磷渣微粉对再生混凝土性能的影响研究
２０１１年第６期（总第２６０期） Ｎｕｍｂｅｒ６ｉｎ ２０ｌ１（ＴｏｔａＩＮｏ．２６０） 混 凝 土
Ｃｏｎｃｒｅｔｅ 原材料及辅助物料 ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＡＮＤ ＡＤＭＩＮＩＣＬＥ
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００２—３５５０．２０１１．０６．０２８
磷渣微粉对再生混凝土性能的影响研究
王俊杰，王海龙 （浙江大学建筑工程学院结构工程研究所，浙江杭州３ １ ００５８）
摘要：为了提升再生骨料混凝土的工作性能、探讨工业废渣的有效利用，采用磷渣微粉取代部分水泥配置再生混凝土，并试验测试了 不同混凝土的强度、变形曲线和氯离子渗透系数．分析了磷渣微粉对再生混凝土及其内部砂浆和界面力学性能以及耐久性能的影响。再生
混凝土的试验研究结果表明：与普通混凝土相比，由于磷渣的缓凝作用使得磷渣混凝土早期强度有所下降，变形略大，但是９０ｄ时由于磷 渣微粉的火山灰效应使得不同再生骨料掺和率的再生混凝土强度和耐久性都有很大的提高。磷渣微粉对水泥砂浆的物理力学性能提升很
大，磷渣砂浆的有效氯离子扩散系数仅为普通砂浆的ｌ／５。同时，再生混凝土新界面的抗拉强度试验结果也表明：磷渣微粉能够增强界面的 黏聚力。此外，还根据再生与普通混凝土界面的ＳＥＭ形貌和能谱图，分析了磷渣改性再生混凝土的细微观机理，研究结果表明磷渣微粉能
够有效改善再生混凝土内孔隙结构和排列，消耗氢氧化钙，生成Ｃ—Ｓ—Ｈ凝胶和钙矾石，提高材料密实性和强度。 关键词：再生混凝土；磷渣；力学性能；氯离子扩散系数；界面；细微观机理
中图分类号：ＴＵ５２８．０４１ 文献标志码：Ａ 文章编号： １００２—３５５０（２０１１）０６—００９０—０４
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ ｓｌａｇ ａｓ ｃｅｍｅｎｔ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ
ＷＡＮＧＪｕｎ－ｊｉｅ，ＷＡＮＧＨａｌ—ｌｏｎｇ （ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００５８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄａｇｇｒｅｇａｔｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＲＡＣ）ａｎｄｍａｋｅａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｕｓｅ ｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｓｔｅ．ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ ｐｈｏｓｐｈｏ—
ｒｏｕｓ ｓｌａｇ（ＰＨＳ）ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ａｓ ｃｅｍｅｎｔ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｔｏ ｍｏｄｉｆｙ ｔｈｅ ＲＡＣ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ＰＨＳ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ＲＡＣ，ｍｏｒｔａｒ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｒａｃｉａｌ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｚｏｎｅ（ＩＴＺ）ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｓ，ｓｔｒｅｓｓ—ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｄｉｆｕｓｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＰＨＳ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌａｇ
ＲＡＣ ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｒｅｔａｒｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆＲＡＣ ａｔ ９０ ｄａｙｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｚｚｏｌａｎｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆＰＨＳ．Ｔｈｅ ＰＨＳ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆｍｏｒｔａｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｄｉｆｕｓｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆｍｏｒｔａｒ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ＰＨＳ ｗａｓ ｏｎｌｙ １／５ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｍｏｒｔａｒ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＩＴＺ ｉｎ ＲＡＣ ａｌｓｏ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＰＨＳ ｍａｄｅ ａ ｇｒｅａｔ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｆｏｒｃｅ ｏｆ［ＴＺ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍｉｅｒｏｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＲＡＣｂｙＰＨＳｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｅｎｅｒｇｙｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＥＤＸ）ａｎｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃ— ｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）．Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ａｎａｌｙｓｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＰＨＳ Ｃａｎ ｍｏｄｉｆｙ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ
ｐｏｒｅｓ ｉｎ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｙ ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｌｃｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ．Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆＣ—Ｓ—Ｈ ｇｅｌ ａｎｄ ｅｔｔｒｉｎｇｉｔｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆＲＡＣ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｃｙｃｌｅｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ ｓｌａｇ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｄｉｆｕｓｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ＩＴＺ；ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｓｍ
０ 引言
２００８年５月１２日，汶川“５・１２”地震，２０１０年４月１４ Ｆｔ，
青海省玉树地震，强震猝然来袭，山河易位，天地失色。大部分房
屋建筑被毁，由此产生遍地的建筑垃圾，这些废弃混凝土如何
处理亟待解决。现阶段，建筑垃圾的数量已占到我国城市垃圾总
量的３０％－４０％，而且绝大部分建筑垃圾未经任何处理，就被填
埋或者露天堆放，造成了严重的环境污染ｆ１］。其中废弃混凝土是
建筑垃圾中最重要的组成部分，２００３年我国废弃混凝土总量已
达１．８亿 。目前，我国房地产业欣欣向荣，混凝土生产需要大量
砂石骨料，随着天然砂石的不断开采，天然骨料资源逐渐减少。
因此生产再生混凝土，进行废物回收再利用是必然的选择。再
生骨料混凝土简称再生混凝土（ＲＡｃ），是废弃混凝土经过破碎、
清洗与分级后形成再生骨料，再生骨料部分或全部取代砂石等 天然骨料配制而成的混凝土［３Ｊ。废弃混凝土的再生利用既可解
决废弃混凝土的处理（堆放）问题，又可节约有限的天然资源，
其社会、经济与环境效益不言而喻。
磷渣（ＰＨＳ）是电炉法生产黄磷时所产生的一种工业废渣，
近年来，随着我国黄磷生产工业的迅速发展，磷渣的排放量也
随之增多。２００２年中国的黄磷实际产量约６９万ｔ，磷渣排放量约
为５６０～７００万ｔ ，其中仅云南省的磷渣排放量就达３００万ｔ。我
国多数黄磷生产企业都是将磷渣堆积闲置，仅有少部分被用于
建筑材料如水泥以及农业中ｆ５＿。如将磷渣掺入混凝土中取代部
分水泥，会产生良好的经济与环境效益。研究表明磷渣可与水
泥熟料水化产生的氢氧化钙进行二次水化，但是磷渣本身水化 比熟料慢，因而磷渣对水泥水化有缓凝作用，使磷渣混凝土早
期强度有所下降旧，可以通过控制磷渣掺量，增大磷渣比表面积
或者掺加激发剂等来解决。由于磷渣可以吸附高效减水剂分子，
收稿日期：２ＯｌＯ—ｔ２＿ｏ６
基金项目：国家自然科学基金项目（５０８０９０６１）；浙江省自然科学基金项目（Ｙ１０７３８９）
・９０・
形成双电层 ，更有利于磷渣微粉的均匀分散，因此本试验添加
高效减水剂以避免磷渣聚团影响混凝土性能。通过掺加比表面
积≥３ ５００ ｃｍｚ／ｇ的磷渣超微粉取代水泥质量的２０％来配制再
生混凝土，试验研究了磷渣微粉对再生混凝土及其内部砂浆和
界面力学性能及耐久性能的提升，探讨磷渣改性再生混凝土的
细微观机理。
１试验设计
１．１试验原材料
（１）水泥：钱潮牌Ｐ・Ｏ４２．５级水泥。
（２）天然粗骨料：５～２０ ｌｎｍ粒径的连续级配碎石。
（３）天然细骨料：河砂，细度模数２ ８０。
（４）再生粗骨料：再生骨料为取芯法测得原始强度为Ｃ３０
的废弃路面混凝土块经人工敲碎后由鄂式破碎机破碎而成，最 大粒径２０ ｍｍ，破碎后的骨料过５ ｍｍ的石筛，并经水冲洗。
（５）粒化电炉磷渣微粉：贵州瓮福黄磷有限公司磷渣超微
粉。技术指标为：比表面积≥３ ５００ ｃｍ ／ｇ；烧失量＜３．０％：需水比≤
９８．Ｏ％；含水率≤１．Ｏ％；Ｐ２０５含量≤３．５％；ＳＯ３含量≤４．Ｏ％；磷渣
质量系数Ｋ值≥１．１０，Ｋ：（Ｃａ０＋Ｍｇｏ＋Ａ１２Ｏ３）／（ＳｉＯ２＋Ｐ２Ｏ５）＝１．３９。
（６）萘系ＦＤＮ高效减水剂．掺量为胶凝材料的１．５％。
（７）拌和水：饮用自来水。
１．２试件制作与试验方法
再生混凝土组分中，磷渣微粉取代水泥质量的２０％，同时
添加萘系ＦＤＮ减水剂，按再生骨料掺加率的２５％、５０％、１ ００％分
别记为Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３组。Ａ组为普通混凝土，作为参照组。单掺磷
渣或磷渣掺量达到２０％或以上时，拆模缓１－２ ｄ，否则可能造成
试件或结构的破坏。各组混凝土的配合比如表１所示。试验分别
测试再生混凝土的应力应变关系曲线及立方体抗压强度。
表１再生混凝土及砂浆配合比 ｋｇ／ｍ
注：Ｊ１、Ｊ２的配合比为其砂浆部分的配合比，故同ｓ１、ｓ２相同，是按混凝土内砂浆的各个组分的比例取代粗骨料部分计算丽成
为了进一步研究磷渣对水泥水化的影响，并为深入研究和模
拟提供依据，按照再生混凝土中砂浆的组分，浇筑磷渣砂浆试件
１组（记为ｓ２）、普通砂浆ｌ组（记为ｓ１）以作比较。为了研究磷渣
微粉对再生？昆凝土新界面的影响，建立界面模型：儿组用普通 砂浆和母混凝土（即再生骨料的源混凝土）连接，模拟未添加磷
渣微粉的再生混凝土的界面；Ｊ２组用掺加磷渣的砂浆和母混凝
土连接，模拟添加磷渣微粉的再生混凝土的界面。用模型界面的
劈拉强度来反映界面的抗拉强度也即再生混凝土中新砂浆和
再生骨料的连接强度。
为了判断磷渣取代部分水泥后的水化产物并分析磷渣改
性再生混凝土的细微观机理，采用场发射扫描电子显微镜观察
再生混凝土新界面附近的结构及能谱图。
２试验结果与讨论
２．１应力应变关系曲线及抗压强度
２８ ｄ龄期的再生混凝土应力一应变关系曲线如图ｌ所示， 由此图可得：与普通混凝土相比，再生混凝土破坏时的变形稍大。
主要原因是由于磷渣大部分为玻璃态，能够有效缓解骨料之间
的摩擦以及应力集中，同时由于再生骨料本身弹性模量一般比
天然骨料低，因此再生混凝土对抗震和消耗能量有利，相比普
通混凝土有较好的塑性，在破坏前具有较好的可预见性。
由其极限荷载求得２８ ｄ轴心抗压强度如图２所示。由此可
磷渣粉对磷酸镁水泥性能的影响
磷渣粉对磷酸镁水泥性能的影响／李春梅等 ・ ３７５ ・
磷渣粉对磷酸镁水泥性能的影响
李春梅 ，宋学峰 （１山东水利职业学院建筑工程系，日照２７６８２６；２西安建筑科技大学材料与矿资学院，西安７１００５５） 摘要 以磷渣粉作为磷酸镁水泥的掺合料，研究了磷酸镁水泥（ＭＰＣ）的凝结时间、流动性、力学性能和物相组 成，探讨了磷渣粉对ＭＰＣ水泥石的火山灰效应强度贡献率和水化机理。结果表明：磷渣粉能明显延长ＭＰＣ浆体凝 结时间，磷渣粉火山灰效应明显，在一定掺量范围内能提高浆体流动性并能提高水泥石后期的抗压强度，随着磷渣粉 掺量的增加，抗折强度却呈下降趋势。ＭＰＣ水化体系中，磷渣粉电离的ＯＨ一抑制了氧化镁的溶解，延缓了水化的快 速进行。 关键词 磷酸镁水泥（ＭＰＣ）磷渣粉火山灰效应水化机理 中图分类号：ＴＵ５２６ 文献标识码：Ａ
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｓｌａｇ Ｐｏｗｄｅｒ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ Ｃｅｍｅｎｔ ＬＩ Ｃｈｕｎｍｅｉ 。ＳＯＮＧ Ｘｕｅｆｅｎｇ （１ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｒｉｚｈａｏ ２７６８２６；２ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００５５） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｍｉｎｅｒａｌ ａｄｍｉｘｔｕｒｅ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｏｎ ｓｅｔｔｉｎｇ ｔｉｍｅ，ｆｌｕｉｄｉｔｙ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ（ＭＰＣ）ｍｏｒｔａｒ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｄｉｓｃｕｓｓ ｐｏｚｚｏｌａｎｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｆｏｒ ＭＰＣ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｐｏｓｔｐｏｎｅ ｔｈｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ｍｏｒｔａｒ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ，ｔｈｅ ｆｌｕｉｄｉｔｙ ｏｆ ｍｏｒｔａｒ ｃａｎ ｂｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｗｉｔｈｉｎ ８ ｃｅｒｔａｉｎ ｒａｎｇｅ．Ｔｈｅ ｐｏｚｚｏｌａｎｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓ ａｎｄ ｃａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｈａｒｄｅｎｅｄ ｃｅｍｅｎｔ ｐａｓｔｅ ｉｆ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ ｉｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒａｎｇｅ．Ｗｈｉｌｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ，ｔｈｅ ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｄｕｃｅｓ ａｌｌ ｔｈｒｏｕｇｈ．Ｉｏｎｉｚｉｎｇ ＯＨ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｉｎ ＭＰＣ ｄｅｌａｙ ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉａｎ ａｎｄ ｐｏｓｔｐｏｎｅ ｒａｐｉｄ ｈｙｄｒａ— ｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ（ＭＰＣ），ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ，ｐｏｚｚｏｌａｎｉｃ ｅｆｆｅｃｔ，ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｍｅ－ ｃｈａｎｊｓｍ
再生微粉混凝土抗压强度和抗碳化性能试验分析
再生微粉混凝土抗压强度和抗碳化性能试验分析
【摘 要】对废弃混凝土进行处理，可获得高品质的再生骨料进行配制再生混凝土，这就是所说的再生微粉混凝土。而再生微粉混凝土的性能能否达到普通混凝土的要求，就成为了再生微粉混凝土应用中的一大疑问。本文结合试验，对再生微粉混凝土抗压强度和抗碳化性能进行了分析。结果表明：再生微粉混凝土的性能可以满足要求，值得推广应用。
【关键词】再生微粉；混凝土；抗压强度；抗碳化性能
近年来，随着国民经济持续快速的发展，工业和民用建筑的更新以及市政动迁规模不断加大，因建筑物解体而产生的废弃混凝土量急剧增加。随着城市化步伐的进一步加快，今后废弃混凝土块仍有增多的趋势。通过对再生骨料进行强化处理，可以显著提高再生骨料的性能，使得各项指标已经接近天然骨料，但是在骨料强化处理过程中不可避免地会产生大量由水泥石和砂石骨料组成粉末，我们称之为再生微粉。研究结果表明：再生微粉是一种疏松多孔的建筑垃圾粉末、低掺量条件下活性与粉煤灰相近，经超细化和热处理后其活性进一步提高，利用再生微粉可配制成混凝土。而再生微粉混凝土的性能能否达到普通混凝土的要求，就成为了再生微粉混凝土应用中的一大疑问。本文主要研究再生微粉作为掺合料配制混凝土的抗压及抗碳化耐久性。
1.试验原材料
水泥采用华润（平南）P·II42.5R硅酸盐水泥，性能符合GB175—2007《通用硅酸盐水泥》标准要求，3天抗压强度为33.5Mpa，28天强度为56.8Mpa；
砂子为西江天然砂，细度模数2.6，含泥量0.7%；
石子为惠州5-31.5mm碎石，含泥量0.3%，针片状含量7%，压碎值10.4%，符合标准要求；
外加剂为广州市建筑科学研究院有限公司生产的LMT-102聚羧酸系高性能减水剂，满足GB8076—2008《混凝土外加剂》中高效减水剂性能指标要求；
矿粉为首钢S95矿渣粉，各项指标符合S95矿粉标准的要求，比表面积为432m2/kg，7天活性为78%，28天活性为101%；
掺粉煤灰和磷渣混凝土的性能试验研究
第４２卷第５期 ２ ０ １ １年３月 人 民 长 江 Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｖｏ１．４２，Ｎｏ．５ Ｍａｒ．． ２０１１
文章编号：１００１—４１７９（２０１１）０５—００８６—０３
掺粉煤灰和磷渣混凝土的性能试验研究
谢莎莎 ，董 芸 ，陈 霞 ，
（１・长江科学院结构与材料研究所，湖北武汉４３００１０； ２．水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中 心，湖北武汉４３００１０）
摘要：研究了掺粉煤灰、磷渣对混凝土力学性能、耐久性和变形性能的影响。结果表明，混凝土的抗压强度和 极限拉伸值均随着粉煤灰掺量的增加而降低；用磷渣等量替代粉煤灰后，混凝土强度与普通混凝土相比基本 相当或略高，极限拉伸值增加较多，干缩也略有增加；在混凝土中掺入适量的粉煤灰或磷渣均有利于改善混凝 土的抗渗性和抗冻性。 关键词：混凝土；磷渣；粉煤灰；抗压强度；耐久性 中图法分类号：ＴＶ４２．３ 文献标志码：Ａ
粉煤灰是从煤粉炉烟道气体中收集到的粉末，属
于铝硅玻璃质材料，玻璃体中可溶性的ＳｉＯ，和Ａ１，Ｏ
是粉煤灰的火山灰活性的来源。粉煤灰用作混凝土矿
物掺和料不仅可以降低水泥用量、节约成本，还可以降
低水化热温升；粉煤灰的二次火山灰反应的水化产物
有利于减少水泥石结构中大孔、毛细孔和连通孔的数
量，同时增加凝胶孔和过渡孔，使水泥石孔隙分布更加
均匀、孔径趋细化，改善水泥石的整体性能 。
磷渣是生产黄磷时的工业副产品，化学组成以
ＣａＯ和ＳｉＯ，为主，含量超过９０％，具有一定的火山灰
活性，用作混凝土矿物掺和料时有利于改善混凝土的
部分性能 。
目前，我国在建和规划中的水利水电工程大多处
于西南地区，由于西南地区大型火电厂较少，且煤源不
稳定，能够稳定供应粉煤灰的厂家较少，粉煤灰供应紧
张，而磷渣来源广、堆积量大 。因此，在粉煤灰日益
紧缺的形势下，研究掺粉煤灰、磷渣对混凝土力学性
能、耐久性和变形性能的影响，不仅可以进一步了解粉
再生微粉混凝土抗冻性能试验研究
112 IndustrialConstructionVol.50,No.11,2020工业建筑 2020年第50卷第11期再生微粉混凝土抗冻性能试验研究∗
赵世颖 李 滢 康晓明 樊耀虎(青海大学土木工程学院,西宁 810016)
摘 要:建筑垃圾再利用生产再生骨料的过程中产生了大量粒径小于0.16mm的细小微粒(即再生微
粉),这部分颗粒具有一定的活性,可以作为矿物掺料取代水泥掺入混凝土中。通过将再生微粉以10%、20%、30%、40%的取代率替代水泥,研究再生微粉取代率、水胶比等因素对再生微粉混凝土的力学及抗冻性
能的影响,并与等量粉煤灰替代水泥制备的粉煤灰混凝土作对比研究。研究表明:再生微粉掺量增加时,再生微粉混凝土抗压强度不断降低,但抗冻性能的变化规律刚好相反。水胶比为0.35时,再生微粉混凝土的抗压强度及抗冻性能均略高;同等条件下,再生微粉混凝土的抗冻性能优于普通混凝土和粉煤灰混凝土;当水灰比为0.35、再生微粉掺量为30%时,再生微粉混凝土的抗冻性最好,冻融循环次数可达175次。 关键词:再生微粉;再生微粉混凝土;抗压强度;抗冻性;压汞法 DOI:10.13204/j.gyjzG19122606
EXPERIMENTALSTUDYONFROSTRESISTANCEOFRECYCLEDFINEPOWDERCONCRETE
ZHAOShiying LIYing KANGXiaoming FANYaohu(SchoolofCivilEngineering,QinghaiUniversity,Xining810016,China)
Abstract:Intheprocessofrecyclingconstructionwastetoproducerecycledaggregate,alargenumberofsmallparticleswithparticlesizelessthan0.16mm,namelyrecycledmicropowder,areproduced.Theseparticleshavecertainactivityandcanbeaddedintoconcreteasmineraladmixtureinsteadofcement.10%,20%,30%and40%replacementratesofrecycledfinepowderwereusedtoreplacecementtostudytheinfluenceofsuchfactorsasreplacementrateofrecycledfinepowderandwater-binderratioonthemechanicalandfrostresistanceofrecycledfinepowderconcrete,andtomakeacomparativestudywithflyashconcretepreparedbyreplacingcementwithequivalentamountofflyash.Theresultsshowedthatthecompressivestrengthofrecycledfinepowderconcretedecreasedwiththeincreaseofthecontentofrecycledmicropowder,butthelawoffrostresistancewasjusttheopposite.Whenthewater-binderratiowas0.35,thecompressivestrengthandfrostresistanceoftherecycledfinepowderconcretewereslightlyhigher.Underthesameconditions,thefrostresistanceofrecycledfine-powderconcretewasbetterthanthatofordinaryconcreteandflyashconcrete.Whenthewater-cementratiowas0.35andtherecycledfinepowdercontentwas30%,therecycledfinepowderconcretehadthebestfrostresistance,andthefreeze-thawcyclecouldreach175times.Keywords:recycledfinepower;recycledfinepowerconcrete;compressivestrength;frostresistance;mercuryintrusionmethod∗国家自然科学基金资助项目(51668052);青海省科技厅科技基础条件平台(2018-ZJ-T01)。第一作者:赵世颖,女,1995年出生,硕士研究生。通信作者:李滢,liying.qh@。收稿日期:2019-12-26 随着我国城市化进程的不断加快,城市建设过
再生微粉泡沫混凝土性能试验研究
再生微粉泡沫混凝土性能试验研究
目录
一、内容概要................................................3
1. 研究背景..............................................3
2. 研究意义..............................................4
3. 国内外研究现状综述....................................5
二、实验材料与方法..........................................6
1. 实验材料..............................................7
原材料.................................................8
添加剂.................................................9
泡沫剂................................................10
2. 实验设备与仪器.......................................11
3. 实验方案设计.........................................12
4. 实验过程描述.........................................13
5. 数据采集与处理方法...................................14 三、再生微粉泡沫混凝土的基本性能测试.......................16
1. 密度测试.............................................17
磷渣对水泥物理性能的影响研究
Ｈｏ．２．２ＯＯ７
磷渣对水泥物理性能的影响研究
杨代六１徐迅２
（１．中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，成都６１００７１；
２．西南科技大学材料科学与工程学院，绵阳６２１０１０）
中图分类号：ＴＱ１７２ ９文献标识码：Ｂ文章编号：１００７－６３４４（２００７）０２—的１２－０３
摘 要：研究了不同细度和不同掺量磷渣对水泥物理性能的影响，结果表明：磷渣具有一定的减水作用，降低需 水量；磷渣细度越细，其强度越高；随着磷瀣掺量的增加，早期胶砂抗压和抗折强度逐渐下降。 关键词：磷渣硅酸盐水泥物理性能
０前言
四川某水电站是雅砻江的一个梯级电站，电站
以发电兼有下游综合用水要求。混凝土工程量约１７０
万ｍ３，共需胶凝材料约４ＪＤ万吨，其中水泥约３０万
吨，掺和料约ｌ０万吨。粉煤灰是一种人工火山灰质
混合材料，在混凝土中使用已有几十年的历史，并取
得了许多成功的经验。水电站主体工程混凝土浇筑
期间，周边众多水电工程将相继开工，对粉煤灰的需
求也越来越大，粉煤灰呈现出供不应求的局面。选择
磷渣作为粉煤灰的替代产品，其作为掺和料对水泥基
材料的水化硬化影响的相关研究也显得非常必要。
磷渣是电炉法制取黄磷时所产生的工业废渣，
每生产一吨黄磷要排放８～ｌ０吨的黄磷渣。黄磷渣是
以硅酸钙为主的熔融物，经淬冷成粒，即为粒化电炉
磷渣，简称磷渣。黄磷渣矿相组成为假硅灰石 一ＣＳ
和硅钙石Ｃ３Ｓ２，从Ｘ射线分析可以明显看到黄磷渣
于水泥厂，而且适用于任何企业的任何产品，具有普
遍适用性。
水泥产品废渣利用率Ｆ利用率虽不适于作为优惠
资格认定指标．但如前文所述它仍是判定废渣利用
水平高低的重要指标，它与产量相结合便可在利用
废渣的新产品开发与设计、资源综合利用、环境保
护，尤其在统计上具有广泛的应用价值。相比之下，
水泥原料中废渣掺入量Ｆ从目前来看只是认定产品
或企业是否具有享受各项税收优惠政策资格的专用
指标，而在其它领域中的应用价值不大。
磷渣在混凝土中的应用研究
磷渣在混凝土中的应用研究
杨忠旗;杨德斌
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2007(033)015
【摘 要】介绍了磷渣的生产及主要成分,分析了磷渣的凝结机理,探讨了磷渣的作用,提出了目前的应用中存在的一些问题,以降低混凝土的水化热,提高其耐久性,促进磷渣在混凝土中的应用.
【总页数】2页(P159-160)
【作 者】杨忠旗;杨德斌
【作者单位】重庆交通大学,重庆,400074;重庆交通大学材料科学与工程系,重庆,400074
【正文语种】中 文
【中图分类】TU528.04
【相关文献】
1.磷渣粉替代粉煤灰在水工混凝土中的应用研究 [J], 林育强;李家正;杨华全
2.磷渣在高性能水工混凝土中的应用研究 [J], 董芸;杨华全;李家正
3.磷渣掺和料在混凝土中的应用研究 [J], 吴定燕;曾力;方坤和;刘永和
4.磷渣粉在变态混凝土中的应用研究 [J], 沈晓明; 杨华全; 董芸; 陈霞
5.磷渣粉在混凝土中的应用研究进展 [J], 王业江; 杨长辉; 叶建雄; 陈智荣
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磷渣粉对混凝土物理性能影响的研究
第３３卷第２１期 ２ ０ ０ ７年７月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．２１ Ｊｕｌ ２００７ ・１７５・
文章编号：１００９—６８２５（２００７）２１—０１７５ ０３
磷渣粉对混凝土物理性能影响的研究
刘秋美 曹建新杨 林
摘要：通过磷渣粉对混凝土物理性能影响的实验研究，探讨了磷渣粉对水泥净浆需水量、水泥净浆和混凝土凝结时间、
混凝土流动性、高性能混凝土抗压强度等的影响情况，从而为磷渣作为混凝土掺合料提供了可行性依据。
关键词：磷渣粉，凝结时间，抗压强度，需水量
中图分类号：ＴＵ５２８ 文献标识码：Ａ
磷渣是电炉法制备黄磷时的工业副产品，在黄磷的制备过程
中，利用焦炭和硅石作为还原剂和成渣剂，使磷矿石中的 和
Ｓｉ 化合，形成熔融炉渣，将之排出后，经高压水淬急冷，即为粒
化电炉磷渣，简称磷渣。每生产１ ｔ黄磷，大约产生８ ｔ－－１０ ｔ磷
渣。磷渣长年露天堆放，不仅造成了磷渣资源的巨大浪费，还占 用了大量的土地，并且磷渣中的Ｐ２ｏ５和其他有毒元素在雨水的
冲淋下，会渗入地下造成土壤污染。因此，磷渣资源化利用不仅 具有很高的经济意义，而且还具有十分重要的生态效益和社会效
益。文中通过磷渣对？昆凝土物理性能影响的实验研究，从而为磷
渣作为混凝土掺合料提供可行性依据。
１ 实验
１．１ 实验原料
水泥：选用贵州水泥厂的Ｐ．０４２．５水泥。 磷渣粉：选用取自贵阳国华天成磷业有限公司。表观密度 ２ ６５０ ｋｇ／ｍ３，化学成分见表１。
碎石：取自贵阳恒建混凝土公司。
砂：市购，机制山砂。
外加剂：ＪＧＣ－ＹＡＭＩＩ，减水率２５％－－３０％。 表１磷渣的化学成分 ％
化学成分Ｉ ｓｉ０２ ｌ Ｆｅ２Ｏ３ Ｉ Ａ１２０３ Ｃａ（） ＭｇＯ ｌ Ｐ２ 磷渣｝３５ ４０ ５ ｏ．４８｛３．７４ ５０．４０ ０ ９７ Ｊ ２．９４
１．２ 实验方法
１）磷渣粉掺量对水泥净浆物理性能影响测试：将不同掺量的
磷渣掺合料对混凝土抗压强度的影响研究
磷渣掺合料对混凝土抗压强度的影响研究
摘要:通过室内试验,对比研究了磷渣掺量和细度对混凝土抗压强度的影响,并对其机理进行分析。试验结果表明,磷渣的掺入降低了混凝土的早期强度,且掺量越大,降低的幅度也越大;当掺量控制在50%以内时,磷渣混凝土的后期强度超过了基准样;随着磷渣比表面积的增加,试件的强度提高,且越到后龄期提高的幅度越明显。
关键词:磷渣 掺合料 混凝土 抗压强度
1 引言
磷渣,又称磷矿渣,是电炉法生产黄磷的一种副产物,主要成分为硅酸钙。磷渣作为掺合料在水泥混凝土中的应用,一方面可以优化混凝土的某些性能,例如降低水化热、减小收缩等,另一方面也可以解决作为废渣的堆放处置以及由此引起的环境问题。同时,磷渣价格低,替代部分水泥后降低了成本。因此,深入研究磷渣对水泥混凝土性能的影响,是具有技术、经济和社会意义的[1、2]。
我国最早在20世纪80年代末开始进行磷渣作为混凝土掺合料的试验研究。已有研究和实践表明[3],除可以降低混凝土水化热和减少收缩外,磷渣的掺入还可以提高混凝土的极限拉伸值和抗渗性能,并且在一定程度上可以改善混凝土的耐久性。关于磷渣对混凝土抗压强度的研究较多,但对早期和后期强度的影响说法不一[4～6]。本文通过大量室内试验,从掺量和细度两个角度考察磷渣对混凝土抗压强度的影响。
2 原材料与试验方法
2.1 原材料
水泥:重庆拉法基普通硅酸盐水泥,比表面积360m2/kg,密度3.15g/cm3。化学成分见表1。磷渣:宁夏某厂排放的磷渣,密度为2.79g/cm3,质量系数1.29,活性系数0.10。化学成分见表1。粗骨料:石灰石碎石,5～20连续级配。细骨料:简阳中砂,比表面积模数为2.6,表观密度为2710kg/m3,松散密度为1350kg/m3。减水剂:FDN高效萘系减水剂,减水率20%±2%。
2.2 试验方法
参考《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T50081规定进行。
磷渣对水泥物理性能的影响研究 2
磷渣对水泥物理性能的影响研究
由于工业生产的不断进步，磷的活性也在不断增强，①而水泥是钢筋混凝土的基本成分之一，在现实水泥生产中各种消耗品都有可能含有磷。随着磷对水泥物理性能的影响，建筑施工中对水泥磷渣的分析越来越重要。
②水泥是一种复合材料，由熟料、外加剂、活性粉煤灰和水组成，它的特性由各组分的大小、粒径、数量及化学性质决定。③参与制备水泥的外加剂中，磷是一种重要的有机物质，它对水泥的物理性能有重要影响。
④磷的影响主要包括抗折强度、抗压强度、吸水率、水浸时间、收缩率以及初凝时和晚期强度。首先，磷含量较高时，水泥抗压强度降低，随着磷含量的增加，水泥抗压强度不断减弱。其次，⑤ 高温时更加明显，随着磷含量的增加，水泥抗压强度降低得更快，抗压强度可能下降到15Mpa或更低。
⑥ 水泥的水泥性能受到磷的影响较大，其影响主要表现在吸水率和水浸时间这两个性能上。具体来说，磷渣水泥吸水率较高，严重影响水泥及其制品特性。磷渣水泥⑦水浸时间较长，导致水泥物理机械性能不足以满足工程需要。
此外，磷对水泥中的细微颗粒有重要影响，当磷含量增加时，细微颗粒的比重及活性会增加。⑧磷渣水泥收缩率较高，普通水泥收缩率的1.5倍以上，当砂浆中的收缩量超过4%时，易出现裂缝等损坏，严重影响施工质量。
⑨ 综上所述，磷渣对水泥物理性能影响巨大，磷含量较高时，会导致水泥性能及其制品质量下降。因此，在生产过程中，必须注意控制磷含量，同时要科学选择合适的外加剂，使水泥满足工程要求，实现可持续发展的目标。