發(fā)布時(shí)間：2021-11-08 03:24

　　堿激發(fā)膠凝材料相對(duì)于普通硅酸鹽水泥具有能耗低、污染物排放少、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),是一類潛力巨大的膠凝材料。然而,相對(duì)于普通硅酸鹽水泥,以堿激發(fā)礦渣為代表的堿激發(fā)膠凝材料存在凝結(jié)時(shí)間過快、干燥收縮大等問題,限制了堿激發(fā)膠凝材料的大規(guī)模應(yīng)用。另一方面,當(dāng)前針對(duì)鎢尾礦資源化、規(guī)�；醚芯恐饕性谝枣u尾礦作為普通混凝土摻和料或通過物理/化學(xué)激活后作為膠凝材料使用等方面,但存在強(qiáng)度低、成本高、工序復(fù)雜等方面的問題。為此,本文針對(duì)礦渣和細(xì)顆粒鎢尾礦這兩類湖南衡陽地區(qū)主要的工業(yè)固廢,開展摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣發(fā)泡材料制備及相關(guān)性能研究,一方面擬利用堿激發(fā)礦渣材料的高強(qiáng)度特性消化大量細(xì)顆粒鎢尾礦,另一方面考慮細(xì)顆粒鎢尾礦的特性,調(diào)節(jié)堿激發(fā)礦渣材料的凝結(jié)時(shí)間,并試圖利用細(xì)顆粒鎢尾礦的骨架效應(yīng)降低堿激發(fā)礦渣材料的干燥收縮等問題。在此基礎(chǔ)上,制備摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣發(fā)泡材料,實(shí)現(xiàn)礦渣、細(xì)顆粒鎢尾礦的綜合高附加值利用。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:（1）細(xì)顆粒鎢尾礦與礦渣原材料特性研究由于不同地方、不同工藝所排放的工業(yè)固廢各有差異,因此本文首先對(duì)細(xì)顆粒鎢尾礦及礦渣的化學(xué)成分、物相組成等進(jìn)行了表征分析。分析... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

湖南衡

湘潭大學(xué)工學(xué)碩士論文3圖1-21t硅酸鹽水泥生產(chǎn)所需的消耗與排放目前替代膠凝材料主要有硫鋁酸鈣水泥、鋁酸鈣水泥、硫鋁酸鈣貝利特水泥、磷酸鎂水泥、堿激發(fā)膠凝材料等，其中堿激發(fā)膠凝材料作為一種替代水泥的膠凝材料，在上世紀(jì)80年代后期，就開始引起了人們極大的關(guān)注。堿激發(fā)膠凝材料是以工業(yè)固廢及天然礦物等具有潛在活性的硅鋁酸鹽材料為原料，在堿激發(fā)劑作用下形成的膠凝材料。堿激發(fā)膠凝材料不僅原材料來源廣泛，而且充分利用了工業(yè)固廢，具有一定的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益；另一方面堿激發(fā)膠凝材料能表現(xiàn)出優(yōu)于硅酸鹽水泥的性能且與硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝相比可降低能源和資源的消耗、減少污染物的排放等[10-12]，因而堿激發(fā)膠凝材料已經(jīng)成為當(dāng)前新型綠色替代膠凝材料的研究熱點(diǎn)。目前對(duì)堿激發(fā)膠凝材料的研究較為成熟的體系之一是堿激發(fā)礦渣，但堿激發(fā)礦渣存在凝結(jié)快、脆性大、易開裂、易泛霜等問題，大大限制其在實(shí)際工程中的應(yīng)用[13]。一些研究通過考慮減縮劑[14]、纖維[15]、其他礦物材料（粉煤灰[16]、偏高嶺土[17]、硅灰[18]等）等的復(fù)摻解決上述問題，也取得了一定的進(jìn)展，同時(shí)，由前文所述，鎢尾礦化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，活性低，摻入可能降低反應(yīng)速率，同時(shí)對(duì)堿激發(fā)礦渣目前面臨的問題可望有一定緩解作用。因此，若是將細(xì)顆粒鎢尾礦摻入堿激發(fā)礦渣材料中，既消耗了鎢尾礦和礦渣，加大了資源化利用，變廢為寶，也有利于緩解目前水泥行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與危機(jī)。另一方面，考慮到細(xì)顆粒鎢尾礦的特性，有望能調(diào)節(jié)堿激發(fā)礦渣材料的凝結(jié)時(shí)間，并有望利用細(xì)顆粒鎢尾礦的骨架效應(yīng)降低堿激發(fā)礦渣材料的干燥收縮等問題。因此對(duì)鎢尾礦和礦渣制備堿激發(fā)膠凝材料的研究是有著十分重要的研究?jī)r(jià)值和實(shí)際意義。此外，近些年以來，全球能耗情況愈加嚴(yán)重，節(jié)能問題已?

摻細(xì)顆粒鎢尾礦制備堿激發(fā)礦渣發(fā)泡材料及相關(guān)性能研究14（2）摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣材料的制備及性能研究利用礦渣、細(xì)顆粒鎢尾礦通過水玻璃激發(fā)制備堿激發(fā)膠凝材料，首先研究了細(xì)顆粒鎢尾礦摻量對(duì)摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣材料的影響，分別探討了其對(duì)凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度、聲波、收縮值及微觀形貌方面的影響，進(jìn)一步綜合考慮，確定較優(yōu)的細(xì)顆粒鎢尾礦摻量。繼續(xù)研究了激發(fā)劑摻量和激發(fā)劑模數(shù)對(duì)凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度的影響，進(jìn)一步確定較優(yōu)的摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣材料配比。（3）摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣發(fā)泡材料的制備及性能研究在（2）部分中較優(yōu)摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣材料配比的基礎(chǔ)上，加入發(fā)泡劑，制備摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣發(fā)泡材料。研究不同發(fā)泡體系、發(fā)泡劑摻量、穩(wěn)泡劑摻量、水膠比對(duì)干密度、抗壓強(qiáng)度、吸水率、軟化系數(shù)、孔隙結(jié)構(gòu)的影響，制備出一系列不同性能的摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣發(fā)泡材料。1.6.3技術(shù)路線本文的技術(shù)路線如圖1-3所示。圖1-3技術(shù)路線圖1.6.4創(chuàng)新點(diǎn)（1）針對(duì)湖南衡陽地區(qū)的礦渣、細(xì)顆粒鎢尾礦這兩類工業(yè)固廢進(jìn)行綜合利用研究，利用堿激發(fā)礦渣材料的高強(qiáng)度特性消化大量的細(xì)顆粒鎢尾礦，同時(shí)也利用細(xì)顆粒鎢尾礦的特性來調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間及降低堿激發(fā)礦渣材料的干燥收縮等問題，制備出性能較好的摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣材料。（2）在摻細(xì)顆粒鎢尾礦堿激發(fā)礦渣材料的基礎(chǔ)上利用化學(xué)發(fā)泡制備出了一些列不同性能的堿激發(fā)發(fā)泡材料，進(jìn)一步提高了對(duì)礦渣、細(xì)顆粒鎢尾礦的綜合高附加值利用。

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