过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的配合比优化设计研究 VIP专享VIP免费

第35卷第11期2013年11月武汉理工大学学报JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.35No.11췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍Nov.2013doi:10.3963/j.issn.1671-4431.2013.11.002过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的配合比优化设计研究陈飞翔,水中和,丁沙,田素芳,黄有强,曾潇(武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉430070)摘要:过硫磷石膏矿渣水泥作为一种新型免烧环保胶凝材料,采用40%~50%的磷石膏、40%~50%的粒化矿渣、2%的钢渣和约4%的硅酸盐熟料经混合、粉磨制成。为了实现磷石膏的大规模资源化利用,开展了对过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的配合比优化设计的研究,系统研究了C30过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的配合比设计,并进行了设计优化。根据普通混凝土配合比设计规程以及过硫磷石膏矿渣水泥的特性,配制出了C30大流动性混凝土,通过修正鲍罗米公式来确定最佳水灰比,进行优化配比,28d抗压强度可达38.5MPa。参照C30混凝土水灰比研究结果,结合高性能混凝土最简易配合比设计方法,确定水灰比和最佳砂率。关键词:过硫磷石膏矿渣水泥;混凝土;配合比设计方法中图分类号:TU528.2文献标识码:A文章编号:1671-4431(2013)11-0008-06OptimizationDesignResearchontheMixProportionofPersulphatedPhosphogypsum-slagCementConcreteCHENFei-xiang,SHUIZhong-he,DINGSha,TIANSu-fang,HUANGYou-qiang,ZENGXiao(StateKeyLaboratoryforSilicateMaterialsforArchitectures,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:Persulphatedphosphogypsum-slagcement(PPSC)isakindofnewunfiredenvironmentalprotectioncemen-tingmaterials.It’smixedandgroundwith40%~50%phosphogypsum,40%~50%groundgranulatedblast-furnaceslag(GGBFS),2%steelslagand4%portlandcementclinker.Inordertorealizeresourcefulutilizationofphosphogyp-sum,optimizationdesignonthemixproportionofPPSCarestudied.ThemixproportiondesignmethodforC30aresys-tematicallystudiedandadesignoptimizationwascarriedout.Accordingtothedesignregulationsofmixproportionofor-dinaryconcreteandthecharacteristicsofPPSC,theC30highflowingconcreteisprepared,andtheoptimumwater-cementratioisobtainedbasedonrevisedBowromiformula.Accordingtothemixproportionoptimizationdesign,the28dstrengthisupto38.5MPa.Theresultsofresearchonthewater-cementratioofC30concreteandthesimplemixpropor-tionmethodofhigh-performanceconcreteareadoptedtodeterminetheoptimumwater-cementratioandsandratio.Keywords:persulphatedphosphogypsum-slagcement;concrete;mixproportiondesignmethod收稿日期:2013-09-28.基金项目:科技部“863”计划(2012AA061704).作者简介:陈飞翔(1991-),男,硕士生.E-mail:834178732@qq.com磷石膏是磷肥生产的副产品,由于国内磷肥产业的产能过剩,造成磷石膏的大量排放。巨量堆存的磷石膏由于其通常含重金属、游离酸、氟化物等诸多有害杂质,除占用大面积土地外,还会带来粉尘污染、地下水和土壤污染,给当地居民造成严重生存隐患[1]。林宗寿教授经过多年研究,开发出一种磷石膏基钢渣矿渣水泥,后与中国建材总院合作人员共同商议,更名为“过硫磷石膏矿渣水泥”[2]。过硫磷石膏矿渣水泥是一种采用40%~50%的磷石膏、40%~50%的粒化矿渣、2%的钢渣和约4%的硅酸盐熟料经混合、粉磨制成的新型免烧环保胶凝材料[3]。林宗寿、黄赟[3-5]等对过硫磷石膏矿渣水泥的组成和性能做了深入研究[6]。目前对过硫磷石膏矿渣水泥的研究还只停留在水泥的性能和成分组成上,要想实现水泥的广泛应用,必须要将过硫磷石膏矿渣水泥应用于混凝土中,在这一方面的研究仍处于空白阶段。所以,探索过硫磷石膏矿渣水泥在混凝土中的应用,找到合适的配合比设计方法,将十分必要。1实验1.1过硫磷石膏矿渣水泥所用的过硫磷石膏矿渣水泥的基本组分为45%的磷石膏,49%的粒化高炉矿渣,2%的钢渣和4%的熟料,其物理性能如表1所示。表1过硫磷石膏矿渣水泥的物理性能密度/(kg·m-3)细度4...