廢棄混凝土全組分再生利用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-17 03:21
廢棄混凝土是建筑物在使用、維護(hù)和拆遷過程中不斷的產(chǎn)生的大量固體廢棄物,其資源化利用一直備受關(guān)注。為了加速推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),構(gòu)建環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展,將廢棄混凝土這一大宗建筑產(chǎn)品廢棄物應(yīng)用到土木工程當(dāng)中,已是大勢(shì)所趨。本文以廢棄混凝土為主要原料,通過對(duì)破碎機(jī)出口粒徑的選擇,找出適合骨料級(jí)配粒徑、實(shí)現(xiàn)骨料最緊密堆積的破碎方法,實(shí)現(xiàn)廢棄混凝土全組分的資源化利用。本文在以下方面進(jìn)行主要研究:(1)最緊粒度級(jí)配再生骨料制備技術(shù)研究為了制備出符合最緊密堆積級(jí)配的再生骨料,通過控制破碎裝置的不同出料孔徑,對(duì)比再生骨料的級(jí)配與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配曲線的相互關(guān)系,提出了滿足骨料級(jí)配和緊密堆積密度的破碎方法。結(jié)果表明:經(jīng)過2.36mm、1.18mm出料孔徑破碎產(chǎn)生的再生粗骨料,其骨料表面附著砂漿都很少,而且再生骨料的級(jí)配也能滿足Ⅱ區(qū)中砂的要求,可以用作混凝土的骨料進(jìn)行使用。(2)再生微粉對(duì)膠凝體系性能影響研究為了探究再生微粉對(duì)膠凝體系性能的影響,測(cè)定不同研磨時(shí)間再生微粉的比表面積,確定適宜再生微粉的研磨時(shí)間(比表面積)。測(cè)定比表面積優(yōu)選組再生微粉的安定性、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、與減水劑相容性及力學(xué)強(qiáng)度,確定再生微...
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
廢棄混凝土破碎制備工藝Figure2-1Wasteconcretecrushingpreparationprocess
2原材料與實(shí)驗(yàn)方法13二次破碎,篩分后將粒徑小于0.15mm的再生混凝土稱作再生微粉,而篩分后粒徑為0.15~4.75mm的廢棄混凝土作為再生細(xì)骨料使用。2.3試驗(yàn)方法(ExperimentMethod)2.3.1物理性能試驗(yàn)(1)顆粒粒徑分布(PSD)本課題通過球磨制備粉料的粒徑分布測(cè)試儀器為Winner3003干粉激光粒度分析儀(見圖2-3),采用空氣作分散介質(zhì),利用紊流分散原理和Mie光散射原理進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試范圍為0.1μm-500μm。該測(cè)試的基本原理為:根據(jù)激光散射原理,顆粒大小不同,散射光能量隨散射角度的分布也不同,此種分布稱為散射譜。激光粒度儀就是通過檢測(cè)顆粒群的散射譜反演顆粒大小及其分布的。圖2-3激光粒度分析儀Fig2-3Laserparticlesizeanalyzer(2)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度與凝結(jié)時(shí)間參照《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間和安定性檢驗(yàn)方法》(GB/T1346-2011),測(cè)定不同摻量的緩凝劑、減水劑對(duì)膠凝材料的標(biāo)準(zhǔn)稠度及凝結(jié)時(shí)間的影響。(3)砂漿稠度、保水率及分層度根據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T70-2009),采用砂漿稠度測(cè)定儀、砂漿分層度測(cè)定儀分別對(duì)砂漿進(jìn)行稠度試驗(yàn)和分層度試驗(yàn);采用金屬圓環(huán)對(duì)濾紙吸水前后的試模質(zhì)量進(jìn)行稱重后,計(jì)算出砂漿的保水率。(4)力學(xué)性能測(cè)試抗壓強(qiáng)度是水泥基膠凝材料最常用的力學(xué)性能指標(biāo)之一,是膠凝材料微觀水化反應(yīng)過程在宏觀尺度的體現(xiàn)。試驗(yàn)參照《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》(GB/T17671-1999)和《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081-2002,在相應(yīng)的測(cè)試齡期(3d、7d和28d),將膠砂試件(40mm×40mm×160mm,用于再生膠凝材料力學(xué)性能測(cè)定)、混凝土試件(100mm×100mm×100mm,用
4再生微粉對(duì)膠凝體系性能影響研究30由圖4-1,不同破碎順序下再生骨料各粒徑分布百分率可以看出。研磨時(shí)間越長(zhǎng),各粒徑分布的顆粒搭配越緊密,與Fuller曲線的貼合度越好。但超過一定時(shí)間,對(duì)粒徑分布的影響不大。研磨初期(30min)在物理作用下表面松散的顆粒進(jìn)行松動(dòng),后期由于球磨機(jī)自身的局限性不能進(jìn)一步將顆粒進(jìn)行分離,再生顆粒由研磨60min至90min時(shí)整體的顆粒分布和比表面積沒有實(shí)質(zhì)性的變遷,故選擇比表面積400m2/kg(研磨60min)再生微粉作為本試驗(yàn)用粉。4.3.2再生微粉摻量對(duì)膠凝體系安定性及適應(yīng)性的影響選擇比表面積400m2/kg(研磨60min)的再生微粉用于水泥基材料進(jìn)行物理性能,將研磨好的再生微粉等量取代10%、20%、30%的P.O42.5水泥,對(duì)新組成的再生微粉膠凝體系進(jìn)行物理性能測(cè)試。(1)再生微粉摻入對(duì)水泥基材料安定性影響參照《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性試驗(yàn)方法》(GB/T1346-2011)中的雷氏夾法和試餅法對(duì)所選用的再生微粉同時(shí)進(jìn)行體積安定性和標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)試(如圖4-2和圖4-3)。將不同摻量再生微粉體積安定性試驗(yàn)結(jié)果記錄于表4-2當(dāng)中。礦物摻合料能夠加入水泥中的先決條件是滿足體積安定性要求,所以對(duì)膠凝表4-2不同摻量再生微粉體積安定性試驗(yàn)結(jié)果Table4-2Volumestabilitytestresultsofdifferentdosagesofregeneratedmicropowder編號(hào)再生微粉摻量試餅法膨脹值(mm)評(píng)定結(jié)果能否使用RCF-110%合格0.5合格能使用RCF-220%合格0.6合格能使用RCF-330%合格0.8合格能使用圖4-2雷氏夾法安定性測(cè)試Figure4-2Reyeclampmethodstabilitytest圖4-3試餅法安定性測(cè)試Figure4-3Testcakemethodstabilitytest
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]再生微粉在水泥基材料中的應(yīng)用與研究進(jìn)展[J]. 周長(zhǎng)順,吉紅波,趙麗穎. 硅酸鹽通報(bào). 2019(08)
[2]再生混凝土利用技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 白巖. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(21)
[3]再生骨料對(duì)砌筑砂漿力學(xué)性能影響研究[J]. 張惠民,蔡小平,徐波,葛勇,張大弓. 城市道橋與防洪. 2019(07)
[4]再生骨料混凝土抗凍性研究進(jìn)展[J]. 陳自豪,元成方. 混凝土. 2019(05)
[5]再生微粉基本性能及對(duì)膠砂性能的影響[J]. 康曉明,李瀅,樊耀虎. 青海大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]全組分再生砂粒度及摻量對(duì)干混砂漿性能影響研究[J]. 張?zhí)O,謝汝朋,李秋義. 混凝土. 2018(10)
[7]再生骨料混凝土研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 喬宏霞,關(guān)利娟,曹輝,路承功. 混凝土. 2017(07)
[8]不同激發(fā)劑激發(fā)建筑垃圾再生微粉活性研究[J]. 李琴,張春紅,孫可偉. 硅酸鹽通報(bào). 2016(07)
[9]不同粒徑建筑垃圾再生粉料性能研究[J]. 王寧,張凱峰,姚源,崔慶怡,黃培增,鄧天明. 硅酸鹽通報(bào). 2015(S1)
[10]建筑垃圾再生微粉的研究現(xiàn)狀[J]. 毛新奇,屈文俊,朱鵬. 混凝土與水泥制品. 2015(08)
博士論文
[1]基于再生骨料品質(zhì)和取代率的再生混凝土配合比設(shè)計(jì)方法研究[D]. 郭遠(yuǎn)新.青島理工大學(xué) 2018
[2]再生骨料對(duì)混凝土性能影響的試驗(yàn)研究和計(jì)算分析[D]. 石建光.上海大學(xué) 2011
碩士論文
[1]高強(qiáng)度再生骨料混凝土的配制及耐久性能研究[D]. 劉杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]烏魯木齊市廢棄混凝土再生粗骨料性能及應(yīng)用研究[D]. 梁芮.新疆大學(xué) 2014
[3]再生膠凝材料改性及性能研究[D]. 華天星.武漢理工大學(xué) 2012
[4]再生骨料的吸水率對(duì)再生混凝土物理力學(xué)性能的影響研究[D]. 楊青.浙江大學(xué) 2011
[5]再生骨料混凝土力學(xué)性能特征及其影響因素[D]. 張九峰.北京交通大學(xué) 2010
[6]再生微粉的基本性能及應(yīng)用[D]. 呂雪源.青島理工大學(xué) 2009
[7]粉土粒度分布及壓實(shí)特性研究[D]. 秦雯.長(zhǎng)安大學(xué) 2007
本文編號(hào):3142709
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
廢棄混凝土破碎制備工藝Figure2-1Wasteconcretecrushingpreparationprocess
2原材料與實(shí)驗(yàn)方法13二次破碎,篩分后將粒徑小于0.15mm的再生混凝土稱作再生微粉,而篩分后粒徑為0.15~4.75mm的廢棄混凝土作為再生細(xì)骨料使用。2.3試驗(yàn)方法(ExperimentMethod)2.3.1物理性能試驗(yàn)(1)顆粒粒徑分布(PSD)本課題通過球磨制備粉料的粒徑分布測(cè)試儀器為Winner3003干粉激光粒度分析儀(見圖2-3),采用空氣作分散介質(zhì),利用紊流分散原理和Mie光散射原理進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試范圍為0.1μm-500μm。該測(cè)試的基本原理為:根據(jù)激光散射原理,顆粒大小不同,散射光能量隨散射角度的分布也不同,此種分布稱為散射譜。激光粒度儀就是通過檢測(cè)顆粒群的散射譜反演顆粒大小及其分布的。圖2-3激光粒度分析儀Fig2-3Laserparticlesizeanalyzer(2)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度與凝結(jié)時(shí)間參照《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間和安定性檢驗(yàn)方法》(GB/T1346-2011),測(cè)定不同摻量的緩凝劑、減水劑對(duì)膠凝材料的標(biāo)準(zhǔn)稠度及凝結(jié)時(shí)間的影響。(3)砂漿稠度、保水率及分層度根據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T70-2009),采用砂漿稠度測(cè)定儀、砂漿分層度測(cè)定儀分別對(duì)砂漿進(jìn)行稠度試驗(yàn)和分層度試驗(yàn);采用金屬圓環(huán)對(duì)濾紙吸水前后的試模質(zhì)量進(jìn)行稱重后,計(jì)算出砂漿的保水率。(4)力學(xué)性能測(cè)試抗壓強(qiáng)度是水泥基膠凝材料最常用的力學(xué)性能指標(biāo)之一,是膠凝材料微觀水化反應(yīng)過程在宏觀尺度的體現(xiàn)。試驗(yàn)參照《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》(GB/T17671-1999)和《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081-2002,在相應(yīng)的測(cè)試齡期(3d、7d和28d),將膠砂試件(40mm×40mm×160mm,用于再生膠凝材料力學(xué)性能測(cè)定)、混凝土試件(100mm×100mm×100mm,用
4再生微粉對(duì)膠凝體系性能影響研究30由圖4-1,不同破碎順序下再生骨料各粒徑分布百分率可以看出。研磨時(shí)間越長(zhǎng),各粒徑分布的顆粒搭配越緊密,與Fuller曲線的貼合度越好。但超過一定時(shí)間,對(duì)粒徑分布的影響不大。研磨初期(30min)在物理作用下表面松散的顆粒進(jìn)行松動(dòng),后期由于球磨機(jī)自身的局限性不能進(jìn)一步將顆粒進(jìn)行分離,再生顆粒由研磨60min至90min時(shí)整體的顆粒分布和比表面積沒有實(shí)質(zhì)性的變遷,故選擇比表面積400m2/kg(研磨60min)再生微粉作為本試驗(yàn)用粉。4.3.2再生微粉摻量對(duì)膠凝體系安定性及適應(yīng)性的影響選擇比表面積400m2/kg(研磨60min)的再生微粉用于水泥基材料進(jìn)行物理性能,將研磨好的再生微粉等量取代10%、20%、30%的P.O42.5水泥,對(duì)新組成的再生微粉膠凝體系進(jìn)行物理性能測(cè)試。(1)再生微粉摻入對(duì)水泥基材料安定性影響參照《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性試驗(yàn)方法》(GB/T1346-2011)中的雷氏夾法和試餅法對(duì)所選用的再生微粉同時(shí)進(jìn)行體積安定性和標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)試(如圖4-2和圖4-3)。將不同摻量再生微粉體積安定性試驗(yàn)結(jié)果記錄于表4-2當(dāng)中。礦物摻合料能夠加入水泥中的先決條件是滿足體積安定性要求,所以對(duì)膠凝表4-2不同摻量再生微粉體積安定性試驗(yàn)結(jié)果Table4-2Volumestabilitytestresultsofdifferentdosagesofregeneratedmicropowder編號(hào)再生微粉摻量試餅法膨脹值(mm)評(píng)定結(jié)果能否使用RCF-110%合格0.5合格能使用RCF-220%合格0.6合格能使用RCF-330%合格0.8合格能使用圖4-2雷氏夾法安定性測(cè)試Figure4-2Reyeclampmethodstabilitytest圖4-3試餅法安定性測(cè)試Figure4-3Testcakemethodstabilitytest
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]再生微粉在水泥基材料中的應(yīng)用與研究進(jìn)展[J]. 周長(zhǎng)順,吉紅波,趙麗穎. 硅酸鹽通報(bào). 2019(08)
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[6]全組分再生砂粒度及摻量對(duì)干混砂漿性能影響研究[J]. 張?zhí)O,謝汝朋,李秋義. 混凝土. 2018(10)
[7]再生骨料混凝土研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 喬宏霞,關(guān)利娟,曹輝,路承功. 混凝土. 2017(07)
[8]不同激發(fā)劑激發(fā)建筑垃圾再生微粉活性研究[J]. 李琴,張春紅,孫可偉. 硅酸鹽通報(bào). 2016(07)
[9]不同粒徑建筑垃圾再生粉料性能研究[J]. 王寧,張凱峰,姚源,崔慶怡,黃培增,鄧天明. 硅酸鹽通報(bào). 2015(S1)
[10]建筑垃圾再生微粉的研究現(xiàn)狀[J]. 毛新奇,屈文俊,朱鵬. 混凝土與水泥制品. 2015(08)
博士論文
[1]基于再生骨料品質(zhì)和取代率的再生混凝土配合比設(shè)計(jì)方法研究[D]. 郭遠(yuǎn)新.青島理工大學(xué) 2018
[2]再生骨料對(duì)混凝土性能影響的試驗(yàn)研究和計(jì)算分析[D]. 石建光.上海大學(xué) 2011
碩士論文
[1]高強(qiáng)度再生骨料混凝土的配制及耐久性能研究[D]. 劉杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]烏魯木齊市廢棄混凝土再生粗骨料性能及應(yīng)用研究[D]. 梁芮.新疆大學(xué) 2014
[3]再生膠凝材料改性及性能研究[D]. 華天星.武漢理工大學(xué) 2012
[4]再生骨料的吸水率對(duì)再生混凝土物理力學(xué)性能的影響研究[D]. 楊青.浙江大學(xué) 2011
[5]再生骨料混凝土力學(xué)性能特征及其影響因素[D]. 張九峰.北京交通大學(xué) 2010
[6]再生微粉的基本性能及應(yīng)用[D]. 呂雪源.青島理工大學(xué) 2009
[7]粉土粒度分布及壓實(shí)特性研究[D]. 秦雯.長(zhǎng)安大學(xué) 2007
本文編號(hào):3142709
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