磷渣-石灰石复合掺合料对机制砂混凝土性能的影响

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1、文章编号：1007—046X(2015)0卜o014—04固废利用磷渣一石灰石复合掺合料对机制砂混凝土性能的影响EffectofPhosphorusSlag-LimeStoneCompoundAdmixtureonthePerformanceofMachine-MadeSandConcrete陈景，刘永道，徐芬莲，王业江(中建商品混凝土成都有限公司，四川成都610052)摘要：研究了磷渣与石灰石复合比例和复合掺合料取代粉煤灰的质量比对C30和C50机制砂混凝土工作性能和抗压强度的影响。结果表明：磷渣与石灰石复合取代粉煤灰可改善机制砂混凝土的工作

2、性能，降低混凝土坍落度经时损失；复合掺合料部分或完全取代粉煤灰，不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均与基准混凝土相当，甚至略高于基准混凝土；取代50％粉煤灰，且复合掺合料中磷渣掺量为60％，各强度等级的复合掺合料混凝土后期抗压强度均高于基准混凝土，但随粉煤灰取代量增大，复合粉中石灰石粉掺量增加，机制砂混凝土的抗压强度呈降低趋势。关键词：磷渣；石灰石粉；机制砂；工作性能；抗压强度中图分类号：TQ177．3+9TU528．56文献标志码：A0前言凝土的强度等级，还会加速水泥的水化反应，导致混凝土工作性损失加快，不利于预拌混凝土质量控制[81。粉煤

3、灰、矿渣、硅灰等传统掺合料因在改善混凝土因此，结合磷渣粉与石灰石粉用作混凝土掺合料的工作性、力学性能及耐久性方面具有显著作用，已成为特性，本文采用复合粉磨的方式制备磷渣一石灰石复合高性能混凝土生产和应用不可缺少的组分之一。然而，掺合料，研究磷渣与石灰石粉复合比例及复合粉取代粉受国家对火力发电厂和冶金行业的宏观调控以及现有矿煤灰量对不同强度等级机制砂混凝土的工作性和力学性物掺合料生产水平等的制约，优质粉煤灰及矿粉等掺合能的影响，不仅可将磷渣和石灰石粉变废为宝，缓解粉料地区性供应日趋紧张，难以满足混凝土生产需求。因此，煤灰等掺合料供应紧张的问题，还

4、可为磷渣一石灰石复急需寻求其他可替代的矿物掺合料。合掺合料在混凝土中的应用提供科学依据。磷渣是黄磷业的主要废弃物，每生产1t黄磷需排出8～10t废渣。研究表明，磷渣主要成分为硅酸盐玻璃体，l原材料及试验具有较高的潜在水化活性，早期主要用作水泥混合材和矿化剂[3-4]。随着掺合料技术的发展，许多学者发现磷渣1．1主要原材料粉用作混凝土掺合料可降低水化热、提高后期强度和耐P．042．5R水泥，基本性能见表1；I级粉煤灰，密久性。然而，磷渣中的缓凝组分及其活性波动大的问题，度2．49g／era。，细度6．1％，烧失量2．1％，需水量比限制了其作为掺合

5、料的工程应用，一般用于配制底板或92％；什邡磷渣，密度2．73g／cm，烧失量12．6％，SiO，水工混凝土[61。含量40％，CaO含量45％；石灰石，密度2．71g／cm，目前处理石灰石粉的方法主要是用作水泥混合材_7J。CaCO含量85％，烧失量43．0％；成都当地产机制砂，细但是这种方法对水泥、混凝土的性能改善不明显，而且度模数2．9，石粉含量约9．8％；成都当地产卵碎石，连续其掺量低，技术与经济效益非常有限。然而，如将其直级配，最大粒径31．5mm，压碎值8．0％；公司自产聚羧接用作混凝土矿物掺合料且掺量较大时，不仅会降低混酸高性能减

6、水剂，固含量10．5％，减水率25％。基金项目：中建股份科技资助(CSCEC一2013—04)14COALAsH1／2015表1水泥基本性能土工作性降低。1．2试验方法1．2．1磷渣一石灰石复合掺合料制备将不同复合比例的干燥磷渣和石灰石复合后置于球磨机中粉磨至比表面积6000cm／g左右，得到磷渣一石灰石复合掺合料。复合掺合料掺量／％1．2．2混凝土性能测试(a)初始坍落度C30、C50强度等级的基准混凝土配合比见表2。将不同复合比例的磷渣一石灰石复合掺合料(磷渣粉掺量0、40％、60％、100％)等质量取代粉煤灰(取代量为0、30％、50％、

7、100％)，测试各组复合粉混凝土初始工作性能和1．5h工作性能。混凝土工作性能具体测试方法按照GB／T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》执行；抗压强度试件尺寸为边长100cm的立方体试块，具体测试方法按照GB／T50081-2002《普通混凝土力学复合掺合料掺彰％性能试验方法》执行。(b)1．5h坍落度表2C30、C50基准混凝土配合比kg／m图1复合掺合料对C30机制砂混凝土工作性的影响与混凝土初始工作性不同的是，随着复合粉中磷渣掺量提高，石粉掺量的降低，复合掺合料混凝土1．5h坍落度损失明显减小。当复合粉中磷渣粉掺量为60

8、％以上2试验结果分析与讨论时，不同粉煤灰取代量的复合掺合料混凝土1．5h坍落度均在200mm以上，高于不掺复合掺合料的混凝土。分析2．1磷渣一石灰石复