磷渣粉制备植生多孔混凝土的研究

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1、文章编号：1007—046X(2015)06—0029—05周废利用磷渣粉制备植生多孔混凝土的研究StudyonthePreparationofPorousConcreteforPlantationwithPhosphorusSlagPowde卢佳林，叶海艳，陈景，王晶晶，甘戈金(中建西部建设西南有限公司，四川成都610052)摘要：研究了磷渣粉对植生多孔混凝土强度、孔隙率、植生性等性能的影响及多孔混凝土的制备技术。研究表明：大掺量磷渣粉结合硫酸亚铁溶液降碱处理制备的植生多孔混凝土抗压强度、孔隙率及pH值均可满足耐碱性植被的生长要求，2#-后植被生长状况良好。关

2、键词：磷渣粉；植生性；孔隙率；强度中图分类号：TU528．2TQ177．375文献标志码：A0前言1原材料与试验方法磷渣是用磷矿石制取黄磷后排出的工业副产物。一1．1试验原材料般每生产1t黄磷会排出8～10t磷渣，我国磷渣排放量巨磷渣粉：成都某厂家生产，密度2．97g／cm3。比表面大，且逐年增长。磷渣的堆积会占用大量土地，且其中积4290cm2／g，28d活性指数为101％，磷渣粉化学组分含有的磷、氟及有毒元素等也会渗透到土壤中造成环境见表1，图1和图2分别为磷渣粉XRD图谱和SEM图片。污染[1-2]。目前，磷渣主要用于混凝土掺合料、水泥混合材、表1磷渣粉化

3、学组成矿化剂、低熟料磷渣水泥等方面，使磷渣得到了一定程CaOSiO2A1203Fe203MgOK20Na20SO3P2O5度的资源化利用[3]。磷渣中可溶的P，0和F的存在，造47024154279021240060026033315成磷渣水泥水化速率减慢，凝结时间延长，早期强度降低[4-61，严重制约了磷渣的资源化利用。磷渣粉存在的缺由图1和图2可见，磷渣粉颗粒表面光滑，外观呈点使其用于普通混凝土中影响早期性能，而植生多孔混棱角分明的多棱状和碎屑状。其主要是以玻璃态势、凝土对早期强度要求低。植生多孔混凝土作为一种适宜25～35。弥散峰存在。植被生长，具有恢复和

4、保护环境、改善生态条件、工程BQ一石英防护等功能特种混凝土『7_，在日本、欧洲等国已得到了较为广泛的应用_81。国内对植生多孔混凝土的研究与应用还处于起步阶段，较少有工程应用[9-1lI。本文利用磷渣粉制l02030405060备植生多孔混凝土，并对性能指标(抗压强度、孔隙率等)2o／(。1进行评价，通过碱水环境改造，进行植生试验，以指导图1磷渣粉XRD图谱实际工程应用。6／2015粉煤灰29连通的、水可渗透通过的孑L隙体积与多孔混凝土体积之比。连续孔隙率可为适生材料的填充和植被根系的生长提供有效空间。连续孔隙率的测定方法为：测定试件长、宽、高计算出试件的体积，

5、然后测定试件在水中的质量，再测定试件湿润状态下空气中的质量，由公式(1)计算出多孑L混凝土连续孔隙率P，其中p为水的密度。(一)／／^Pr％、：1一————(1)、V(5)碱环境测定。本试验采用溶出法测定多孔混凝土碱环境。多孔混凝土孔隙率高，孑L隙大，硬化浆体层薄，图2磷渣粉SEM图片其中的碱较易迁移至试件表面。故设计试验方法如下：其他原材料：水泥，亚东P．O42．5R水泥，密度多孔混凝土置于容器，加入2L水，使水淹没多孔混凝土3．13g／cm3；粉煤灰，泸州I级粉煤灰，密度2．61g／em；使其浸泡24h后，测量水中的pH值，以表征释放出的集料，集料粒径采用1

6、0～20ram和20～30ram单级配碎石；碱性物质的量。重复测试直至pH值趋于稳定。硅灰，成都某公司硅灰；高效减水剂，公司自制高性能减水剂，减水率22．1％；硫酸亚铁：工业纯。2试验结果与讨论1．2试验方法2．1磷渣粉掺量对多孔混凝土抗压强度和孔隙率的影响(1)多孔混凝土配合比设计。植生多孔混凝土应同图3和图4为磷渣粉不同掺量条件下对多孔混凝土抗时满足孔隙率／>25％、抗压强度不低于6～10MPa，pH值压强度和孔隙率的影响。磷渣粉掺量为25％、35％、45％，5．59．5之间。本试验采用体积法进行配合比设计。根据集灰比为6。该设计方法，确定多孔混凝土基准配合

7、比见表2。由图3可见，磷渣粉的使用使多孔混凝土早期强度偏低，45％掺量时3d抗压强度仅为3．4MPa。25％、35％和表2多孔混凝土基准配合比45％掺量多孔混凝土后期抗压强度发展较快，28d时抗压强度分别达到13．6、13．4和13．0MPa，不同磷渣粉掺量多孑L混凝土抗压强度相差不大。磨细磷渣粉比表面积大，28(2)多孔混凝土的制备与养护。采用预裹浆法对多d活性指数达101％，但磷渣中可溶性氟和以正磷酸盐、孔混凝土进行拌制。首先加入全部集料，然后加入多聚磷酸盐形式存在的可溶性磷溶出速度加快、溶出量提30％～40％的水进行润湿，再加入胶凝材料搅拌30s，最高，使

8、缓凝效应加剧，从而使多孑