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【碩士】堿激發(fā)粘土質(zhì)工業(yè)廢渣生產(chǎn)建筑膠凝材料的研究

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內(nèi)容簡介

  【碩士】堿激發(fā)粘土質(zhì)工業(yè)廢渣生產(chǎn)建筑膠凝材料的研究  學(xué)科專業(yè): 施工工程   授予學(xué)位:碩士  學(xué)位授予單位:煙臺大學(xué)  學(xué)位年度:2007   混凝土作為最重要的建筑材料,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,但作為混凝土主要原材料的膠凝材料,卻面臨著新的挑戰(zhàn)。硅酸鹽水泥雖然具有原料來源廣、生產(chǎn)技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn),但存在消耗自然資源大、能耗高、污染環(huán)境等缺點(diǎn)。有必要探索與環(huán)境相協(xié)調(diào)的新型膠凝材料。   本文在分析了煤矸石和粉煤灰性質(zhì)的基礎(chǔ)上,以煤矸石、粉煤灰等粘土質(zhì)固體廢棄物為主要原料,通過一價(jià)金屬的堿和鹽,與二價(jià)金屬的鈣鹽聯(lián)合激發(fā),研制出一系列具有膠凝特性的新型膠凝材料及其衍生制品;通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,驗(yàn)證了其具有較高的強(qiáng)度和較好的耐久性;通過原料選擇、工藝流程和工藝參數(shù)選擇等試驗(yàn),對這類材料的一些實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了探討;探索該膠凝體系在普通建筑工程和海洋工程中應(yīng)用的可行性;最后,利用X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡等設(shè)備,對該膠凝體系的水化過程、水化產(chǎn)物及顯微形態(tài)進(jìn)行了分析和研究,探討了堿激發(fā)水泥-煤矸石(粉煤灰)膠凝材料的水化硬化規(guī)律及機(jī)理。通過本文的研究,可以得到如下結(jié)論:   (1) 僅靠堿性激發(fā)劑來激發(fā)燒粘土獲得的膠砂強(qiáng)度不高,實(shí)用價(jià)值不大。摻入硅酸鹽水泥可以顯著提高激發(fā)效果。在堿性激發(fā)劑的激發(fā)下,可以實(shí)現(xiàn)35%的熟料、65%的煤矸石生產(chǎn)32.5級水泥;50%~60%的熟料、40~50%的粉煤灰可以生產(chǎn)42.5級水泥。由此可以節(jié)約水泥生產(chǎn)的資源和能源,而且更有利于環(huán)境的改善,對水泥工業(yè)持續(xù)發(fā)展具有重大意義?! ? (2) 在堿激發(fā)水泥-粉煤灰體系試驗(yàn)中,通過正交試驗(yàn)分析了水泥與粉煤灰兩種基質(zhì)材料在不同物質(zhì)組分配比、不同激活劑及加量、不同水灰對堿激發(fā)膠凝材料的影響,總結(jié)了最佳配比:粉煤灰40%、水泥為54.8%、激發(fā)劑-1為1.2%、激發(fā)劑-2為4%。用此配制的混凝土和易性能滿足施工的要求,28天強(qiáng)度值與等量水泥的混凝土相當(dāng)。   (3) 在堿激發(fā)水泥-煅燒煤矸石體系試驗(yàn)中,首先分析了煤矸石的物理化學(xué)性質(zhì),結(jié)果顯示兩種煤矸石(產(chǎn)地為淄博和龍口)在600℃煅燒2 小時(shí)活性最高。選用35%硅酸鹽水泥和65%煅燒煤矸石,通過分析不同的NaOH / Na2SiO3比,比不同量的堿激發(fā)劑以及減水劑的影響,得出結(jié)論32.5 級堿激發(fā)水泥-煅燒煤矸石水泥的配比為:35%的硅酸鹽水泥、65%煅燒煤矸石、NaOH:Na2SiO3=2:1、外摻激發(fā)劑的量為2%、減水劑0.3%?! ? (4) 簡單介紹了水泥-煅燒煤矸石膠凝材料的生產(chǎn)工藝,分析了該膠凝材料的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),估算了生產(chǎn)成本,并與普通硅酸鹽水泥進(jìn)行比較。得出結(jié)論:利用現(xiàn)有立窯水泥生產(chǎn)工藝,可以生產(chǎn)堿激發(fā)膠凝材料;其生產(chǎn)具有工藝簡單、投資少、成本低、能耗少等優(yōu)勢,是一種具有發(fā)展前景的綠色環(huán)保節(jié)能建材?! ?

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發(fā)布:2007-11-16 15:01    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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