造紙污泥對(duì)水泥基硅酸鈣板及保溫砂漿性能的影響
發(fā)布時(shí)間：2020-12-03 05:02
造紙污泥是處理工業(yè)廢水得到的固體廢棄物,是造紙工業(yè)最大的污染源,可以分為含纖維造紙污泥和無(wú)纖維造紙污泥。造紙污泥摻入到硅酸鈣板和保溫砂漿中,可以改善保溫砂漿和硅酸鈣板的韌性、強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù),同時(shí)能夠大幅度降低木漿纖維和水泥的用量,降低成本。本文主要研究了造紙污泥對(duì)水泥基硅酸鈣板和保溫砂漿性能的影響。主要從以下方面進(jìn)行研究:（1）鈣硅比對(duì)硅酸鈣板中托勃莫來(lái)石形成機(jī)制的影響;（2）制備工藝對(duì)硅酸鈣板中托勃莫來(lái)石形成機(jī)制的影響;（3）造紙污泥取代木漿纖維對(duì)硅酸鈣板性能的影響,并通過(guò)響應(yīng)曲面法確定造紙污泥灰和堿回收白泥的最佳摻量;（4）采用響應(yīng)曲面法研究了三種外加劑對(duì)保溫砂漿性能的影響,并確定三種外加劑的最佳摻量;（5）選取不同類型的造紙污泥,研究其對(duì)保溫砂漿力學(xué)性能和保溫性能的影響。取得了以下結(jié)論:（1）托勃莫來(lái)石是硅酸鈣板制備過(guò)程中的主要水化產(chǎn)物,對(duì)硅酸鈣板的性能具有重要的影響。對(duì)硅酸鈣板的XRD和DSC分析表明,當(dāng)硅酸鈣板中鈣硅比為1.151.60、蒸養(yǎng)時(shí)間為4h8h和蒸養(yǎng)溫度為190℃195℃時(shí),托勃莫來(lái)石的形成量最高。...
【文章來(lái)源】：濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
制備保溫砂漿和硅酸鈣板的技術(shù)路線
在硅酸鈣板的中摻量（即具有不同的鈣硅比）將會(huì)對(duì)其水化產(chǎn)物有顯著的影響。硅酸鈣板中水泥摻量與鈣硅比對(duì)應(yīng)表如表 3.1 所示。本節(jié)中成型壓力、蒸養(yǎng)時(shí)間和蒸養(yǎng)溫度分別為 40MPa, 6h and 195℃。成型工藝如圖 3.1 所示。表 3.1 硅酸鈣板中水泥摻量與鈣硅比對(duì)應(yīng)表水泥摻量/% 50 60 70 72 74 76 78 80 90 100鈣硅比 0.60 0.83 1.15 1.22 1.30 1.39 1.49 1.60 2.30 3.563.1.1 XRD 分析圖 3.2 展示了硅酸鈣板中不同水泥摻量試樣的 XRD 圖譜，同時(shí)其礦物相與 ICCDPDF 數(shù)據(jù)庫(kù)做了一定的對(duì)比。圖中可以看出水泥的摻量對(duì)礦物相具有很大的影響。托勃莫來(lái)石的衍射峰強(qiáng)度在摻量為 50%~70%時(shí)，隨著鈣硅比的升高強(qiáng)度逐漸升高，可以看出鈣質(zhì)材料的加入有利于托勃莫來(lái)石的生成。但從圖譜中可以看出，SiO2的峰強(qiáng)度是占主導(dǎo)的，這是由于在此范圍內(nèi)石英砂的摻量仍然是過(guò)多的，過(guò)量的石英砂同樣預(yù)示著水泥摻量的缺失。而 C2S/C3S 的衍射峰強(qiáng)度在 XRD 圖譜中也是不可忽視的，這說(shuō)明了水泥的反應(yīng)并未完全進(jìn)行。隨著水泥摻量逐漸增長(zhǎng)到 80%~100%，托勃莫來(lái)石的衍射峰強(qiáng)度隨著水泥摻量的增加逐漸降低，此時(shí)SiO2的衍射峰急劇降低甚至消失。相反的Ca(OH)2的衍射峰開(kāi)始出現(xiàn)并且明顯增長(zhǎng)。這些現(xiàn)象是由于鈣質(zhì)材料的增多和硅質(zhì)材料的缺失引起的。同樣地
圖 3.2 水泥摻量對(duì)硅酸鈣板試樣 XRD 圖譜的影響3.1.2 TG-DSC 分析圖 3.3 展示了不同鈣硅比下的 DSC-TG 曲線。對(duì)于水泥摻量為 50%、60%、70%80%的試樣來(lái)說(shuō)，DSC 曲線在 50℃到 150℃時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)吸熱峰，緊跟著在 460℃時(shí)80%的試樣出現(xiàn)了一個(gè)吸熱峰，可能是由于 Ca(OH)2的分解。另外，在 810℃到 830時(shí)出現(xiàn)的放熱峰可能是由于托勃莫來(lái)石的轉(zhuǎn)變。在 TG 曲線中，50℃到 150℃的質(zhì)量失可能是有結(jié)合水和自由水的缺失而形成的，與前面的 DSC 曲線相對(duì)應(yīng)。而在 810℃830℃時(shí)并沒(méi)有出現(xiàn)任何可以觀察到的質(zhì)量損失，表明可能是由于無(wú)水托勃莫來(lái)石向灰石轉(zhuǎn)化。水泥摻量為 90%和 100%的 DSC 曲線與前面的相似，但是一些不同點(diǎn)也是明顯的其中一個(gè)就是在 420℃和 500℃時(shí)的 Ca(OH)2的放熱峰開(kāi)始變寬，并分別伴有 1.1 wt%2.5wt%的質(zhì)量損失，這就預(yù)示著過(guò)量的 Ca(OH)2的產(chǎn)生。而在 810℃到 830℃時(shí)硅酸
本文編號(hào)：2896032
【文章來(lái)源】：濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
制備保溫砂漿和硅酸鈣板的技術(shù)路線
在硅酸鈣板的中摻量（即具有不同的鈣硅比）將會(huì)對(duì)其水化產(chǎn)物有顯著的影響。硅酸鈣板中水泥摻量與鈣硅比對(duì)應(yīng)表如表 3.1 所示。本節(jié)中成型壓力、蒸養(yǎng)時(shí)間和蒸養(yǎng)溫度分別為 40MPa, 6h and 195℃。成型工藝如圖 3.1 所示。表 3.1 硅酸鈣板中水泥摻量與鈣硅比對(duì)應(yīng)表水泥摻量/% 50 60 70 72 74 76 78 80 90 100鈣硅比 0.60 0.83 1.15 1.22 1.30 1.39 1.49 1.60 2.30 3.563.1.1 XRD 分析圖 3.2 展示了硅酸鈣板中不同水泥摻量試樣的 XRD 圖譜，同時(shí)其礦物相與 ICCDPDF 數(shù)據(jù)庫(kù)做了一定的對(duì)比。圖中可以看出水泥的摻量對(duì)礦物相具有很大的影響。托勃莫來(lái)石的衍射峰強(qiáng)度在摻量為 50%~70%時(shí)，隨著鈣硅比的升高強(qiáng)度逐漸升高，可以看出鈣質(zhì)材料的加入有利于托勃莫來(lái)石的生成。但從圖譜中可以看出，SiO2的峰強(qiáng)度是占主導(dǎo)的，這是由于在此范圍內(nèi)石英砂的摻量仍然是過(guò)多的，過(guò)量的石英砂同樣預(yù)示著水泥摻量的缺失。而 C2S/C3S 的衍射峰強(qiáng)度在 XRD 圖譜中也是不可忽視的，這說(shuō)明了水泥的反應(yīng)并未完全進(jìn)行。隨著水泥摻量逐漸增長(zhǎng)到 80%~100%，托勃莫來(lái)石的衍射峰強(qiáng)度隨著水泥摻量的增加逐漸降低，此時(shí)SiO2的衍射峰急劇降低甚至消失。相反的Ca(OH)2的衍射峰開(kāi)始出現(xiàn)并且明顯增長(zhǎng)。這些現(xiàn)象是由于鈣質(zhì)材料的增多和硅質(zhì)材料的缺失引起的。同樣地
圖 3.2 水泥摻量對(duì)硅酸鈣板試樣 XRD 圖譜的影響3.1.2 TG-DSC 分析圖 3.3 展示了不同鈣硅比下的 DSC-TG 曲線。對(duì)于水泥摻量為 50%、60%、70%80%的試樣來(lái)說(shuō)，DSC 曲線在 50℃到 150℃時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)吸熱峰，緊跟著在 460℃時(shí)80%的試樣出現(xiàn)了一個(gè)吸熱峰，可能是由于 Ca(OH)2的分解。另外，在 810℃到 830時(shí)出現(xiàn)的放熱峰可能是由于托勃莫來(lái)石的轉(zhuǎn)變。在 TG 曲線中，50℃到 150℃的質(zhì)量失可能是有結(jié)合水和自由水的缺失而形成的，與前面的 DSC 曲線相對(duì)應(yīng)。而在 810℃830℃時(shí)并沒(méi)有出現(xiàn)任何可以觀察到的質(zhì)量損失，表明可能是由于無(wú)水托勃莫來(lái)石向灰石轉(zhuǎn)化。水泥摻量為 90%和 100%的 DSC 曲線與前面的相似，但是一些不同點(diǎn)也是明顯的其中一個(gè)就是在 420℃和 500℃時(shí)的 Ca(OH)2的放熱峰開(kāi)始變寬，并分別伴有 1.1 wt%2.5wt%的質(zhì)量損失，這就預(yù)示著過(guò)量的 Ca(OH)2的產(chǎn)生。而在 810℃到 830℃時(shí)硅酸
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