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环境保护已成为全世界的共识,旨在控制温室气体排放的《京都议定书》于2005年2月16日正式生效,其在建材行业的延伸便是绿色建材。传统硅酸盐水泥生产能耗高、污染重,不符合绿色材料的要求。磷渣是电炉法制取黄磷工业的一种工业废渣,据统计我国每年排放磷渣500~600万吨,由于含有磷和氟,长期堆放不仅占有土地资源,造成环境污染,也造成资源的浪费。磷渣中含有氧化硅、氧化铝,具有潜在的活性,若用作胶凝材料生产的原材料不仅可以缓解大量工业废渣排放对环境的压力,而且可以部分替代水泥,故充分利用磷渣具有重要的意义。作为工业废渣之一的磷渣,CaO和SiO2是其主要成分,急冷磷渣中玻璃体含量常达90%。磷渣在建材行业中的应用主要限于作水泥的混合材或混凝土的掺合料,并未完全发挥其潜在活性。本文运用化学分析、XRD、NMR等测试方法分析磷渣的化学组成、相组成、结构等,结果表明磷渣的化学组成与矿渣组成相近,结构相似。首先通过机械活化的方法磨细磷渣,同时选用合适的碱激发剂,制备得到能在自然条件下正常水化硬化、不含水泥熟料的碱磷渣胶凝材料。胶凝材料的组成中,激发剂的掺量为5~7%(以Na2O计),制备的胶砂试样3d抗折强度达到2.7~4.3MPa,抗压强度达到20~34.1MPa,28d抗折强度达到8.5~9.4MPa,抗压强度达到78.6~87.8MPa,90d抗折强度达到10.7~12.2MPa,抗压强度达到90.2~111.4MPa。试验研究了碱激发剂的种类、碱激发剂的掺量及磷渣的比表面积等对碱激发磷渣胶凝材料的抗折强度、抗压强度及凝结时间的影响,并对其耐硫酸性能、抗硫酸盐性能、抗冻性能及干缩性能等进行了研究。结果表明:选用适合的激发剂是其强度激发的关键,水玻璃、NaOH及NaOH与Na2CO3复合都能达到较好的激发效果,其中水玻璃的激发效果最佳。在耐酸腐蚀性试验中,碱磷渣水泥表现出良好的力学性能;同时碱磷渣水泥的抗硫酸盐侵蚀性和抗冻性能优于普通硅酸盐水泥,但其干缩值要大于普通硅酸盐水泥。