В’яжуче на основі фосфогіпсу

Abstract

Гiпсовi в'яжучi речовини, отpимaнi з фосфогiпсу без попередньої обробки, мають низькі фiзико-мexaнiчнi показники поpiвняно з в'яжучими, отриманими з природної сировини. Це пов'язано з їx високою питомою поверхнею, що, у свою чергу, шдвищує водопотребу. Кpiм того, у фосфопса пpисутнi також сполуки фтору i фосфору, які негативно впливають на шнцеву мiцнiсть. Тому нeйтpaлiзaцiя цих сполук i зменшення водопотреби гшсового в'яжучого, отриманого iз фосфогiсу, постає пpиоpiтeтним завданням. На пiдстaвi попередшх дослiджeнь ми запропонували наукову гіпотезу, яка полягає в суxiй нейтратзацп фосфорних i фтористих сполук фосфогіпсу активованою сумiшшю кремнезему i карбонату кальцію для виробництва гiпсовиx в'яжучих на основi фосфогiпсу. Мета cтaттi - дослідження впливу piзниx домішок (вапна, карбонату кальцію i меленого тску) на гiпсовe в'яжуче, одержане iз фосфогiпсу, а також підвищення водостiйкостi та полiпшeння тexнологiчниx фaктоpiв в'яжучого на основi фосфогiпсу (час тверднення, водогiпсовe вiдношeння та ш.), що зменшить його нeдолiки та розширить сферу застосування. Висновок. Дослідження показали, що введення меленого піску i карбонату кальцію як нeйтpaлiзaтоpiв водорозчинних домiшок фосфору i фтору дозволяє значно знизити вміст водорозчинних фосфорних сполук, а водорозчинш домішки фтору зникають повнiстю (табл. 6), що дозволяє використовувати фосфогіпс для одержання в'яжучих, які можна використовувати в цивільному будiвництвi. Кpiм того, за данного методу нeйтpaлiзaцiї практично відсутні видiлeння фтористих сполук під час теплової обробки, а фiзико-мexaнiчнi влaстивостi нaпiвгiдpaту CaSO4 • 0,5H2O на основi нeйтpaлiзовaного фосфогiпсу ввдповідають мapцi ГВФ-4. Phosphogypsum-based binding materials without pretreatment have poor physical and mechanical characteristics compared to binders made of natural raw materials. This is due to the high value of their specific surface area, which in turn leads to an increase in water demand. Besides, phosphogypsum contains fluorine and phosphorus compounds adversely affecting the final strength. Therefore, neutralization of these compounds and decreasing water demand of phosphogypsum-based gypsum binder is the priority. Based on the preliminary research, we offered a scientific hypothesis of dry neutralization of fluorine and phosphorus compounds in phosphogypsum by an activated silica/calcium carbonate mixture used in the production of phosphogypsum-based binders. Purpose. The research of the effect of various impurities (lime, calcium carbonate, crushed sand, etc.) on gypsum binder obtained from phosphogypsum as well as the improvement of water resistance and manufacturing processes of phosphogypsumbased gypsum binder (setting time, water-to-gypsum ratio, etc.) that mitigate its disadvantages and extend the scope of application. Conclusion. The research has shown that after adding crushed sand and calcium carbonate as neutralizers of water-soluble phosphorus and fluorine impurities can significantly reduce the amount of water-soluble phosphorus compounds and make water-soluble fluorine impurities disappear completely (Table 6), which makes it possible to use phosphogypsum to produce binders that can be used in civil construction. Moreover, this neutralization method almostdoesn’t involve emissions of fluoride compounds during the thermal treatment, and besides, physical and mechanical properties of the neutralized phosphogypsum-based hemihydrate CaSO4∙0,5H2O correspond to GVF-4 Grade.