣膠凝體系，并對(duì)兩種膠凝體系的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水(NaOH溶液)量、凝結(jié)時(shí)間以及力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比分析?！?br>