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磷石膏是磷肥企业排放的一种工业废渣,由于磷石膏含有五氧化二磷、氟及游离酸等有害物质,长期堆积的磷石膏会引起地表水及地下水的严重污染。因此,磷石膏的资源化利用显得尤为重要。随着国家墙改政策的实施,粘土砖的使用受到限制,对替代粘土砖的新型墙体材料的需求量日益增大,这对于开发磷石膏墙体材料提供了巨大的空间。目前磷石膏应用在墙体材料存在磷石膏掺量小、制品软化系数较低等问题。 石膏有三种晶相(二水硫酸钙、半水硫酸钙、无水硫酸钙),它们的溶解速度存在差异,其中无水硫酸钙的溶解速度最小。因此,如果能设法控制制品的石膏相分布,使其具有大量的无水硫酸钙,同时设法在制品中形成一定的水硬性物质并交互错生在无水硫酸钙的微观结构中,增强制品强度,就可望达到既提高石膏掺量,又显著提高石膏制品软化系数。根据这一研究思路,本课题以磷石膏为主要原料制备耐水磷石膏砖。 通过实验研究确定了耐水磷石膏砖的物料组成体系、配比以及适宜的工艺参数,借助 XRD、SEM等测试手段对耐水磷石膏砖的水化产物及其微观结构、水化硬化机理进行了分析。从微观结构上,分析了这些水化产物与耐水机理之间的关系。 本课题的突出创新性在于直接采用不经预处理的磷石膏为原料,以及低压成型-蒸压养护工艺制备耐水磷石膏砖,并且磷石膏掺量大于70%。所制备的耐水磷石膏砖平均抗压强度12.1MPa,软化系数0.84,满足 GB11945-1999《蒸压灰砂砖》中MU10等级指标要求,耐水磷石膏砖放射性符合GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》中MU10等级指标要求。高掺量耐水磷石膏砖可以广泛地用于建筑物的内墙和外墙。