粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
2016NO.1 试验与应用
磷石膏粉煤灰改性生土材料试验研究
Experimental Study on Properties of Modified Raw Soil Material adding Phosphogypsum and Fly Ash
刘志华'，杨久俊，陈兵2
（1.天津城建大学材料科学与工程学院，天津300384；2.上海交通大学土木系，上海200240）
摘要：以普通硅酸盐水泥为基础，添加磷石膏和粉煤灰对生土材料进行改性，制备自密实生土基墙体材料。通过测试生土改性材料试样的不同龄期的无侧限抗压强度、软化系数和导热系数，探讨了单掺水泥，复掺磷石育及粉煤灰对生土改性材料抗压强度的影响：采用扫描电子显微镜（SEM)研究了改性生土材料试样的微观结构特征并分析了磷石膏、粉煤灰改性作用机理。结果表明：磷石膏和粉煤灰复合添加大幅度提高改性生土材料的无侧限抗压强度和耐水性。以 0.50为基准水固比，10%硅酸盐水泥+8%磷石膏+15%粉煤灰改性生土材料的28d抗压强度可达为13.5MPa，软化系数为 0.94，具有自密实特性。
关键调：生土材料；粉煤灰；磷石膏；抗压强度
中图分类号：TU528.59，TQ177.3*75
文献标识码：A
文章编号：1005-8249(2016)01-0003-05
Liu Zhihua', Yang Jiujun', Chen Bing
(1. School of Material Science and Engineering, Tianjin Chenjian University, Tianjin 300384 2. Department of Civil Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)
Abstract; Ordinary Portland eement was used to prepare selfeompacting raw soilbased material with adding phosphogypsum and fly ash. The unconfined compressive strength, softening coefficient, and themal conductivity of selfcompacting soilbased material were tested, and the influence of content of eement, phosphogypsum and fly ash on the unoonfined eompressive strength was also explored, Scanning electron microscope observation (SEM) was applied to study the different microstructural characteristics of different modified ruw soil and the mechanism was alsc analysed, The experimental results indicate that the addition of phosphogypsum and fly ash can improve the properties of raw soilbased material 0 papuag eao %0 peipo eae s si o *o rsa py se papua a e so pns s kea phosphogypsum and 15% fly ash, the 28dsy strength is 13.5 MPa and the soflening coefficient is 0.94.
Key Words; raw soil;fly ash ;phosphogypsum;eompressive strengti
生土是人类最阜使用的建筑材料之一，使用范围遍布世界各地，其历史可追溯到距今8000年前的新石器时期。生土材料因其特有天然矿物成分及孔隙结构，不仅取材方便、造价低康，同时具有热工性能优良、隔音效果好、可循环利用等优点，是天然的、生态化的建筑材料，可为居住空间创造舒适环境[3}。当前，我国中西部部分村镇仍有大量建筑将生土作为墙体材料，如典型的窑洞、土楼和夯土民居等。但由于生土材料存在耐水性能差、抗雨水冲击能力弱、强度较低等问
，基金项目：国家科技支撑计划项目（2014BAL03B03）
联系作者：陈兵，敦授，博士生导师；Email；hntchen@sjta.edu-cn
收稿日期：2015-08-14 万方数据
题，使其广泛应用受到限制")。因此，近年来，围绕生土材料改性，提高其耐水性能和强度，开展了大量的研究。水泥作为胶凝材料，被广泛用于生土材料改性。然而，水泥掺量较低，其改性效果有限，而掺量较高，又势必带来经济性和社会可持续发展问题。
另外一方面，固体废弃物资源化对全球可持续发展具有重要意义。当前中国的固体废弃物的排放量巨大，在工业废弃物中粉煤灰和化学石膏是两种最大的污染源(4-6)。其中，磷石膏是湿法生产磷酸的一种工业副产品，每生产11的P,0，需排放4.5~5.0t磷石膏，而我国满负荷生产时年排放磷石膏约2000万t，但由于利用率极低，造成堆存量异常巨大，给环境带来了
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