摘 要

本文主要是针对过硫磷石膏矿渣水泥在使用过程中遇到的开裂问题寻找一个有效的解决办法，即一个最佳配比。本文通过掺加磷石膏、石灰、矿渣以及水泥熟料与各种添加剂制作水泥试样，经过抗折抗压实验，寻找一个强度最佳的配料比。研究表明，过硫磷石膏矿渣水泥的最佳配比为磷石膏45％，矿渣40％，水泥熟料4%，石灰石11%。

本文还通过物理粉磨原料，提高原料的比表面积，增加物料的活性，提高其强度，通过抗折抗压实验发现，各原料的最佳比表面积为磷石膏600m²/kg，矿渣500m²/kg，熟料600m²/kg。另外本文尝试添加氯化钡外加剂增加水泥强度，发现氯化钡的最佳掺入量为6%。

本文的特点是通过碳化实验，研究过硫磷石膏矿渣水泥的抗碳性，通过化学以及物理方法，分析在不同的碳化龄期时各水泥试样的强度以及碳化深度从而得到过硫磷石膏矿渣水泥的腐蚀深度。

关键词：磷石膏；过硫磷石膏水泥；性能

Abstract

This paper mainly aims at finding an effective solution to the cracking problem in the use of gypsum slag cement, which is the optimal proportion. In this paper, through adding phosphorus gypsum, lime, slag and cement clinker with various additives to make cement samples, through flexural compressive experiments, looking for a best ingredients than strength. The research shows that the optimum ratio of gypsum cement with sulfur is phosphogypsum 45%, slag 40%,Cement clinker 4%,limestone 11%.

This paper also uses the physical powder to make the raw material, increases the surface area of the raw material, increases the activity of the material, improves the strength, through the antifolding of compression experiments, The optimum ratio of each raw material is phosphor gypsum 600m² / kg, slag 500m² / kg, Cement clinker 600m² / kg.In addition, this paper attempts to add the cement strength of barium chloride admixtures and found that barium chloride is the best involved in 6%.

In this paper, the anti-carbonicity of slag cement of gypsum is studied through carbonization experiment. Through chemical and physical methods, analysis of the cement sample in different carbonization age strength and carbonation depth and corrosion depth of sulphur phosphorous slag cement plaster.

Key Words：phosphogypsum；perthion gypsum cement；performance

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1磷石膏作水泥缓凝剂 1

1.2.2磷石膏制备建筑石膏 2

1.2.3磷石膏制备胶凝材料 3

1.2.4存在的问题 3

1.3 研究内容与技术方案 4

1.3.1研究内容 4

1.3.2技术方案 4

第2章 实验原材料与实验方法 5

2.1 原材料及其性质 5

2.1.1 磷石膏 5

2.1.2 超细矿渣粉 6

2.1.3 硅酸盐水泥熟料 6

2.1.4外加剂 7

2.1.4骨料 7

2.1.5石灰石 7

2.2 实验方法和仪器 8

2.2.1 标准稠度和凝结时间 8

2.2.2 力学性能 8

第3章 过硫磷石膏矿渣水泥的制备 9

3.1 过硫磷石膏矿渣水泥的组分设计及优化 9

3.1.1 原料的预处理 9

3.1.2 普通硅酸盐水泥熟料的影响 9

3.1.2 矿渣掺量的影响 11

3.1.3 磷石膏掺量的影响 13

3.2粉磨细度的影响 14

3.2.1 磷石膏比表面积的影响 14

3.2.2矿渣比表面积的影响 16

3.2.3 熟料比表面积的影响 18

3.3外加剂氯化钡的影响 19

3.4 本章小结 21

第4章 过硫磷石膏矿渣水泥的抗碳性能 22

4.1碳化深度 22

4.2碳化对强度的影响 23

4.3本章小结 24

第5章 结论与展望 25

5.1 结论 25

5.2 展望 25

参考文献 26

致 谢 27

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

凡以过量的磷石膏、矿渣和碱性激发剂为主要成分，加入一些水后可形成塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，硬化后的水化产物中含有大量未化合的游离石膏，并且能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，称为过硫磷石膏矿渣水泥^[1]。其中磷石膏质量百分含量≧40%且≦50%。该品种水泥在研发过程中，也曾经被称为矿渣硫酸盐水泥、磷石膏基免煅烧水泥和磷石膏基水泥。

随着世界农业发展，磷化工企业也得到了快速发展，2010年我国大概排放磷石膏达到5000t，但利用率仅为8%，与世界先进技术相比，差距非常大，而且每1t磷酸就可以生成5t磷石膏，数量非常可观，其中磷石膏主要应用于改良土壤、水泥缓凝剂、建筑石膏以及胶凝材料等领域，剩余的部分磷石膏采用圈地堆放的方法处理，但是这样的处理方法却属于掩耳盗铃，尽管可以快速处理磷石膏，但却对生态环境造成了不可弥补的损失，在后期不仅要解决磷石膏的利用问题，而且还要处理土地磷元素重度污染的问题，得不偿失，所以加快磷石膏可持续发展的任务已经刻不容缓。

磷石膏排放量很大，如果要加快磷石膏的综合利用，提高其利用效率，研究重点应该集中这几个方面：首先，通过技术手段，提高磷石膏的产品性能，其次，增大磷石膏的用量，最后，降低能耗，节约成本。