中文磷石膏膏体充填料浆流变性能及充填体强度特性研究-final

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1、PASTE·2017DiyuanLi李地元CentralSouthUniversity,China中南大学Professor教授Speaker/报告人:磷石膏膏体充填料浆流变性能及充填体强度特性研究李地元中国长沙中南大学2017.6.17于北京1背景介绍磷石膏充填体单轴压缩实验磷石膏充填料浆环管试验总结2Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=5CaSO4·2H2O++3H3PO4+HF磷石膏是湿法磷酸生产时的副产品CaSO4·2H2O磷石膏(PG)CaSO4·2H2O杂质P2O5F-…背景介绍3背景介绍

2、世界上每年基本会产生1~2.8亿吨磷石膏制作建筑材料农业土壤改良剂硅酸盐水泥缓凝剂…每生产1吨磷酸就会产生大约5吨磷石膏磷石膏中含量较高的杂质会影响其胶结性能，进而限制了磷石膏在水泥缓凝剂方向上的再利用尽管已经采用了一些方法试图使磷石膏成为天然石膏的替代品，但伴之而来的成本剧增也成为了磷石膏再利用的障碍4占据了大量有用的土地对环境造成了污染C.R.CánovasetalHuelva磷石膏堆场图(SWSpain)5背景介绍包含黄磷渣、硅酸盐水泥、Cao等复合胶凝材料(CM)水磷石膏充填料浆磷石膏(PG)有利环保实现

3、废弃资源再利用6背景介绍主要内容磷石膏充填1.磷石膏充填体单轴压缩实验2.磷石膏充填料浆环管试验7磷石膏充填体单轴压缩实验磷石膏颗粒分布较为均匀磷石膏粒径小于50μm的占45%8磷石膏与复合胶凝材料的颗粒粒级分布复合胶凝材料粒径小于50μm的占86%Al2O3和SiO2有助于产生具有胶凝性的物质复合胶凝材料的化学成分Pokharel,M&Fall,M9磷石膏充填体单轴压缩实验料浆制备标准模具养护箱磷石膏充填体单轴压缩实验料浆质量浓度充填料浆配比（复合胶凝材料与磷石膏比例）10磷石膏充填体单轴压缩实验搅拌后倒入初凝

4、后移出至养护一定龄期后磷石膏充填体单轴压缩实验结果m(CM)与m(PG)分别为加入的复合胶凝材料与磷石膏质量UCS是磷石膏充填体试样单轴抗压强度充填料浆质量浓度是固体物料在整个充填料浆中的质量百分比11磷石膏充填体单轴压缩实验充填料浆质量浓度m(CM)：m(PG)UCS/MPa7day14day28day68wt.%1：20.3061.6193.4221：40.2040.7662.3541：80.1220.1840.40870wt.%1：20.9662.8576.8171：40.4081.3883.3201：60

5、.1570.3330.8301：80.0950.2110.25972wt.%1：20.5242.6875.9591：40.4761.4354.5031：60.1360.3400.8981不同配比条件下磷石膏充填体试样的单轴抗压强度充填料浆质量浓度为70wt.%试样的单轴抗压强度随养护时间的增加而增大复合胶凝材料的添加对养护龄期28天试样单轴抗压强度的提高具有明显的作用试样的单轴抗压强度随着复合胶凝材料添加量的增加而增大12磷石膏充填体单轴压缩实验2不同质量浓度的磷石膏充填体单轴抗压强度料浆中加入的复合胶凝材料与磷

6、石膏的质量比例为1：4料浆质量浓度高的磷石膏充填体试样具有更大的单轴抗压强度13磷石膏充填体单轴压缩实验==-试样单轴抗压强度的早期相对变化-试样单轴抗压强度的后期相对变化大多数情况下，>充填体的水化反应在早期更加明显14磷石膏充填体单轴压缩实验充填料浆质量浓度m(CM)：m(PG)UCS/MPaσearlyσlate7day14day28day68wt.%1：20.3061.6193.4224.291.111：40.2040.7662.3542.752.071：80.1220.1840.4080.511.227

7、0wt.%1：20.9662.8576.8171.961.391：40.4081.3883.3202.401.391：60.1570.3330.8301.121.491：80.0950.2110.2591.220.2372wt.%1：20.5242.6875.9594.131.221：40.4761.4354.5032.012.141：60.1360.3400.8981.501.64磷石膏充填料浆环管试验注记:1-搅拌桶7-1#压差计2-搅拌器10-2#压差计3-离心泵12-电磁流量计4-1#压力计13-2#压力

8、计5-料浆取料口14-排浆阀门6,8,9,11-压差端15-试验阀门1环管试验系统组成图15料浆搅拌视频16磷石膏充填料浆环管试验磷石膏充填料浆质量浓度从60.wt%增加到65wt.%(似膏体充填料浆)磷石膏膏体充填料浆可近似视为宾汉塑性体jm，充填料浆在单位长度水平直管上流动的压力降2磷石膏膏体充填料浆流变性能分析17磷石膏充填料浆环管试验=为管壁处切应力，D为管道内径