磷石膏固化剂的原理

　　磷石膏固化剂的原理

　　磷石膏固化剂的原理主要基于化学反应与物理填充的协同作用，通过生成硬化产物、形成交联结构或静电排斥等方式，显著提升磷石膏的力学性能、耐水性及稳定性。以下是对其原理的详细阐述：

　　一、无机固化剂的作用原理

　　生成水化硬化产物：

　　水泥、石灰等无机固化剂与磷石膏中的成分发生水化反应，生成钙矾石（AFt）、水合硅酸钙（C-S-H）和水合铝酸钙（C-A-H）等水化产物。

　　这些水化产物填充水泥颗粒间的空隙，增加水泥基质的致密性，从而提高磷石膏的强度和稳定性。

　　化学反应稳定有害物质：

　　磷石膏中的磷酸离子可以与水稳层中的钙离子反应，生成难溶的磷酸钙沉淀，进一步增加水稳层的强度和稳定性。

　　磷石膏中的磷酸盐可以与水稳层中的氢氧化钙反应，生成磷酸钙沉淀，起到填充和胶结的作用，提高水稳层的致密性和耐久性。

　　物理填充作用：

　　钙矾石等水化产物在形成过程中产生体积膨胀，其针状晶体可填充部分孔隙，有效降低固化土的孔隙数量，增加固化土密实度。

　　二、有机固化剂的作用原理

　　形成高分子三维交联网状结构：

　　不饱和聚酯树脂（UPR）、环氧树脂等有机固化剂通过形成高分子三维交联网状结构，改善磷石膏的微观结构和稳定性。

　　这种结构能够增强磷石膏的粘结力和内聚力，从而提高其力学性能和耐水性。

　　静电排斥作用：

　　聚丙烯酸钠等有机高分子化合物通过静电排斥作用，改善磷石膏的分散性和稳定性。

　　这有助于减少磷石膏颗粒间的团聚现象，提高其均匀性和一致性。

　　三、复合固化剂的作用原理

　　协同作用：

　　复合固化剂结合了无机和有机固化剂的优点，通过形成高分子交联结构和无机水化产物共同作用，提高磷石膏的力学性能和耐久性。

　　例如，水泥-石灰复合固化剂结合了水泥和石灰的固化机理，通过水化反应和化学反应共同作用，提高磷石膏的强度和稳定性。

　　特殊机理：

　　一些复合固化剂还采用特殊机理来固化磷石膏，如“共沉淀-网捕”原理。通过矿渣、高硅铝固废等成分在碱性激发剂的作用下激活，包覆生成的CaF₂等化合物，降低其在水中的接触面积，从而使处理后磷石膏中的有害物质能够稳定达标。