本文選題：泡沫混凝土　切入點：鋼渣　出處：《安徽工業(yè)大學》2016年碩士論文

【摘要】：鋼渣是鋼鐵冶金行業(yè)的主要副產(chǎn)品,目前約有70%的鋼渣處于堆存和填埋狀態(tài),造成與農(nóng)爭地,并污染環(huán)境、破壞生態(tài)。鋼渣具備用于建材的強度、硬度及活性等基本性能,近幾年來鋼渣在混凝土中資源化利用的研究逐漸增多,但仍然存在排放量大但利用率低以及鋼渣利用時的二次能耗等問題,實現(xiàn)鋼渣的大宗量、低能耗資源化利用具有重要的研究價值和現(xiàn)實意義。在保溫材料方面,泡沫混凝土的研究和應用已相當廣泛,但因其自身結(jié)構(gòu)缺陷而導致的強度低、料漿穩(wěn)定性差及吸水率高等問題限制了進一步的推廣應用。因此,本課題立足于鋼渣在墻體材料中的資源化利用,將鋼渣作為集料制備鋼渣泡沫混凝土,并重點研究其保溫性能,為鋼渣在建材中規(guī)�；�、低能耗高效資源化利用提供新途徑和理論支撐。圍繞鋼渣泡沫混凝土制備及保溫性能研究,開展鋼渣泡沫混凝土制備、基本性能及保溫性能試驗研究。通過正交試驗,研究鋼渣摻量、粒徑及發(fā)泡劑摻量對鋼渣泡沫混凝土力學性能及熱物性的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明:發(fā)泡劑性能及用量對鋼渣泡沫混凝土干體積密度、吸水率、抗壓強度和導熱系數(shù)影響最顯著;鋼渣摻量比鋼渣粒徑對混凝土性能影響大,且混凝土抗壓強度、干密度、吸水率及導熱系數(shù)隨著鋼渣摻量的增加而增大。試驗中制備的鋼渣泡沫混凝土試塊干密度介于泡沫混凝土與普通混凝土之間,隨著混凝土干密度的增大,抗壓強度提高、吸水率呈快速下降的趨勢且導熱系數(shù)迅速增大,試塊導熱系數(shù)最大值略大于純水泥基體的導熱系數(shù)。總之,鋼渣泡沫混凝土的力學性能和導熱性能均能介于普通混凝土與泡沫混凝土性能之間,且其蓄熱性能較普通混凝土蓄熱性能更好。在試驗研究基礎上,對鋼渣泡沫混凝土保溫性能及其機理進行了理論分析和研究。首先,通過多元非線性擬合,得出鋼渣泡沫混凝土干體積密度和抗壓強度的計算公式。其次,根據(jù)試驗結(jié)果推導出三相導熱系數(shù)模型并進行驗證及修正,修正后的導熱系數(shù)模型與試驗結(jié)果相近。修正的參數(shù)并非唯一確定,還有待進一步的修正。最后,運用MATLAB軟件建立二維隨機骨料模型,同時運用有限元軟件ANSYS模擬鋼渣泡沫混凝土內(nèi)部瞬態(tài)傳熱過程,分析熱量在鋼渣、氣泡及漿體之間的傳導規(guī)律。
[Abstract]:Slag is the main by-product of iron and steel metallurgy industry, currently has about 70% steel slag in piling and landfill, caused by competing with agriculture, and environmental pollution, ecological damage. With the strength of steel slag used in building materials, the basic properties of hardness and activity, in recent years the research on the utilization of the resources in the concrete of steel slag increases gradually, but there are still large emissions but the utilization rate of the two low power consumption and the utilization of steel slag, steel slag has a large amount of implementation, an important research value and practical significance of low energy utilization. The insulation material, the research and application of foam concrete has been quite widely, but due to its own the structure defects of low strength and poor stability of slurry and water absorption rate of higher limits further application. Therefore, this research is based on steel slag recycling in wall materials by using steel slag as aggregate system Preparation of steel slag foam concrete, and focus on the thermal insulation performance of steel slag as the scale in the building, to provide a new way and theoretical support of low energy consumption and high efficiency of resource utilization. The steel slag foam concrete preparation and thermal insulation properties of steel slag, carry out foam concrete preparation, basic performance and thermal performance test research. Through orthogonal test, study steel slag, the particle size and the quantity of foaming agent on influence of steel slag foam concrete mechanical properties and thermal properties. The experimental results show that the performance and the amount of steel slag foam concrete foaming agent on dry bulk density, water absorption rate, the most significant influence on the compressive strength and thermal conductivity; steel slag ratio of the particle size of steel slag concrete the performance impact, and the concrete compressive strength, dry density, water absorption rate and thermal conductivity increases with the increase of steel slag content. The preparation of steel slag foam concrete block dry density dielectric test Between the foam concrete and ordinary concrete, with the increase of dry density of concrete, compressive strength increased, water absorption rate is rapid decline and the thermal conductivity increases rapidly, block conductivity maximum thermal conductivity is slightly larger than the pure cement matrix. In short, the mechanical properties and thermal conductivity of steel slag foam concrete were between ordinary concrete and the performance of foam concrete, and its thermal performance than ordinary concrete thermal performance better. Based on the experiment, the steel slag concrete foam insulation performance and mechanism of a theoretical analysis and research. Firstly, through multiple nonlinear fitting, the calculation formula of dry slag foam concrete density and compressive strength. Secondly, according to the results of push the three-phase thermal conductivity derived model and verified and corrected thermal conductivity model and experimental results after correction of phase correction. The parameter is not only determined to be further modified. Finally, using MATLAB software to establish the two-dimensional random aggregate model, and using the finite element software ANSYS to simulate the internal transient heat transfer process of steel slag foam concrete, analysis of heat in slag, bubbles and slurry conduction law.

【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU528

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