水泥磷石膏稳定碎石的组成及性能研究

磷石膏的有效利用能很好地解决废弃物的问题。为对水泥磷石膏稳定碎石的组成及性能进行研究，通过试验研究的方法，对水泥磷石膏稳定碎石的级配关系、水泥剂量的影响以及路用性能进行研究。研究结果表明，水泥磷石膏稳定碎石的无侧限抗压强度的水稳性能随着磷石膏含量的增加，呈现先增后减的情况。同时，也发现磷石膏不仅能有效改善水泥磷石膏稳定碎石的收缩性能及抗开裂能力，还能提高稳定碎石的劈裂强度、抗压回弹模量和最大干缩应变。     

水泥磷石膏稳定材料用于路面基层的探究

研究磷石膏的物理力学性质,分析磷石膏作为工程材料的可行性,采用不同掺量的固体固化剂和液体固化剂(掺量0.5%)改良水泥磷石膏稳定材料,进行素水泥磷石膏材料以及各种改良材料的水稳定性和7d、28d无侧限抗压强度试验,研究水泥磷石膏材料的水稳性能和力学性能,分析强度形成机理,对其作为路面基层材料的可行性进行评价。结果表明:磷石膏的物理力学性质类似于土,改性或改良后的磷石膏是一种良好的工程材料;水泥磷石膏稳定材料具有较好的水稳定性,固剂和液剂均明显提高水泥磷石膏稳定材料的无侧限抗压强度,且固剂掺量为1%时改良效果最佳;素水泥磷石膏稳定材料和两种改良水泥磷石膏稳定材料可满足不同等级和不同交通类型的路面基层材料的强度要求。     

工业废料磷石膏在路基工程中的应用

在室内试验和野外模拟试验的基础上，就磷石膏应用于路基建设的可行性，路用力学性能进行研究，提出设计、施工技术要求，室内和室外模拟试验表明，在一定的施工工艺下，磷石膏是一种品质优良的路填料，磷石膏的应用不仅能保证道路工程质量，节约工程投资，而且有效解决磷矿渣污染问题，推动化工企业发展，有显著的技术产社会效益。     

磷石膏对水玻璃激发粉煤灰-矿粉复合材料强度的影响

磷石膏、粉煤灰、矿粉为主要胶凝材料，水玻璃作为激发剂，研究了不同水胶比时，磷石膏的掺量对碱激发-粉煤灰-矿粉胶凝材料力学性能的影响。结果表明，掺加磷石膏可以改善胶凝材料的力学性能，掺量在20 wt.%～30 wt.%范围内，试样早期强度较高，后期强度不发生倒缩，且后期强度增长明显；降低水胶比可以显著提升胶凝材料的力学性能，抑制后期强度的倒缩；不同的水胶比条件下，磷石膏掺量为5 wt.%时，可以显著改善材料的力学性能，掺量为10 wt.%时，材料体系力学性能下降，而20 wt.%～30 wt.%为磷石膏的最佳掺量区间。     

磷石膏-二灰混合料性能试验研究

根据已有研究成果确定3种磷石膏-二灰混合料配合比,对其分别进行抗压回弹模量、无侧限抗压强度、抗冲刷性和水稳定性试验,并与几种常用底基层材料性能进行对比。结果表明,在二灰中掺入适量磷石膏,其强度、抗压回弹模量、抗冲刷性和水稳定性得到提高,但磷石膏与粉煤灰的比例超出1∶3~1∶1时会影响上述性质;与磷石膏-二灰混合料相比,加入碎石的磷石膏-二灰混合料的强度、抗压回弹模量和水稳定性显著提高。     

稳定剂对磷石膏作为道路填料性能的影响

以磷石膏-粉煤灰体系作为主要研究对象,通过一系列土工试验和选择稳定剂对体系进行改良,研究了磷石膏-粉煤灰填料的基础路用性能及稳定剂的使用效果,以确定磷石膏-粉煤灰体系用作公路路基及基层填料的可靠性。     

磷石膏改良土作路基填料可行性试验研究

对不同配合比磷石膏改良土进行了击实、CBR和无侧限试验,研究结果表明:纯磷石膏由于水稳定性差和较强的亲水性不适宜用作路基填料,尽管其CBR值高于路基填料的要求;智源固化剂处理后的磷石膏改良土具有良好的水稳性,其CBR值满足路基填料的要求,适宜用作路基填料。     

磷钛石膏混合体系无侧限抗压强度

为了解决磷、钛石膏工程应用不足之处,对其工程力学性质进行研究并提出改良方案。对磷、钛混合石膏掺加不同配合比的水泥、石灰、石膏及液黏剂进行击实试验和不同配合比、不同龄期、不同干湿循环次数的无侧限抗压强度试验。发现改良体系最大干密度及最佳含水率变化较小,相同压实度钛石膏较磷石膏无侧限抗压强度更高,水泥石灰双掺改良体系较单掺改良体系无侧限抗压强度更高,水泥掺量为3%以上的改良体系强度随龄期增长显著,其无侧限抗压强度随干湿循环次数及水泥掺量增加而增强。     

磷石膏对水泥稳定碎石的路用性能影响试验研究

在5%水泥掺配比例条件下,掺入6%～14%磷石膏,开展磷石膏掺配于水泥稳定碎石用以对比其路用性能变化规律的试验与分析,研究对水泥稳定碎石试件的无侧限抗压强度的影响;对比3种不同磷石膏掺配比例级配碎石的级配变化、最佳含水率和最大干密度变化及3种碎石级配对应的各组试件强度变化,结合4.75 mm关键筛孔通过率确定合理级配选择;在同一磷石膏掺配比例的基础上控制3%～5%的水泥掺配比例,分析试件性能变化;分析掺配磷石膏的水泥稳定碎石材料的长期力学性能。研究结果表明：合理的磷石膏掺配比例可提升水泥稳定碎石强度;推荐8%的磷石膏掺配比例及40%的4.75 mm筛孔累计通过率对应碎石级配;在合理的掺配条件下,可将常规水泥稳定碎石的5%水泥掺量降低至4%,仍可满足使用要求。     

固化剂稳定磷石膏路基填料的工程特性研究

为提高磷石膏路基填料的强度和水稳定性,降低有害物质溶出,采用甲基硅酸钠、硅酸钠和乳化剂制备磷石膏固化剂（CA）,并将质量比为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的CA加入到磷石膏中制备CA稳定磷石膏混合料（CASP）,研究了CA掺量对CASP的力学性质（加州承载比CBR、回弹模量、无侧限抗压强度和剪切强度）、水稳定性（泡水软化系数和接触角）与有害物质溶出量的影响规律,并结合扫描电镜试验揭示了CASP的强度形成与水稳定性增强机理。结果表明：CA中的硅酸钠与磷石膏可生成硅酸钙凝胶与硫酸钠晶体,前者的胶凝作用和后者的填充作用提高了磷石膏的强度和密实度,CASP的CBR、回弹模量、无侧限抗压强度和剪切强度随着CA掺量的增加而大幅提升;由CA中的甲基硅酸钠所生成的聚硅氧烷憎水膜,改变了磷石膏颗粒表面的亲疏水性质,降低了磷石膏孔隙,改善了磷石膏的水稳定性,CASP的泡水软化系数随着CA掺量的增加而变大,掺2.0%CA的CASP与水分的接触角为91.4°;浸水11 d后掺1.0%CA的CASP可满足高速公路的路床填料CBR不小于8%和路基回弹模量不低于40 MPa的技术要求;通过硅酸钙凝胶的物理吸附和化学结合,以及憎水膜的填充固封,CA显著降低了磷石膏砷、铬、铅、氟离子和磷酸根的溶出量,掺0.5%CA的CASP浸出液中砷、铬和铅含量分别满足地下水Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅳ级标准。