發(fā)布時間：2017-07-16 19:11

  本文關(guān)鍵詞：赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能研究

  更多相關(guān)文章： 堿激發(fā)赤泥/礦渣 強(qiáng)度 養(yǎng)護(hù)制度 微觀結(jié)構(gòu) 保溫砂漿

【摘要】：目前,我國氧化鋁工業(yè)每年排放大量的固體廢棄物赤泥,赤泥既占用了大量土地,又會對土壤、水源、大氣等造成污染�，F(xiàn)階段對赤泥的利用主要是應(yīng)用到生產(chǎn)建筑材料、回收有價金屬和環(huán)境保護(hù)中吸附材料等領(lǐng)域,但是由于赤泥堿性強(qiáng)、金屬含量低等問題,處理成本過高,可利用領(lǐng)域狹小,難以做到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的效果,目前國內(nèi)外尚無有效的大規(guī)模工業(yè)化處理方法,因此赤泥利用率低。本文研究了赤泥種類、輔助性膠凝材料和水玻璃摻量及模數(shù)對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料組成結(jié)構(gòu)的影響,確定了赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的基本配比;在此基礎(chǔ)上研究了在不同養(yǎng)護(hù)制度下赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的性能及反應(yīng)產(chǎn)物;最后制備了赤泥基堿激發(fā)膠凝隔熱保溫砂漿,本文的具體研究內(nèi)容如下:(1)研究了赤泥種類、輔助性膠凝材料(粉煤灰和礦渣)和水玻璃摻量及模數(shù)對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料組成結(jié)構(gòu)的影響。燒結(jié)法赤泥堿激發(fā)材料具有良好的力學(xué)性能(免煅燒,不摻任何輔助性膠凝材料情況下3天達(dá)36.3MPa),而拜耳法赤泥堿激發(fā)材料卻難以凝結(jié)硬化。在常溫養(yǎng)護(hù)條件下堿激發(fā)粉煤灰早期強(qiáng)度低且發(fā)展緩慢,不宜和燒結(jié)法赤泥組成堿激發(fā)材料;礦渣摻量越多,赤泥基膠堿激發(fā)材料的強(qiáng)度越高(特別是早期強(qiáng)度)。赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的早期強(qiáng)度隨著水玻璃模數(shù)和摻量的增加而增強(qiáng),但是隨著齡期延長強(qiáng)度影響幅度逐漸減小�；谝陨涎芯拷Y(jié)果,確定了赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的基本配比:原狀燒結(jié)法赤泥70%,礦渣30%,激發(fā)劑水玻璃模數(shù)為2.4,摻量為5%(以Na2O計(jì))�；谝陨吓浜媳�,在常溫養(yǎng)護(hù)環(huán)境下,赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的膠砂3天抗壓強(qiáng)度大于40MPa,28天抗壓強(qiáng)度大于60MPa。水玻璃激發(fā)赤泥基堿激發(fā)膠凝材料初凝時間大約為30分鐘,終凝時間約為40分鐘。水化熱反應(yīng)速率曲線有兩個放熱峰:第一個峰為7分鐘左右,是原料的溶解放熱峰;第二個峰為50分鐘左右,是堿激發(fā)反應(yīng)放熱峰,堿激發(fā)反應(yīng)速度快,主要放熱反應(yīng)在5小時內(nèi)完成。(2)研究了不同養(yǎng)護(hù)溫度對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料性能的影響。研究結(jié)果表明,提高養(yǎng)護(hù)溫度和延長較高溫度下的養(yǎng)護(hù)時間都可以促進(jìn)硬化體結(jié)構(gòu)致密,提高早期強(qiáng)度。當(dāng)養(yǎng)護(hù)溫度為20℃~60℃時,赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的早期強(qiáng)度隨著養(yǎng)護(hù)溫度升高而增加,提高養(yǎng)護(hù)溫度可以促進(jìn)凝膠產(chǎn)物形成,并使產(chǎn)物結(jié)構(gòu)致密,強(qiáng)度大幅提高。養(yǎng)護(hù)溫度對赤泥基膠凝材料早期強(qiáng)度的提高作用較有效,隨著齡期延長,不同養(yǎng)護(hù)溫度下其后期強(qiáng)度趨近一致。養(yǎng)護(hù)制度不會使赤泥基堿激發(fā)材料的反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生改變,反應(yīng)產(chǎn)物均為無定形非晶態(tài)物質(zhì),包括水化硅酸鈣(C-S-H)和水化硅鋁酸鈉(N-A-S-H),以及發(fā)生了Al取代Si形成水化硅鋁酸鈣(C-(A)-S-H)凝膠產(chǎn)物。(3)研究了骨料、水玻璃、乳膠粉及水灰比對赤泥基堿激發(fā)隔熱保溫砂漿性能的影響。骨料主要影響赤泥基堿激發(fā)隔熱保溫砂漿的干密度和導(dǎo)熱系數(shù);水玻璃影響隔熱保溫砂漿的強(qiáng)度發(fā)展;可再分散乳膠粉不能有效提高隔熱保溫砂漿的強(qiáng)度,但是可以改善砂漿的可變形能力和耐久性;水灰比可以改變水玻璃的濃度,進(jìn)而影響赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的激發(fā)效果和力學(xué)強(qiáng)度�；谝陨涎芯拷Y(jié)果,得到赤泥基堿激發(fā)隔熱保溫砂漿的最佳配比如下:赤泥基堿激發(fā)材料100g,水灰比1.8,膨脹珍珠巖量100g,乳膠粉4g,水玻璃摻量60g�；谝陨吓浔戎苽涞母魺岜厣皾{符合國家標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型保溫砂漿技術(shù)要求。
【關(guān)鍵詞】：堿激發(fā)赤泥/礦渣 強(qiáng)度 養(yǎng)護(hù)制度 微觀結(jié)構(gòu) 保溫砂漿
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ177
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 赤泥及其利用現(xiàn)狀13-17
• 1.1.1 赤泥的來源及種類13-14
• 1.1.2 赤泥的危害14-15
• 1.1.3 赤泥利用現(xiàn)狀及存在的問題15-17
• 1.2 堿激發(fā)赤泥的研究17-20
• 1.2.1 堿激發(fā)膠凝材料17-18
• 1.2.2 堿激發(fā)膠凝材料的反應(yīng)機(jī)理18-19
• 1.2.3 堿激發(fā)赤泥的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 研究目的、思路、內(nèi)容及意義20-23
• 1.3.1 研究目的20
• 1.3.2 研究思路20-21
• 1.3.3 研究內(nèi)容21-22
• 1.3.4 研究意義22-23
• 第二章 原材料與試驗(yàn)方法23-31
• 2.1 原材料23-27
• 2.1.1 赤泥23-25
• 2.1.2 礦渣25-26
• 2.1.3 水玻璃26-27
• 2.1.4 膨脹珍珠巖27
• 2.1.5 可再分散乳膠粉27
• 2.2 樣品制備27-28
• 2.2.1 赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的制備27-28
• 2.2.2 隔熱保溫砂漿的制備28
• 2.3 測試方法28-31
• 2.3.1 顆粒粒度表征28
• 2.3.2 反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)觀察28
• 2.3.3 反應(yīng)產(chǎn)物和礦物組成測定28-29
• 2.3.4 膠砂性能測試29
• 2.3.5 隔熱保溫砂漿性能測試29-30
• 2.3.6 反應(yīng)放熱測試30-31
• 第三章 赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的制備及優(yōu)化設(shè)計(jì)31-48
• 3.1 赤泥種類對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的性能影響31-34
• 3.1.1 拜耳法赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的性能31-32
• 3.1.2 燒結(jié)法赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的性能32-34
• 3.2 輔助性膠凝材料對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的影響34-39
• 3.2.1 粉煤灰對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的性能影響34-36
• 3.2.2 礦渣對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的性能影響36-39
• 3.3 水玻璃對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的影響39-45
• 3.3.1 水玻璃模數(shù)對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的強(qiáng)度及其產(chǎn)物影響40-42
• 3.3.2 水玻璃摻量對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的強(qiáng)度及其產(chǎn)物影響42-45
• 3.4 赤泥基膠凝材料配比優(yōu)化設(shè)計(jì)45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第四章 不同養(yǎng)護(hù)溫度赤泥基堿激發(fā)材料的性能研究48-64
• 4.1 不同養(yǎng)護(hù)溫度對單一組分的性能影響及產(chǎn)物研究48-53
• 4.1.1 不同養(yǎng)護(hù)溫度對燒結(jié)法赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的強(qiáng)度影響及產(chǎn)物研究48-51
• 4.1.2 不同養(yǎng)護(hù)溫度下堿激發(fā)礦渣的反應(yīng)產(chǎn)物研究51-53
• 4.2 不同養(yǎng)護(hù)溫度對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的強(qiáng)度影響及其產(chǎn)物研究53-60
• 4.2.1 赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的配比及養(yǎng)護(hù)制度53-54
• 4.2.2 不同養(yǎng)護(hù)溫度對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的強(qiáng)度影響54-55
• 4.2.3 不同養(yǎng)護(hù)溫度下赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的反應(yīng)產(chǎn)物組成55-57
• 4.2.4 不同養(yǎng)護(hù)溫度下赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的反應(yīng)產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)57-60
• 4.3 養(yǎng)護(hù)時間對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的強(qiáng)度影響及其產(chǎn)物研究60-63
• 4.3.1 赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的配比及養(yǎng)護(hù)制度60-61
• 4.3.2 養(yǎng)護(hù)時間對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的強(qiáng)度影響61-62
• 4.3.3 不同養(yǎng)護(hù)時間下赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的反應(yīng)產(chǎn)物62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的應(yīng)用探索64-72
• 5.1 赤泥基堿激發(fā)材料凝結(jié)時間64-66
• 5.1.1 水玻璃摻量對凝結(jié)時間的影響65-66
• 5.1.2 水灰比對凝結(jié)時間的影響66
• 5.2 赤泥基堿激發(fā)材料制備隔熱保溫砂漿66-71
• 5.2.1 隔熱保溫砂漿的基本配比67
• 5.2.2 水灰比對隔熱保溫砂漿的影響67-68
• 5.2.3 骨料對隔熱保溫砂漿的影響68-69
• 5.2.4 水玻璃摻量對隔熱保溫砂漿的影響69-70
• 5.2.5 可再分散乳膠粉摻量對隔熱保溫砂漿的影響70
• 5.2.6 赤泥基堿激發(fā)制備的隔熱保溫砂漿基本性能70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-74
• 1. 結(jié)論72-73
• 2. 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果79-80
• 致謝80-82
• 附件82

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳大敏;新型充填膠凝材料在新橋硫鐵礦試驗(yàn)獲得成功[J];化工礦物與加工;2000年09期

2 陳友治;高效玻璃態(tài)膠凝材料的研究與開發(fā)[J];粉煤灰綜合利用;2000年01期

3 陳冀渝;耐酸高強(qiáng)粉煤灰膠凝材料[J];建材工業(yè)信息;2001年09期

4 李憲軍;黃世謀;何廷樹;;高性能膠凝材料的研究綜述[J];混凝土;2007年02期

5 張俊靚;程玉華;沈麗華;;粉狀膠凝材料抽樣代表性的探討[J];粉煤灰;2007年01期

6 周雙喜;;輔助膠凝材料合理代用的模糊聚類分析[J];硅酸鹽通報(bào);2007年06期

7 肖力光;雒鋒;王淑娟;;鎂渣膠凝材料強(qiáng)度影響因素的研究[J];建筑材料學(xué)報(bào);2011年05期

8 王峗;;綠色膠凝材料研究概述[J];化工新型材料;2012年05期

9 曾麗琴;;膠凝材料學(xué)認(rèn)識綜述[J];知識經(jīng)濟(jì);2012年11期

10 Barbara Lothenbach;Karen Scrivener;R D Hooton;王露;孔亞寧;劉數(shù)華;;輔助膠凝材料[J];商品混凝土;2012年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黎非;;地聚合物膠凝材料技術(shù)與應(yīng)用[A];第十屆全國水泥和混凝土化學(xué)及應(yīng)用技術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

2 李娟;周春英;楊進(jìn)波;蘭明章;;高摻量輔助膠凝材料應(yīng)用優(yōu)化系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[A];中國硅酸鹽學(xué)會水泥分會第四屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2012年

3 馮春花;李東旭;;利用鎂渣制備膠凝材料的研究[A];中國硅酸鹽學(xué)會水泥分會第四屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2012年

4 高璐;歐忠文;陳喬;莫金川;;地聚合物膠凝材料[A];2011中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集（第三卷）[C];2011年

5 王愛勤;張承志;王肇嘉;;激發(fā)膠凝材料一些問題的思考[A];第二屆中國商品粉煤灰及磨細(xì)礦渣加工與應(yīng)用技術(shù)交流大會論文集[C];2004年

6 邱發(fā)成;;玻璃增強(qiáng)纖維在菱鎂膠凝材料中的應(yīng)用[A];中國玻璃纖維應(yīng)用市場高層論壇論文集[C];2008年

7 安曉鵬;史才軍;李晃;;三組份膠凝材料體系交流阻抗特性的研究[A];中國硅酸鹽學(xué)會水泥分會第四屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2012年

8 ;活化工業(yè)固廢鋼渣制備綠色膠凝材料的探討與研究[A];中國砂石協(xié)會2013年會第二屆砂石行業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展論壇論文匯編[C];2013年

9 馬保國;李永鑫;賀行洋;陳友治;;玻璃態(tài)膠凝材料的表面改性與模型[A];湖北省土木建筑學(xué)會學(xué)術(shù)論文集（2000-2001年卷）[C];2002年

10 楊南如;;不同膠凝材料的水化特性[A];中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2003年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 駐陜西記者 李琥;第二屆全國化學(xué)激發(fā)膠凝材料研討會舉行[N];中國建材報(bào);2007年

2 本報(bào)實(shí)習(xí)記者　 李學(xué)亮;凝石技術(shù)：為循環(huán)經(jīng)濟(jì)開道[N];經(jīng)理日報(bào);2006年

3 原中國建材規(guī)劃院院長 昃向禎;“凝石”能替代水泥嗎？[N];中國建材報(bào);2005年

4 王自福 崔洪濤;菱鎂膠粘材料改性劑作用原理[N];中國建材報(bào);2010年

5 鄒聲文;中國凝石技術(shù)展現(xiàn)廣闊前景[N];經(jīng)理日報(bào);2006年

6 本報(bào)記者 趙洪亮;“凝石”水泥搶占水利市場[N];中國水利報(bào);2005年

7 本報(bào)記者 張曄邋王燕寧 通訊員 王文婷 徐欣佳;廢物堆里顯身手[N];科技日報(bào);2007年

8 涂平濤;氯氧鎂制品的生產(chǎn)誤區(qū)與解析(之二)[N];中華建筑報(bào);2014年

9 王燕謀;水泥的發(fā)明[N];中國建材報(bào);2004年

10 中國建筑材料工業(yè)協(xié)會科技教育委員會 黃書謀 吳兆正;關(guān)于“凝石”的幾點(diǎn)看法[N];中國建材報(bào);2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王有團(tuán);金川低成本充填膠凝材料及高濃度料漿管輸特性研究[D];北京科技大學(xué);2015年

2 張同生;水泥熟料與輔助性膠凝材料的優(yōu)化匹配[D];華南理工大學(xué);2012年

3 李茂輝;低活性水淬渣基早強(qiáng)充填膠凝材料開發(fā)與水化機(jī)理研究[D];北京科技大學(xué);2015年

4 張光存;金川鎳礦早強(qiáng)膠凝材料開發(fā)及充填料漿管輸特性研究[D];北京科技大學(xué);2015年

5 魏秀泉;煤矸石凝石膠凝材料及其在似膏體充填中的應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2010年

6 張發(fā)文;礦渣膠凝材料膠結(jié)礦山尾砂充填性能及機(jī)理研究[D];武漢大學(xué);2009年

7 黎鵬平;膠凝材料組成與鋼筋混凝土氯離子腐蝕研究[D];華南理工大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳冠君;鎂渣制備可控膨脹性膠凝材料的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 周寧;低收縮中等強(qiáng)度混凝土的膠凝材料優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2015年

3 郝旭濤;鉻鐵渣活化制備低溫陶瓷膠凝材料[D];昆明理工大學(xué);2016年

4 張鵬;赤泥基堿激發(fā)膠凝材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能研究[D];華南理工大學(xué);2016年

5 朱會榮;硫氧鎂膠凝材料性能的研究[D];吉林建筑工程學(xué)院;2010年

6 劉尊玉;環(huán)保型膠凝材料的制備與性能研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 陳明路;生態(tài)型膠凝材料及其混凝土性能研究[D];北京建筑大學(xué);2015年

8 孫維;輔助膠凝材料對水泥石微結(jié)構(gòu)形成及力學(xué)性能的影響[D];湖北工業(yè)大學(xué);2011年

9 雒鋒;少熟料鎂渣膠凝材料的研究及應(yīng)用[D];吉林建筑工程學(xué)院;2010年

10 曹曉梅;紙廠白泥制備氧化鈣膠凝材料的特性及應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

，

本文編號：550131