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pq硅酸钠磷、氟对硅酸盐水泥凝结时间的影响

磷石膏的成分复杂，特别是其含有的磷、氟等杂质离子限制了磷石膏的应用和推广，大多数磷石膏用作水泥缓凝剂对水泥的强度并没有影响，主要问题在于会使水泥的凝结时间过度延长。磷、氟杂质离子在磷石膏中的存在形式可分为可溶性和难溶性两种，而磷还可以以共晶磷的形式存在。磷石膏与天然石膏来源不同，其结构性能也存在较大的差异，这也是磷石膏虽然纯度高，但应用性能不如天然石膏的原因之一。本试验对以上因素进行了验证和分析，旨在对磷石膏的应用提供一定的指导。
选取两种不同磷、氟含量的磷石膏进行试验。熟料取自临沂某水泥厂，灰黑色、球状，破碎成小块后备用。水泥粉磨采用水泥试验小磨，控制SO3含量为2.1%，粉磨细度控制在350±10） m2/kg（采用水泥勃式透气仪测定）。对比用天然石膏取自临沂市某地优质纤维石膏。原料成分分析见表1，磷石膏的部分杂质含量分析见表2。
从表2可以看出磷石膏1磷含量远高于磷石膏2，而磷石膏2的氟含量高于磷石膏1。将磷石膏用作水泥缓凝剂一般要求将其酸碱度调整至中性或碱性，实验室样品为保证中和均匀，具体方法如下：将磷石膏含水率调整至45%左右，将CaO≥90%的石灰及适量改性剂按一定比例与磷石膏均匀混合后陈化24 h，测定其水溶性磷、氟含量及样品pH值[1]。改性后磷石膏的部分成分测定及应用性能见表3。
从表3可以看出，两种磷石膏改性后可溶性磷、氟、pH差别不大，磷石膏2水泥的凝结时间比磷石膏1短约2 h，但均比天然石膏水泥凝结时间长。我们给出三种猜测：①难溶性磷、氟仍然会对水泥的凝结时间造成较大影响；②石灰中和不均匀，局部仍有较高含量的可溶性磷、氟存在；③总磷中除去可溶磷和难溶磷的存在，仍有共晶磷的存在，磷石膏1中共晶磷含量可能较高。
采用向天然石膏中外加难溶性磷、氟盐的方法，探索难溶性磷、氟对水泥凝结时间的影响。选用磷酸二氢钙和氟化钙进行试验。试验结果见表4，按P2O5、F-含量计算掺量。
从表4可以看出，掺难溶性磷、氟的水泥凝结时间仅比掺天然石膏延长了不足10 min，应该是难溶性磷、氟盐微溶的原因造成的。因此，难溶性磷、氟对水泥的凝结时间影响不大，猜测①排除。