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题名高掺量磷石膏道路基层材料配比设计及性能研究
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作者
黄绪泉
吴钦楠
赵小蓉
董江峰
李茜
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机构
三峡库区生态环境教育部工程研究中心
三峡大学水利与环境学院
固体废物处置与资源化利用宜昌市重点实验室
湖北省磷石膏资源化综合利用企校联合创新中心
中国市政工程中南设计研究总院有限公司
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出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024年第3期296-302,共7页
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基金
三峡库区生态环境教育部工程研究中心开放基金课题项目(编号:KF2022-11,KF-2023-07)
宜昌市自然科学研究项目(编号:A23-2-020)。
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文摘
按传统矿质混合料设计掺磷石膏道路基层材料难以大规模消纳磷石膏,为实现磷石膏在道路基层材料中大规模利用,通过骨料替代法进行高掺量磷石膏道路基层材料配比设计,确定适宜的碎石比(5~10 mm粒级与10~25 mm粒级质量比39∶61)后以不同掺量替代磷石膏基胶凝材料体系,再击实然后得出最佳含水率及最大干密度。通过对设计好的配比进行性能试验筛选,得出适宜配比为P85S60,养护28 d的试件抗压强度最大达5.39 MPa,体积变化率较低,且养护7 d后试件的体积增长稳定,体积变化率最终维持在0.5%左右,有利于现场道路施工应用。所有配比浸出氟、磷均满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级限值,相较于常规水泥稳定碎石材料,该道路基层材料浸出液的酸碱性不会额外增加不利影响。通过XRD和SEM分析可知,胶凝材料水化产生的钙矾石和水化硅酸钙包裹在未反应的二水石膏周围,另外针棒状钙矾石和水化硅酸钙填充微小孔隙,使得试件整体结构密实、强度增加、体积稳定性增强。
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关键词
道路基层材料
配比设计
性能试验
磷石膏
抗压强度
体积变化率
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Keywords
road base material
mix ratio design
performance test
phosphogypsum
compressive strength
volume change rate
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分类号
TQ177.3
[化学工程—硅酸盐工业]
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题名混合相磷石膏基胶结材制备与早期性能研究
- 2
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作者
王茹霆
赵小蓉
黄绪泉
王豪杰
薛菲
蔡家伟
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机构
三峡库区生态环境教育部工程研究中心
三峡大学水利与环境学院
固体废物处置与资源化利用宜昌市重点实验室
湖北省磷石膏资源化综合利用企校联合创新中心
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出处
《无机盐工业》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期98-104,154,共8页
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基金
三峡库区生态环境教育部工程研究中心开放基金课题项目(KF2022-11)
宜昌市自然科学研究项目(A23-2-020)。
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文摘
以混合相磷石膏为主要原料,掺入矿渣、赤泥、偏高岭土、熟料制备混合相磷石膏基胶结材,通过抗压强度、p H和浸出毒性测试研究其早期性能,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试分析水化机理。结果表明:53.76%(质量分数,下同)混合相磷石膏、9.68%矿渣、9.68%赤泥、16.13%偏高岭土和10.75%熟料可制备出性能最优的混合相磷石膏基胶结材,其3、5、7 d抗压强度分别达到8.93、10.99、13.14 MPa,p H碱性低于传统水泥基材料,总磷、氟化物浸出浓度均满足污水综合排放标准要求;磷石膏在400℃下煅烧60 min形成半水-无水混合相磷石膏,其中半水石膏和无水石膏的相对含量分别为31.7%和68.3%。混合相磷石膏基胶结材水化生成的水化硅酸钙凝胶、钙矾石和透钙磷石等物质形成致密结构,提升材料强度,阻隔污染物F^(-)、PO_(4)^(3-)浸出。混合相磷石膏基胶结材具有良好的力学性能和环境相容性,可为磷石膏规模化消纳提供新途径。
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关键词
磷石膏
混合相
胶结材
浸出毒性
微观结构
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Keywords
phosphogypsum
mixed phase
cementing material
leaching toxicity
micro structure
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分类号
TQ126.3
[化学工程—无机化工]
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题名磷石膏基胶结材固结原状磷石膏充填性能研究
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作者
祁春彪
刘亮
黄绪泉
吴钦楠
赵小蓉
薛菲
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机构
三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心
三峡大学水利与环境学院
三峡大学固体废物处置与资源化利用宜昌市重点实验室
湖北省磷石膏资源化综合利用企校联合创新中心
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出处
《非金属矿》
北大核心
2023年第5期30-34,共5页
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基金
三峡库区生态环境教育部工程研究中心开放基金课题(KF2022-11)
宜昌市自然科学研究项目(A23-2-020)。
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文摘
以水泥和磷石膏基胶结材分别作为胶凝材料,以原状磷石膏为骨料,研究不同胶砂比和质量分数下材料的流动度、泌水率、浸出特性和抗压强度,确定磷石膏基水硬性胶结充填材料最优配比,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析充填材料硬化机理。结果表明,最优配比下磷石膏基胶结材充填材料28 d抗压强度是水泥固结充填材料的1.1倍;磷石膏基胶结材28 d浸出液中氟质量浓度为4.8 mg/L,满足GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准;磷质量浓度28 d时为0.04 mg/L,满足GB 3838-2002《地表水质量标准》Ⅱ类水质标准;磷石膏基胶结材充填体浸出液pH为9.8,远低于水泥固化充填体浸出液的pH。研究结果为磷石膏在矿井充填中应用提供了技术支撑。
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关键词
磷石膏
流动度
泌水率
浸出
抗压强度
pH
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Keywords
phosphogypsum
fluidity
bleeding rate
leaching
compressive strength
pH
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分类号
TU528
[建筑科学—建筑技术科学]
X781
[环境科学与工程—环境工程]
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