磷石膏是磷酸生产过程中的副产品,由于杂质对性能影响较大以及成分波动大等原因,造成磷石膏以工业废料的形态处于堆存状态,这不仅造成了资源的浪费,也给排放企业造成负担,同时对周边环境造成严重的污染。本课题以磷石膏的高效利用为主要目的,通过掺加碱性物质、矿物掺合料、减水剂和缓凝剂调节流动性能、凝结性能,并掺加水泥对强度和耐水性能进行改善,最后通过发泡的方式制备出了轻质磷石膏材料,并对微观结构进行了研究。加入矿物掺合料后,磷石膏浆体的流动性和凝结性能均得到改善。硬化体的强度随矿物掺合料的增多而下降,同时掺加矿渣时硬化体的强度高于粉煤灰,但是当矿渣掺量过多时会出现开裂现象,最后确定石膏与粉煤灰最佳比例为8:2,磷石膏与矿渣最佳比例为9:1;掺入碱性物质可以起到激发矿物掺合料活性的作用,同条件下熟石灰的激发效果优于普通硅酸盐水泥,熟石灰的最佳为矿物掺合料和石膏总质量的6%左右。掺入0.3%聚羧酸减水剂可降低石膏用水量60%,并且大幅度提高了浆体的流动性能,但掺量较大时会导致石膏强度降低。柠檬酸可以大幅度延长石膏的凝结时间,同时引起一定程度的强度损失,并且凝结时间延长越多时强度降低越显著。掺35%普硅水泥使石膏硬化体28 d抗压强度提高了97.9%,软化系数由原来的0.36提高到0.46。随着泡沫掺量由0%增加至60%,石膏强度由17.9 MPa下降到1.7 MPa,干燥体积密度由1404.9 kg/m3下降到521.7 kg/m3,导热系数由0.4246 W/(m·K)下降到0.0724 W/(m·K)。对于发泡石膏轻质材料,表层喷涂有机硅可以显著提高其表面防水效果。对于磷石膏体系,掺入粉煤灰使硬化体孔隙率增加,但最可几孔径有所降低;掺入水泥可以同时降低孔隙率和最可几孔径,使孔隙结构细化。