基于过硫磷石膏水泥的混凝土优化设计方法研究开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

磷石膏是日化和化肥等行业制取磷酸的副产品。每生产1t磷酸将产生5t 磷石膏。我国每年副产磷石膏超过5000万t,累计堆积磷石膏已超过3亿t。 由于种种原因,目前我国磷石膏的资源化利用率不足,剩余部分随着我国磷化工行业的迅速发展,2014年磷石膏产生量达7600万吨,各种途径的磷石膏利用量合计2300万吨,年综合利用率30.3%;然而仍剩下5300万吨磷石膏无法利用,作为固体废物用堆积或者填埋等方式处理。我国磷石膏累计堆积量已经超过3亿吨,不仅占用大量的土地、浪费资源,而且其中的有害组分还对周围土壤、植被、水系和空气造成严重的污染。2015年,我国提出“十三五”规划,其中发展目标包括:到“十三五”末磷石膏年综合利用率达到40%;磷石膏堆场必须符合有关标准规范,实现安全环保长周期运行。磷石膏问题已经成为严重制约磷化工行业可持续发展和环境保护的世界难题,加快对磷石膏的资源化利用已经刻不容缓

针对上述问题已有大量的科研工作者经过长期努力,不断拓宽了磷石膏的

应用领域,目前磷石膏在工业上主要用来制硫酸联产水泥,在建筑上主要用来生产水泥和胶凝材料,在农业上主要用作土壤改良剂和饲料等,但磷石膏的综合利用率仍然较低。提高磷石膏掺量来制备各方面性能优异的胶凝材料是目前研究较为热门的课题,这种材料在利用磷石膏的同时也能大量消耗矿渣、粉煤灰等工业废渣,制备利废环保的新型材料。国内外利用磷石膏代替天然石膏制备胶凝材料方面存在的主要问题有:磷石膏基胶凝材料的生产成本较高,尽管磷石膏中的Ca2SO4·2H2O含量很高,但其中的有害杂质对其应用性能影响很大,一般都需要预处理后才能使用,经预处理后的磷石膏与天然石膏相比不但价格方面没有任何优势,而且产品性能也存在一定的差异。目前国内外对磷石膏基复合材料的研究,大多都提到了对磷石膏采取煅烧、蒸养等改性措施,将二水石膏相的磷石膏转化为半水石膏、无水石膏,使其具有胶凝性能。

林宗寿教授等人开发出一种水硬性磷石膏基钢渣矿渣水泥,又叫“过硫磷石膏矿渣水泥”。

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