废弃混凝土低温煅烧-水热合成硅钙制品

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:cedzyh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,国内外对废弃混凝土的回收利用途径主要包括用作回填材料、基础垫层以及制备再生材料。废弃混凝土再利用中存在再生产品附加值低、性能不稳定等缺点,亟需解决废弃混凝土资源最大化利用问题。废弃混凝土以砂石为主要组分,化学组成以钙和硅的氧化物为主要成分,可以作为钙质原料或(和)硅质原料,用于生产水泥、硅钙制品等。本论文研究利用废弃混凝土为主要原料制备硅钙制品,一方面可以实现废弃混凝土中砂石材料的资源化再利用,同时能够减少硅钙制品生产对天然硅钙原料的消耗,研究具有良好的经济效益和广阔的发展前景。目前,废弃混凝土制备硅钙制品的相关研究中,主要是把废弃混凝土作为硅质原料加以利用,而其中的石灰石(碎石骨料)仅仅充当集料,需要额外补充Ca(OH)2作为钙质原料。本论文采用低温煅烧-水热合成技术制备硅钙制品,可以充分利用废弃混凝土中的石灰石资源,将其作为硅钙制品中的钙质原料。本论文需要解决的关键问题有两个:一是通过使用适宜的添加剂降低废弃混凝土中CaCO3的分解温度,在减少能源消耗的前提下获得高含量、高反应活性的CaO;二是寻找适宜的配料比和压蒸合成制度,制备出性能良好的硅钙制品。本论文以未经分离处理的全组分废弃混凝土为主要原料,改变添加剂的种类(石膏、粉煤灰、氟化钙、草酸、碳酸镁、氧化铜和硫酸钡)和掺量,通过热重分析、化学测试、XRD分析等方法,研究不同煅烧制度下煅烧产物中CaO含量和CaO活性,确定适宜的添加剂掺杂方案和煅烧制度。进一步,改变水固比、钙硅比、压蒸温度和压蒸时间,通过抗压强度测试、孔溶液碱度测试、耐水性试验、压汞分析、XRD分析、SEM分析等方法研究水热合成制品的性能,确定适宜的配料比和压蒸制度。论文的主要研究结论为:(1)热重分析表明,废弃混凝土中CaCO3的分解温度为841℃;石膏和粉煤灰对降低碳酸钙分解温度的效果最好,而草酸对碳酸钙分解没有促进作用。煅烧试验表明,废弃混凝土中碳酸钙的热分解与保温时间无明显对应关系;以CaO含量和CaO活性为评价指标,空白组、掺1%石膏组废弃混凝土的最佳分解温度为900℃,掺10%粉煤灰组、掺10%CaF2组废弃混凝土的最佳分解温度为850℃。掺10%CaF2组废弃混凝土煅烧后进行压蒸,试件无法成型。本论文试验条件下,废弃混凝土适宜的添加剂掺杂方案为掺杂10%粉煤灰,适宜的低温煅烧制度为850℃、保温30min。(2)随着水固比增大,压蒸试件抗压强度降低;本论文实验条件下最佳水固比为0.36。不同压蒸制度下,试件抗压强度随钙硅比增大整体呈提高的趋势;较低压力下蒸压应适当延长保温时间,而较高压力蒸压应相应缩短保温时间。随着压蒸保温时间增加,压蒸压力1MPa时试件软化系数增大、压蒸压力2MPa时试件软化系数减小;随着钙硅比增大,试件软化系数整体呈先减小后增大的趋势;大部分压蒸试件的软化系数大于0.6,耐水性合格。压蒸压力对试件孔溶液碱度的影响最大、其次是压蒸保温时间,而钙硅比对孔溶液碱度的影响不大。蒸压压力2MPa、保温3h、钙硅比为1的蒸压试件,压汞法测定其孔隙率为9.22%。随着压蒸压力增大、压蒸保温时间延长、钙硅比增大,压蒸试件中生成的水化硅酸钙逐渐由开始的无定型C-S-H凝胶变化为托贝莫来石或硬硅钙石;钙硅比0.9、压力2MPa、保温6h和钙硅比1.0、压力1.5MPa、保温6h的蒸压制品中合成了硬硅钙石。
其他文献
本论文将从叙事伦理理论的三个维度,故事、话语及阅读层面,分析石黑一雄的著作《长日留痕》,以探索文本隐含的伦理内涵和道德价值观。在《长日留痕》中,石黑一雄以独特的叙事
[目的]研究红细胞分布宽度(RDW)与维持性血液透析(MHD)和持续不卧床腹膜透析(CAPD)患者死亡率之间的关系。[方法]本研究选入2015年1月1日至2016年10月31日期间于昆明医科大学
肝癌作为最常见恶性肿瘤之一,具有极高的发病率及死亡率,局部消融治疗作为一种成熟的临床手段,已成为小肝癌根治性治疗方法之一[1],近年来微波消融治疗小肝癌发展迅速,已经在
目的:比较斜外侧椎间融合联合腰后路椎弓根螺钉内固定术(Oblique lumbar interbody fusion combined with posterior pedicle screw fixation,OLIF+PPSF)与单独斜外侧椎间融
19世纪开始,西方国家掀起了从理性主义出发的宏观城市实践。这种实践一般以全部人工化的理性规划为标志,但因忽视了对城市居民生活的关注,导致城市多样性与丰富性生活的消失、社区活力下降等问题。这种背离日常生活的城市实践活动尽管自60年代以来,已被西方建筑界所批判,却普遍仍旧在中国持续且大规模的进行。以经济为主导的房地产开发,让城市中不断产生如列斐伏尔所言的“零度化”空间破坏着原有城市结构,使得城市活力丧
目的:探讨前路颈椎椎间盘切除融合术联合后路内镜手术治疗“钳夹式”脊髓型颈椎病的疗效。方法:回顾性分析。纳入2015年3月—2017年5月河北医科大学第三医院脊柱外科影像学及
[目 的]探讨氨甲环酸(TXA)不同给药频率及给药时间对减少股骨近端防旋髓内钉(PFNA)治疗股骨转子间骨折(IFF)围术期隐性失血量的影响。[方 法]采用前瞻性随机双盲对照分析的实
在本论文工作中,我们的焦点集中在解决非晶合金研究领域的难点,着重于从微观结构解释非晶合金形成能力于元素的关系、研发兼具优良玻璃形成能力与软磁性能的铁基非晶态合金。我们使用正电子湮灭技术对(Fe71.2B24Y4.8)100-xNbx(x=3,4,5,6)大块金属玻璃中的原子排列结构与周围非晶基体空位环境进行探究。从本征正电子湮灭时间的变化趋势可以发现玻璃形成能力与非晶基体中Bernal hole关
涡轮增压发动机因其小型化已经成为目前主流降低CO2排放的技术。但由于涡轮增压存在固有的“增压滞后”,在汽车起步或者加速阶段,增压压力不足,而影响发动机的动力性能,而且
本文以获得良好性能的电磁波吸收材料为目的,通过球磨制备了片状FeSi与FeSiAl合金粉末,通过溶胶-凝胶法在片状粉末外包覆SiO_2,通过氢热处理初步实现对复合粉末微观组织结构的调控。通过XRD、SEM、EDS、TEM等手段对粉末的微观组织结构进行了分析与表征;通过TG-DSC对粉末的抗氧化性进行了评价;通过VSM、VNA等方法对粉体的电磁参数进行了测试,并基于电磁参数通过传输线定理评价了不同粉