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硅酸盐通报2025年第08期:高掺量磷石膏胶凝材料硬化体制备及其性能调节

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李义胜;吕伟;吴赤球;余正康;何静;水中和;

单位:武汉理工大学材料科学与工程学院;湖北昌耀新材料股份有限公司;武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室;

摘要:为制备高强的高掺量磷石膏胶凝材料,本文研究了成型压力、钙硅铝比及碱激发剂掺量等工艺参数对高掺量磷石膏胶凝材料硬化体性能的影响规律,并基于响应面法中的Box-Behnken设计,分析了各影响因子对抗压强度的交互作用机制。此外,采用X射线衍射、扫描电子显微镜对硬化体进行微观结构分析。结果表明:磷石膏胶凝材料硬化体的长期性能随成型压力、钙硅铝比和碱激发剂掺量的增大均呈先增大后减小的趋势;通过响应面模型分析,影响因子对强度发展的交互作用从强到弱依次是成型压力、钙硅铝比、碱激发剂掺量;当成型压力为60 MPa、钙硅铝比为1.1(摩尔比)、碱激发剂掺量为0.5‰(质量分数)时,可制备出抗压强度超过65 MPa的高掺量磷石膏胶凝材料硬化体,此时结晶良好的针棒状钙矾石填充磷石膏颗粒之间的空隙,水化硅酸钙(C-S-H)凝胶包裹胶结磷石膏颗粒和钙矾石晶体,形成致密结构。

关键词:高掺量磷石膏;;高抗压强度;;力学性能;;响应面法;;微观结构