复合材料学报

作者：郑玉龙, 嵇帅, 陆春华, 孙玉涛, 赵航,

关键词：固废磷石膏, 胶凝材料, 植物蛋白, 力学性能, 凝结硬化机制,

大量堆积的工业固废磷石膏对环境造成了严重污染，同时，传统高能耗的水泥产业与实现“双碳”目标的矛盾日渐突出。已有研究表明，基于磷石膏制备的胶凝材料可以部分替代普通硅酸盐水泥，但使用未经处理的原材料时其工作与力学性能较差。本文主要利用原状磷石膏、矿渣、钢渣和石灰石等常见的工业固废材料，制备绿色高强的磷石膏基胶凝材料。研究结果表明，内掺0.5wt%植物蛋白与胶凝体系中的Ca²⁺生成螯合物，形成配位化合物覆盖在石膏晶核表面，不仅延缓了胶凝材料的凝结时间，增大了水化反应程度，也提高了其力学性能。通过微观及成分分析表明，磷石膏在胶凝材料中主要作为填充物质，矿渣在钢渣的碱激发作用下发生水化反应，且石灰石在促进水化反应的同时改善了浆体孔结构；基于原状固废磷石膏，采用<i>m</i>_磷石膏∶<i>m</i>_矿渣∶<i>m</i>_钢渣∶<i>m</i>_石灰石=0.45∶0.35∶0.1∶0.1配合比制备出的胶砂试件，其28天抗折强度为7.0 MPa、抗压强度为39.1 MPa，软化系数为0.91，接近P·O 42.5级别普通硅酸盐水泥性能。

来源：2024年第3期

《复合材料学报》期刊编辑部

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