磷渣路面基层材料的强度形成机理研究开题报告
2020-04-26 11:53:01
1. 研究目的与意义(文献综述)
磷渣是用磷矿石制取黄磷后排出磷渣的的工业副产物。我国是黄磷最主要的生产国和出口国,每生产1t黄憐会排出8-10t的磷渣,磷渣的堆积会占用大量土地,并且经雨水淋溶后, 其溶出的部分磷、氟等也会对地表和地下水造成污染。。因此,对磷渣进行资源再利用,不仅能减少磷渣堆放所占用的土地面积,而且可使土地免受磷渣中有毒元素的污染以及减少对生态和环境造成的不良影响。我国对磷渣的开发利用和研究还处于比较落后的阶段,磷渣应用的领域还比较片面,因此对磷渣的性能和开发应用亟待研究与探索。
目前,国内磷渣的主要应用体现在水泥工业中,磷渣的用途可作为原料用来煅烧水泥熟料,由于磷渣中的氧化钙和二氧化硅的含量非常高,可以代替部分石灰石和粘土在水泥原料提供氧化钙和二氧化硅的成分,而且磷渣中氧化钙和二氧化硅主要是以亚稳状态的玻璃体形式存在,表观活化能比较低,可以加速固相反应,降低固相反应的反应温度,对水泥熟料的烧结是十分有利的,磷渣在水泥生料中也起到矿化剂的作用。此外,由于磷渣中含有大量的氧化钙,所以可以作为釉料应用于陶瓷工业中。磷渣在陶瓷原料的烧结过程中主要起到助熔的作用,而且磷渣作为釉料生产出来的陶瓷产品具有吸湿膨胀小的特点,能大大的提高生产出来的陶瓷产品的质量。磷渣作为掺合料应用在混凝土工程之中,可提高混凝土的某些性能。磷渣也在国外的许多大型工程项目中得到了应用,比如磷渣被用于大型道路、桥梁建设以及港口码头等建筑之中。
在北美,由于原材料问题,磷渣中的辐射性成分超标,被禁止使用。我国磷渣几乎没有放射性,因此,可投入建筑材料中使用。目前我国的磷渣大都应用在水泥基材料中。掺有磷渣的水泥基材料具有水化热低、后期强度较髙和耐久性好等性能。虽然磷渣和矿渣化学成分相似,具有较高的潜在水化活性,但掺有磷渣的水泥基材料存在凝结时间较长、早期强度较低等问题,限制了磷渣在泥基材料中的使用范围和掺量。重视并解决掺有磷渣水泥基材料存在的问题,对提高磷渣在水泥基材料中的利用率以及减少环境污染有着重要意义
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
材料制备:设计不同配合比的水泥-磷渣-碎石路面基层材料。
先设计水泥-碎石体系的路面基层材料,然后设计用部分磷渣代替水泥,水泥为配合比的水泥-磷渣体系材料。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-10周:按照确定的技术方案,完成水泥-磷渣体系水化与碳化过程的强度形成机理研究;
第11-12周:设计的水泥-磷渣体系进行结构表征和性能测试;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 刘冬梅,方坤河,吴凤燕. 磷渣开发利用的研究[j]. 矿业快报,2005,429(03):21-25.
[2] 高旭伟,吴勇生. 黄磷渣资源化利用的现状及发展趋势[j]. 中国资源综合利用,2010,28(01):28-30.
[3]张垠,曹建新,杨林. 磷渣资源化综合利用研究进展[j]. 贵州化工,2010,35(02):27-30.