磷石膏水硬性復(fù)合膠凝材料的研制及應(yīng)用孫振平同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1、背景介紹磷石膏排放與利用率：磷石膏年排8000多萬噸，堆積量已超3億噸，利用率＜20%貴州、云南、湖北、四川、安徽等2、原材料取樣與分析2.1 磷石膏化學(xué)成分2.2 磷石膏礦物成分3、磷石膏基復(fù)合膠凝材料的組成配比設(shè)計3.1 基本思路水泥和輔助膠凝材料的主要化學(xué)組成及質(zhì)量系數(shù)K3.2 磷石膏基水硬性復(fù)合膠凝材料的研制石膏基水硬性復(fù)合膠凝材料研究方案堿度對磷石膏基復(fù)合膠凝材料強度的影響1）在石膏基復(fù)合膠凝體系中，其強度的發(fā)展和強度增長 率隨其堿度而定，耐腐蝕問題，安定性問題、耐候性 問題也與堿度密切關(guān)聯(lián)。2）堿度問題是貫穿磷石膏基復(fù)合膠凝材料硬化過程之始終的關(guān)鍵。3）硅酸鹽水泥為磷石膏基復(fù)合膠凝材料中的堿性物質(zhì)，經(jīng)水化后為膠凝體系的反應(yīng)提供必需的堿性環(huán)境，其用量多少則直接影響膠凝材料的堿度。4）本課題以水泥用量反映磷石膏基復(fù)合膠凝材料的堿度，研究其對強度發(fā)展規(guī)律的影響。4、磷石膏基復(fù)合膠凝材料水化進程和微結(jié)構(gòu)演化模型研究4.1 水化熱4.3 微結(jié)構(gòu)演化模型磷石膏水硬性復(fù)合膠凝材料硬化體結(jié)構(gòu)示意圖磷石膏水硬性復(fù)合膠凝材料水化機理1）水泥在早期（1d)內(nèi)的水化，為體系提供了較好的堿度，并促成漿體凝結(jié)。2）磷石膏顆粒溶出的石膏與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2充當(dāng)了礦渣 粉的堿性激發(fā)劑，礦渣粉在3d內(nèi)開始大量水化。3）礦渣粉水化產(chǎn)物覆蓋在未溶出的硬石膏顆粒表面上，并與水泥水化產(chǎn)物交叉連接、填充密實，增強結(jié)構(gòu)體強度。5、磷石膏基復(fù)合膠凝材料砌筑砂漿的研制5.1 干混砌筑砂漿6、磷石膏基復(fù)合膠凝材料輕質(zhì)砌塊的研制6.1 發(fā)泡倍數(shù)和沉降距測試6.2 磷石膏水硬性復(fù)合膠凝材料輕質(zhì)砌塊的研制泡沫混凝土的配制泡沫混凝土砌塊7、實施情況7.1 新產(chǎn)品、新材料、新工藝磷石膏基復(fù)合膠凝材料? 磷石膏占40%以上，28d強度等級不低于32.5級，水硬性0.92。磷石膏基砌筑混砂漿? 磷石膏在膠凝材料中占40%以上，砂漿強度等級可達M20 1）干混砌筑砂漿保水率>88%，收縮率<0.25%。磷石膏基抹灰混砂漿? 干混抹灰砂漿保水率>88%，收縮率<0.25%，14d拉伸粘結(jié)強度>0.20MPa。磷石膏基輕質(zhì)砌塊? 磷石膏占膠凝材料重量30%以上，抗壓強度>5.0MPa，表觀密度小于800Kg/m3磷石膏基保溫砂漿及保溫系統(tǒng)? 磷石膏占膠凝材料重量30%以上，抗壓強度>0.5MPa，表觀密度 小于350Kg/m3。7.2 試驗基地、示范基地? 磷石膏復(fù)合膠凝材料及其衍生產(chǎn)品應(yīng)用試驗基地? 宜賓市石杰環(huán)保科技有限公司，四川省宜賓市珙縣? 年產(chǎn)10萬噸磷石膏復(fù)合膠凝材料生產(chǎn)線及砂漿生產(chǎn)線? 磷石膏復(fù)合膠凝材料保溫板系統(tǒng)生產(chǎn)基地? 江陰市江倫建材有限公司，江蘇省江陰市? 年產(chǎn)400萬m3磷石膏復(fù)合膠凝材料保溫板及保溫系統(tǒng)7.3 示范線、示范工程磷石膏基復(fù)合膠凝材料? 磷石膏占40%以上，28d強度等級不低于32.5級，水硬性石膏基預(yù)拌砂漿? 磷石膏在膠凝材料中占40%以上，砂漿強度等級可達M20