我國磷石膏大量堆積，給磷化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成了巨大壓力，也對周邊的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞，加快磷石膏資源化的利用任務已迫在眉睫。
在國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）資助下（課題編號：2012AA06A112），本課題組以磷石膏為主要原料，通過與礦渣、鋼渣等其他工業(yè)廢渣或少量硅酸鹽水泥熟料復合，成功研發(fā)出了一種具有較高強度的新型水硬性膠凝材料——過硫磷石膏礦渣水泥。在此基礎上，進一步研究了其水化硬化機理及其各種性能和耐久性，同時對過硫磷石膏礦渣水泥混凝土與制品及其應用前景進行了全面的分析研究。以過硫磷石膏礦渣水泥替代通用硅酸鹽水泥作為建筑材料使用，不但可消耗大量磷石膏，而且符合國家提出的節(jié)能、減排、降耗的經濟發(fā)展方向，資源的合理化利用對我國磷化工業(yè)和建材工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
《過硫磷石膏礦渣水泥與混凝土》較系統(tǒng)地闡述了過硫磷石膏礦渣水泥與混凝土的組成與制備、水泥與混凝土的水化硬化機理、水泥與混凝土的性能及耐久性、生產工藝過程與主要設備、生產過程質量控制與技術標準，對該新品種水泥的應用前景也作了較詳細的敘述，體現了近年來在資源有效利用、節(jié)能減排、低碳水泥新品種開發(fā)等方面的新成果。
《過硫磷石膏礦渣水泥與混凝土》可作為高等學校無機非金屬材料科學與工程、硅酸鹽材料科學與工程專業(yè)的教學參考用書，也可供從事水泥和制品生產、科研、設計以及磷化工企業(yè)的有關工程技術人員閱讀參考。
1 緒論
1.1 過硫磷石膏礦渣水泥與混凝土的定義
1.2 研發(fā)背景
1.3 磷石膏應用概況
1.3.1 磷石膏作水泥緩凝劑
1.3.2 磷石膏制硫酸聯產水泥
1.3.3 磷石膏制備建筑石膏
1.3.4 磷石膏制備膠凝材料
1.3.5 存在的問題
1.4 研發(fā)目的與意義
2 原料
2.1 磷石膏
2.2 礦渣粉
2.3 硅酸鹽水泥熟料
2.4 鋼渣
2.5 減水劑
2.6 細骨料
2.7 粗骨料
3 過硫磷石膏礦渣水泥組成與制備
3.1 基本組成的設計
3.2 堿性激發(fā)劑摻量的影響
3.2.1 熟料摻量的影響
3.2.2 石灰摻量的影響
3.2.3 鋼渣摻量的影響
3.3 其他組分摻量的影響
3.3.1 礦渣摻量的影響
3.3.2 石灰石摻量的影響
3.3.3 磷石膏摻量的影響
3.3.4 外加劑的影響
3.4 粉磨細度的影響
3.4.1 礦渣比表面積的影響
3.4.2 石灰石比表面積的影響
3.4.3 磷石膏比表面積的影響
3.4.4 鋼渣比表面積的影響
3.4.5 熟料比表面積的影響
3.5 磷石膏品質的影響
3.6 減水劑的使用
3.6.1 過硫磷石膏礦渣水泥與外加劑的相容性
3.6.2 減水劑對過硫磷石膏礦渣水泥凝結時間的影響
3.6.3 減水劑對過硫磷石膏礦渣水泥強度的影響
3.7 磷石膏的改性
3.7.1 鋼渣改性磷石膏
3.7.2 鋼渣改性磷石膏漿
3.7.3 礦渣鋼渣復合改性磷石膏漿
3.7.4 礦渣硅酸鹽水泥改性磷石膏漿
3.7.5 水洗改性磷石膏
3.8 過硫磷石膏礦渣水泥及制品生產工藝流程
4 過硫磷石膏礦渣水泥的水化硬化
4.1 過硫磷石膏礦渣水泥的水化產物與水化過程
4.1.1 水化產物的XRD和SEM分析
4.1.2 硬化水泥漿體的pH值
4.1.3 過硫磷石膏礦渣水泥石SO3溶出量
4.1.4 過硫磷石膏礦渣水泥的水化過程
4.2 過硫磷石膏礦渣水泥水化的影響因素
4.2.1 鋼渣摻量對過硫磷石膏礦渣水泥水化的影響
4.2.2 鋼渣摻量對孔隙溶液pH值的影響
4.2.3 鋼渣比表面積對水化過程的影響
4.2.4 熟料摻量對過硫磷石膏礦渣水泥水化的影響
4.2.5 熟料比表面積對過硫磷石膏礦渣水泥水化的影響
4.2.6 磷石膏改性對過硫磷石膏礦渣水泥水化的影響
4.2.7 外加劑對過硫磷石膏礦渣水泥水化的影響
4.2.8 鈣礬石形成與水泥性能的關系
4.3 過硫磷石膏礦渣水泥的硬化漿體結構
5 過硫磷石膏礦渣水泥的性能
5.1 長期強度
5.1.1 鋼渣激發(fā)過硫磷石膏礦渣水泥的長期強度
5.1.2 熟料激發(fā)過硫磷石膏礦渣水泥的長期強度
5.2 體積穩(wěn)定性
5.2.1 過硫磷石膏礦渣水泥水中養(yǎng)護時的體積穩(wěn)定性
5.2.2 過硫磷石膏礦渣水泥空氣中養(yǎng)護時的體積穩(wěn)定性
5.2.3 過硫磷石膏礦渣水泥水浸安定性
5.3 耐水性
5.4 抗硫酸鹽性能
5.5 抗凍性
5.6 耐高溫性能
5.7 與硅酸鹽水泥的相腐性
5.7.1 兩類水泥共同養(yǎng)護
5.7.2 兩類水泥復合成型
5.8 抗碳化性能
5.8.1 碳化深度
5.8.2 碳化對強度的影響
5.8.3 碳化后的體積變化
5.8.4 碳化后的微觀結構
5.8.5 提高抗碳化性能的措施
5.9 抗鋼筋銹蝕性能
6 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土
6.1 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土配合比設計
6.1.1 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土配合比設計的主要特點
6.1.2 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土配合比的設計方法
6.1.3 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土對原材料品質的要求
6.1.4 C3O混凝土配合比設計及優(yōu)化
6.1.5 C4O混凝土配合比設計及優(yōu)化
6.1.6 配合比各參數對混凝土強度的影響
6.1.7 C4O混凝土最佳配合比
6.1.8 干硬性混凝土的配合比設計
6.1.9 自密實混凝土的配合比設計
6.2 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土的性能
6.2.1 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土力學性能
6.2.2 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土的抗?jié)B性能
6.2.3 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土體積穩(wěn)定性
6.2.4 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土抗碳化性能
6.2.5 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土耐水性能
6.3 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土微觀結構
6.3.1 混凝土中水化產物化學成分的分布
6.3.2 混凝土中水化產物礦物物相的分布
6.3.3 混凝土的界面過渡區(qū)
6.3.4 混凝土的孔結構與孔分布
7 質量控制與技術要求
7.1 質量控制
7.1.1 進廠原料的質量控制
7.1.2 改性磷石膏漿的質量控制
7.1.3 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土的質量控制
7.1.4 過硫磷石膏礦渣水泥制品的養(yǎng)護
7.2 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土技術要求
7.2.1 試驗方法
7.2.2 性能要求
7.2.3 技術要求
7.2.4 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土的使用
8 過硫磷石膏礦渣水泥混凝土及制品的生產
8.1 主要工藝設備
8.1.1 回轉式烘干機
8.1.2 粉磨系統(tǒng)
8.1.3 混凝土攪拌機
8.1.4 制品成型設備
8.2 物料儲存期
8.3 工藝流程簡述
8.3.1 工藝技術方案說明
8.3.2 設備選型和物料儲存
8.3.3 生產工藝流程簡述
8.3.4 生產工藝及參數
8.3.5 示范線產品的經濟效益分析
9 過硫磷石膏礦渣水泥的應用前景
9.1 礦山尾砂膠結劑
9.1.1 硫鐵礦尾砂的膠結
9.1.2 銅礦尾砂的膠結
9.2 水泥制品
9.2.1 路緣石
9.2.2 護坡石
9.2.3 路面磚
9.2.4 混凝土砌塊磚
9.3 道路工程
9.4 水工混凝土
9.5 鋼管混凝土
9.6 固廢堆石混凝土
附錄
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