氟硅酸盐作为一种磷肥副产物,具有较佳的经济和环境效益。它可以用于改善水泥基材料的工作性能和使用性能。因此将氟硅酸盐有效地作用于水泥基材料中,可作为磷肥副产中氟硅资源的一种重要的利用途径。本文首先系统研究了氟硅酸钠对水泥凝结时间的影响,结果表明氟硅酸钠对水泥凝结时间的影响存在一个临界效应,存在一个缓凝最优掺量。当水灰比为0.26时,氟硅酸钠掺量小于0.5%时,凝结时间随着掺量的增加而增大,掺量大于0.5%时,凝结时间随着掺量的增大而降低,甚至出现促凝作用;不同水灰比下,最优掺量随着水灰比的增大而增大;氟硅酸钠对不同水泥凝结时间的影响表现出相同的趋势,但是最优掺量是变化的,这与水泥中C₃A含量有关;还比较了不同氟盐之间的缓凝效果,在等摩尔掺量的情况下,缓凝效果由强到弱为氟硅酸钾>氟硅酸钠>氟硅酸镁;氟硅酸盐的缓凝效果优于氟化物。其次,探讨了氟硅酸钠对胶砂力学性能和耐酸性的影响。掺量在1%范围内氟硅酸钠对水泥基材料的3d、28d和90d强度影响不大,甚至有增强作用;当掺量超过某一值表现为促凝作用时,氟硅酸钠的掺入对胶砂强度的发展是不利的,3d和28d抗压强度明显低于空白样。不同氟硅酸盐对胶砂强度的影响表现出相同的趋势,但掺量范围是有差异的。此外,掺入适量氟硅酸钠能够一定程度提高水泥基材料的抗酸性。再次,分析了氟硅酸钠对水泥水化产物物相组成和微观形貌的影响。研究表明:氟硅酸盐在水泥水化过程中主要作用是夺取液相中的Ca²⁺,生成新的沉淀物质CaF₂和硅酸凝胶,与C-S-H之间没有明显的化学作用;水化初始期,氟硅酸盐的掺入抑制了CH晶体的核晶作用,延缓了C₃S水化;当掺量增加到某一值时,氟硅酸钠加速了石膏的溶解,促进了C₃A水解和AFt大量生成,使浆体迅速稠化,起到促凝的作用,导致水化产物结构疏松,不利于强度的发展。最后,探讨了含氟水泥基试样在不同环境条件下氟的溶出行为。结果表明大体积块体水泥基试样具有较好的固结氟离子能力;试样粉碎后氟离子溶出随浸渍时间延长、温度升高、掺量增加而增多;碳酸钠溶液会促进氟离子从水泥基材料中溶出。