利用磷尾礦制備泡沫混凝土的研究
本文選題:磷尾礦 + 泡沫混凝土; 參考:《武漢工程大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:磷礦是一種重要的化工礦物原料,可以用于制備磷肥、黃磷、磷酸、磷化物等人們不可缺少的產(chǎn)品。而在磷礦的開采利用過程當(dāng)中,部分磷礦由于品位太低,很難被利用,只能作為工業(yè)廢棄物處理,這些磷礦被稱之為磷礦尾礦,簡稱磷尾礦。每生產(chǎn)1噸磷精礦,同時(shí)將產(chǎn)生0.44噸的磷尾礦。我國近年來的磷尾礦年產(chǎn)量都在近千萬噸。大量的磷尾礦建庫堆放,帶來一系列的問題如:占用大量的土地,存在安全隱患,尾礦庫建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用高等。目前,關(guān)于磷尾礦應(yīng)用的研究有很多,如制備微晶玻璃、免燒磚等。但用于制備泡沫混凝土的研究尚少,本研究就是用磷尾礦為原料來制備GB 11968-2006 A3.5 B05級泡沫混凝土。泡沫混凝土是指對混凝土漿料采用物理、機(jī)械或化學(xué)發(fā)泡方法,然后再經(jīng)過注漿成型,養(yǎng)護(hù)、烘干而形成的一種具有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。近年來,隨著節(jié)能成為社會的熱門話題之一,泡沫混凝土以其輕質(zhì)、保溫、隔音、抗沖擊、防火等優(yōu)點(diǎn)而倍受人們的青睞。本課題旨在抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)到GB 11968-2006 A3.5 B05級泡沫混凝土要求的前提下,盡可能多的摻入磷尾礦,從而進(jìn)一步減小磷尾礦對環(huán)境保護(hù)的壓力。本研究通過大量前期試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),容重、導(dǎo)熱系數(shù)、線性收縮等各項(xiàng)指標(biāo)均易達(dá)標(biāo),唯獨(dú)抗壓強(qiáng)度不易達(dá)標(biāo)。故系統(tǒng)研究了水泥、硅灰、減水劑、硬脂酸鈣、水灰比、成型溫度、養(yǎng)護(hù)制度、磷尾礦摻量對泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。并得出在滿足抗壓強(qiáng)度要求的前提下,磷尾礦最多摻量為6.9wt%。當(dāng)將磷尾礦進(jìn)行高溫煅燒后,其中的白云石相會分解生成游離的氧化鈣和氧化鎂,可以與二氧化硅反應(yīng)從而具有一定的活性,可以作為活性集料使用。通過設(shè)計(jì)混料試驗(yàn),得出在抗壓強(qiáng)度達(dá)標(biāo)的前提下,磷尾礦作為活性集料的使用量比磷尾礦直接作為惰性集料多用了8.6wt%。本文用Micro Capture對泡沫混凝土試塊拍截面進(jìn)行攝照片,然后結(jié)合IPP(Image Pro Plus)圖像分析處理軟件,通過比較幾種不同的截面處理方法對孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響,最終確定通過用真密度、容重計(jì)算得出孔隙率;對截面用馬克筆涂黑然后拍照結(jié)合IPP統(tǒng)計(jì)平均形狀因子;在馬克筆涂黑的基礎(chǔ)上再用碳酸鈣粉末將氣孔填平,然后拍照結(jié)合IPP統(tǒng)計(jì)其平均孔徑。再在此基礎(chǔ)上,研究泡沫混凝土的孔隙率、平均孔徑及平均形狀因子相互間的關(guān)系及他們對抗壓強(qiáng)度的影響和孔隙率對導(dǎo)熱系數(shù)的影響,并擬合出數(shù)學(xué)表達(dá)式。
[Abstract]:Phosphate ore is an important chemical mineral raw material, which can be used in the preparation of phosphate, yellow phosphorus, phosphoric acid and phosphide. In the process of exploitation and utilization of phosphate ore, some phosphate ores are very difficult to be used because of low grade and can only be used as industrial wastes. These phosphate ores are called phosphate mines, for short, phosphorus tailings. 1 tons of phosphorus concentrate will be produced and 0.44 tons of phosphorous tailings will be produced at the same time. The annual output of phosphorus tailings in China is nearly ten million tons in recent years. A large number of phosphorus tailings are stacked and stacked, which brings a series of problems, such as a large number of land, hidden dangers, high construction and maintenance costs of tailings. The preparation of microcrystalline glass, no burning brick and so on. But the research on the preparation of foamed concrete is few. This study is to prepare GB 11968-2006 A3.5 B05 foam concrete with phosphorous tailings. The foam concrete is formed by the use of physical, mechanical or chemical foaming method for concrete slurry, then after grouting, curing and drying. A new type of lightweight thermal insulation material with a large number of closed holes. In recent years, as one of the hot topics in the society, foam concrete is favored by people for its advantages of light quality, insulation, sound insulation, shock resistance and fire protection. This subject is aimed at the ability to reach the requirements of the GB 11968-2006 A3.5 B05 foam concrete. As much as possible, the phosphorus tailings are added to the tailings as much as possible to further reduce the pressure on the environmental protection of the phosphorous tailings. Through a large number of previous experiments, we found that the bulk density, thermal conductivity, linear shrinkage and other indexes are easy to reach the standard, only the compressive strength is not easy to reach the standard. The effect of type temperature, curing system and the amount of phosphorous tailings on the compressive strength of the foam concrete is obtained. The maximum amount of phosphorous tailings is 6.9wt%., when the phosphorus tailings are calcined at high temperature, the dolomite phase will decompose and produce free calcium oxide and Magnesium Oxide. It has certain activity and can be used as active aggregate. Through the design of the mixture test, it is concluded that the use of phosphorus tailings as the active aggregate is more used than the phosphorous tailings as the inert aggregate on the premise of the compressive strength to meet the standard. 8.6wt%. Micro Capture is used in this paper to photograph the cross section of the foam concrete test block, and then combined with IPP (Image). Pro Plus) image analysis and processing software, by comparing the influence of several different cross section processing methods on the pore structure parameters, it is concluded that the porosity is calculated by using true density and the bulk density is calculated. The cross section is blackened with Mark pen then taking photos with IPP to statistic the average shape factor, and then using the calcium carbonate powder on the basis of the Mark pen to black the pores. The average pore size of the foam concrete, the relationship between the porosity, the average pore size and the average shape factor and their influence on the compressive strength and the effect of porosity on the thermal conductivity are studied on the basis of IPP, and the mathematical form is fitted.
【學(xué)位授予單位】:武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TD926.4;TU528.2
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,本文編號:1776082
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