[发明专利]一种过硫磷石膏磷渣水泥混凝土制品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种过硫磷石膏磷渣水泥混凝土制品及其制备方法，包括原料组分如下：磷石膏、磷渣、硅酸盐类水泥、砂子、石子、减水剂、水；本发明通过磷石膏和磷渣的前期湿磨，极大的提高了材料的各时期的强度，而且生产工艺简单、成本低，可以大量使用工业固废，有利于环境保护。

技术领域

本发明涉及一种过硫磷石膏磷渣水泥混凝土制品及其制备方法。

背景技术

随着社会的快速发展，环境保护的重要性日益凸显，而环境保护需要从各行各业做起，对于建筑业，加快发展绿色建筑与建材，建设低碳城市，是社会可持续发展的必然选择。混凝土是目前用量最多的建筑材料，每年消耗近40亿立方米，其中水泥是组成混凝土的重要材料之一，约占混凝土总量的1/6。水泥生产以矿产资源为基本原料，以化石能源为主要燃料，是一种以高温窑炉这种高耗能、高排放作业方式为主体的产业。因此，降低现有普通硅酸盐水泥的使用量是目前的主要解决方式之一。降低水泥的使用量的方式主要有两类，一是降低混凝土中水泥的占比，即提高提高矿物掺合料或工业废渣在水泥混凝土中比例，二是发展新型胶凝材料。

磷石膏是磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产品，每1吨磷酸将产生5吨磷石膏。我国每年磷石膏排放量已超过8000万吨，不但占用大量土地，而且还造成了严重的环境污染和社会问题，与脱硫石膏等其它工业副产石膏相比，磷石膏主要存在着酸性强，含有磷、氟等有害元素诸多不利因素，进而影响了磷石膏的资源化利用的规模和利用率，因此磷石膏的资源化利用，一直是国内外学者的研究热点；磷渣是电炉法制备黄磷时的工业副产品，目前对磷渣利用的重视度不够，使用领域较窄，磷渣做水泥混合材，由于其早期活性较低，导致早期强度不高，虽然目前采用各种措施来提高磷渣水泥基材料的早期强度，但总体的强度提高措施还不够有效，不足以实现磷渣大掺量的应用。

将磷石膏和磷渣复配替代水泥制备一种过硫磷石膏磷渣水泥混凝土制品，既可以资源化利用磷石膏，又可以实现磷渣的大掺量应用。

CN106747632A公开了一种磷渣、粉煤灰与磷石膏泡沫混凝土，所述泡沫混凝土由以下重量百分百的原料制备而成：胶凝材料中：水泥占40％～60％，磷渣粉占20％～40％，粉煤灰占10％～30％，外掺磷石膏作激发剂占胶凝材料的5％～15％，减水剂占胶凝材料的0.6％～1.2％，发泡剂掺入50％～80％，聚丙烯纤维掺量为0.2％～0.3％。CN109809786A公开了一种磷渣基混凝土及其制备设备，所述混凝土由如下质量分数的材料组成：改性磷渣粉20％～40％，粉煤灰10％～20％，水泥20％～40％，磷石膏5％～15％，添加剂l％～3％，余量为矿渣砂，添加剂为铝酸钠、硫酸钠和硅酸钠中的一种或多种。这两项发明中混凝土均是利用磷渣粉、粉煤灰的潜在胶凝性，磷石膏利用率较低，且水泥掺量也较高。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种强度高、成本低、工艺简单的过硫磷石膏磷渣水泥混凝土制品及其制备方法。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种过硫磷石膏磷渣水泥混凝土制品，包括原料组分如下：磷石膏、磷渣、硅酸盐类水泥、砂子、石子、减水剂、水；各原料按每方混凝土所占重量份为：磷石膏140～245份、磷渣105～225份、硅酸盐类水泥20～55份、砂子700～900份、石子1000～1100份、水145～165份；所述磷石膏、磷渣、硅酸盐类水泥、减水剂共同组成胶凝材料；所述减水剂为胶凝材料重量的0～0.5％。

进一步，各原料按每方混凝土所占重量份为：磷石膏170～215份、磷渣135～195份、硅酸盐类水泥24～45份、石子1050～1070份、砂750～850份、水155份、减水剂为胶凝材料质量的0.2～0.4％。

进一步，所述的磷石膏为磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产品，主要化学成分为CaSO₄·2H₂O。