磷渣對混凝土的影響.doc

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1、磷渣對混凝土的影響1.　對混凝土強度的影響　　磷渣的主要成分是硅酸鹽和鋁酸鹽玻璃體,玻璃體含量在85%～90%,另外還含有少量細小晶體,結(jié)晶相中有假硅灰石、石英、方解石、氟化鈣、硅酸二鈣和硅酸三鈣存在,因此磷渣具有較高的礦物活性?！　〔痪邆渌不钚?摻入混凝土后,必須被水泥熟料的水化產(chǎn)物氫氧化鈣堿性激發(fā)才能產(chǎn)生水化反應(yīng),生成膠凝性水化產(chǎn)物,因此磷渣的水化比水泥熟料慢;另一方面磷渣對水泥混凝土具有緩凝作用?！　∫蚨沽自炷猎缙趶姸扔兴档?。不過,根據(jù)一般規(guī)律,若水泥早期水化被抑制,其晶體“生長發(fā)育”條件好,使水化產(chǎn)物的質(zhì)量顯著提高,水泥石結(jié)構(gòu)更加緊密,內(nèi)部孔隙率下降,氣孔直徑變小,因而

2、對混凝土后期強度發(fā)展有利,從而使混凝土后期強度提高。此外,磷渣具有較高的活性,其二次水化反應(yīng)會提高水泥石強度;改善界面結(jié)構(gòu)和孔徑分布,使混凝土后期強度提高。礦物超細粉與高效減水劑共摻時,對水泥漿體的填充與分散效果更好,這是由于高效減水劑既破壞了水泥漿體的絮凝結(jié)構(gòu),也破壞了超細粉的絮凝結(jié)構(gòu),使兩者更好的填充與分散。微觀機理研究證明,磷渣粉摻入水泥漿體后,能顯著地改善硬化漿體的孔結(jié)構(gòu),使大孔減少,小孔增多,磷渣粉漿體的Ca(OH)2顯著減少,C-S-H增多,結(jié)構(gòu)致密,強度增加。2.　對混凝土凝結(jié)時間的影響　　磷渣對水泥混凝土的緩凝作用有兩方面原因:一是液相中[PO4]3-等磷酸根離子的存在限

3、制了AFt的形成,而[SO4]2-離子又阻止了“六方水化物”向C3AH6的轉(zhuǎn)化。確切地說,當P2O5與石膏共存時,它們的復合作用延緩了C3A的整個水化過程,即C3A的水化停留在生成“六方水化物”層階段,既沒有AFt生成,也無C3AH6生成。王紹東等人通過XRD分析,證實了該觀點的正確性。二是磷渣中少量的P2O5和F與水泥水化析出的Ca(OH)2反應(yīng),生成難溶的氟羥磷灰石和磷酸鈣,沉淀于水泥熟料顆粒表面生成保護性薄膜,阻止水化而延長凝結(jié)時間。此外,根據(jù)緩凝劑的作用機理,摻入磷渣后,相應(yīng)減少了熟料中鋁酸三鈣的含量,使磷渣這種緩凝作用的時間延長,因而增強了磷渣的緩凝作用。3.　對混凝土耐久性能

4、的影響　　磷渣的摻入,取代了部分水泥,并抑制了水泥的早期水化,因此對混凝土的早期強度影響較大,但有研究指出水泥的早期水化慢,可以改善晶體的發(fā)育條件,使水化產(chǎn)物質(zhì)量提高,使水泥石結(jié)構(gòu)致密,孔隙率下降,孔徑細小,有利于混凝土的后期強度。另外磷渣有較高的活性,其二次水化反應(yīng)比較完全,能夠增加混凝土膠結(jié)產(chǎn)物數(shù)量,細化孔徑,降低孔隙率,提高水泥石強度,并可以改善混凝土界面過渡區(qū)結(jié)構(gòu)。因此磷渣混凝土具有較高的后期強度,較高的抗拉強度和極限拉伸值,并具有較高的抗?jié)B能力?！　∮捎趽饺肓自髮炷恋膲A度影響不大,因而其抗碳化能力和抗凍性有所提高。另外,根據(jù)文獻[7]的實驗結(jié)果,磷渣摻量達70%時,鋼筋均

5、處于鈍化狀態(tài),因此摻入磷渣不會降低混凝土的護筋性。實驗結(jié)果表明磷渣是一種可用于高性能混凝土的優(yōu)良的摻和料,其強度和變形性能以及抗?jié)B耐久性能均優(yōu)于同等摻量下的磷渣混凝土。