磷石膏是生产磷酸的过程中产生的废渣,主要成分是二水硫酸钙,用来代替天然石膏作水泥调凝剂,是其资源化利用的主要途径。本论文围绕磷石膏作水泥调凝剂,研究了两个方面的内容：一是磷石膏中的主要杂质磷和氟对硅酸盐水泥物理性能的影响,二是磷和氟对水泥单矿物水化过程的影响。将磷石膏代替天然石膏作为硅酸盐水泥的组分掺入,测定水泥的强度和凝结时间。结果表明：在引入水泥中的S03质量分数相同的条件下,磷石膏同天然石膏相比,会降低硅酸盐水泥的早期强度,提高后期强度,显著延长凝结时间。将不同形态的磷酸盐和氟盐外掺引入硅酸盐水泥,结果表明：磷和氟对硅酸盐水泥物理性能的不利影响主要是由其中的可溶磷和氟造成的,难溶磷和氟对水泥物理性能的影响很小,可溶磷中以HPO42-对水泥的物理性能影响最大。矿渣或粉煤灰取代部分熟料掺入,能够减弱磷石膏对水泥强度的不利影响,但会延长水泥的凝结时间。通过分开粉磨物料然后混合的方式,磷石膏对水泥物理性能的不利影响得到减弱。筛分、煅烧和石灰中和对磷石膏的性能均有所改善,通过75μm筛孔再经质量分数2%生石灰预处理后的磷石膏可以用作硅酸盐水泥的调凝剂。烧制出水泥单矿物硅酸三钙(C3S)和铝酸三钙(C3A),向其中分别加入纯水和磷石膏浸液进行水化对比试验。采用水化热、化学结合水量、XRD和SEM等测试方法,研究了磷和氟在单矿物水化过程中产生的影响。研究表明：可溶磷和氟延缓了C3S的诱导期,降低了放热量,减少了C3S早期水化产物的数量,增加了后期水化产物的数量；可溶磷和氟延缓了C3A水化的第一阶段,增加了放热量,减少了C3A整个水化过程水化产物的数量。可溶磷和氟没有改变单矿物水化产物的类型,只是改变了单矿物水化产物的数量和结构。提出了可溶磷和氟对水泥水化过程的缓凝机理：可溶磷和氟在碱性环境下与钙离子反应,生成难溶的、比表面积大的磷酸钙和氟化钙,容易被吸附在单矿物表面的扩散双电层上,降低了双电层对水分子的渗透性,从而延缓了水化硅酸钙和钙矾石的生成,导致水泥的缓凝以及早期强度的降低。