高炉矿渣基固化剂固化磷石膏制备路基填料

摘要

针对湿法磷酸副产磷石膏大量堆存带来的环境问题，探索其资源化利用新途径，提出以工业固废高炉矿渣为主，协同生石灰和水泥组成复合固化剂，用于固化磷石膏制备路基填料。通过系统实验，优化固化剂配比，评估其力学性能与环境安全性，并结合微观表征揭示固化机制。主要结论如下：固化剂由1.2%生石灰、1%水泥和4%高炉矿渣组成，所制备的磷石膏路基填料7 d无侧限抗压强度达0.86 MPa，满足工程要求，且吸水率低、压实度高；浸出液pH稳定在9以下，可溶磷、氟浓度分别符合GB 3838—2002Ⅱ类和Ⅳ类限值，重金属离子未检出或为微量，符合GB/T 14848—2017标准要求；XPS、FT-IR、XRD和SEM分析表明，固化体系中生成钙矾石、硅酸三钙和C-S-H凝胶，有效包裹磷石膏颗粒，氟元素以难溶CaF₂形式固化，从而提升力学性能并降低环境风险；在高速公路应用试验路段各项力学与环保指标均达标，证实该固化剂具备规模化应用前景，可实现磷石膏与高炉矿渣的双重资源化利用。

关键词

磷石膏 / 高炉矿渣 / 固化剂 / 路基填料