固體廢棄物制備燒結(jié)保溫磚及基本性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-06 18:59
隨著煤炭資源的開采和利用,造成煤矸石大量堆積,不僅占用土地資源,影響礦區(qū)的空氣質(zhì)量和植被的生長(zhǎng),煤矸石的長(zhǎng)期堆積存在一定的安全隱患,而且煤矸石作為一種自然礦物材料,具有制備建筑材料、發(fā)電、農(nóng)業(yè)方面等多種用途,造成資源的浪費(fèi)。煤矸石帶來的環(huán)境、安全等問題越發(fā)嚴(yán)峻,煤矸石的資源化利用成為社會(huì)亟待解決的問題。污泥作為一種污水處理產(chǎn)物,具有有機(jī)質(zhì)含量高,攜帶大量重金屬、病原微生物等有害物質(zhì)的特點(diǎn),污泥的大量堆積很容易造成土壤和水體的有機(jī)質(zhì)污染、重金屬污染、病原體污染及水體的富營(yíng)養(yǎng)化。煤矸石、污泥都具有燒失量大、發(fā)熱量大等特點(diǎn),利用煤矸石、污泥等固體廢棄物配以膨脹珍珠巖焙燒而成的固廢基燒結(jié)保溫磚具有輕質(zhì)、保溫、吸音等優(yōu)點(diǎn),是一種綠色環(huán)保的新型墻體材料,具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文研究了煤矸石基燒結(jié)保溫磚和污泥基燒結(jié)保溫磚的制備方法。通過XRD分析、熱重分析等手段研究原材料的物理化學(xué)性質(zhì),以固體廢棄物、多孔材料為原料并結(jié)合先進(jìn)的成孔方法方法制備保溫磚,通過大量試驗(yàn)得到最佳焙燒曲線,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行以下研究:(1)研究了保溫磚的基本制備工藝,包括陳化方式、成型工藝、干燥及焙燒制度,采用配方試驗(yàn)...
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 選題背景
1.2.1 煤矸石的現(xiàn)狀及環(huán)境問題
1.2.2 煤矸石綜合利用及意義
1.2.3 城市污泥的綜合利用及意義
1.3 燒結(jié)保溫磚國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 燒結(jié)保溫磚國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 燒結(jié)保溫磚國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.4 本課題的研究意義和內(nèi)容
1.4.1 課題研究目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、方法和儀器
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及性質(zhì)
2.1.1 煤矸石
2.1.2 粉煤灰
2.1.3 工程棄土
2.1.4 污泥
2.1.5 膨脹珍珠巖
2.1.6 水
2.2 試驗(yàn)方法
2.3 性能測(cè)試
2.3.1 體積密度試驗(yàn)
2.3.2 試樣尺寸收縮與質(zhì)量損失
2.3.3 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
2.3.4 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試
2.3.5 XRD分析
2.3.6 SEM分析
2.3.7 凍融試驗(yàn)
2.4 本章小結(jié)
第三章 煤矸石基保溫磚的制備工藝及配比研究
3.1 煤矸石基保溫磚制備工藝研究
3.1.1 煤矸石基保溫磚制備工藝流程
3.1.2 煤矸石粉磨工藝
3.1.3 陳化
3.1.4 成型方式
3.1.5 坯體干燥工藝
3.1.6 焙燒工藝研究
3.2 配方試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析
3.2.1 單純形格子點(diǎn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.2.3 煤矸石及工程棄土含量對(duì)保溫磚性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 煤矸石基保溫磚性能研究及分析
4.1 單因素試驗(yàn)及結(jié)果分析
4.1.1 煤矸石基保溫磚膨脹珍珠巖粒徑研究
4.1.2 煤矸石基保溫磚膨脹珍珠巖摻量研究
4.1.3 成型壓力對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.1.4 焙燒溫度對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.1.5 保溫時(shí)間對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.2 煤矸石基保溫磚性能優(yōu)化
4.2.1 摻加造孔劑對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.2.2 摻加發(fā)泡劑對(duì)對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.3 煤矸石基保溫磚抗凍性能研究
4.4 煤矸石基保溫磚燒結(jié)機(jī)理及微觀形貌分析
4.4.1 燒結(jié)機(jī)理分析
4.4.2 保溫磚微觀形貌分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 污泥基膨脹珍珠巖保溫磚實(shí)驗(yàn)研究
5.1 污泥基膨脹珍珠巖保溫磚制備流程研究
5.2 污泥摻加量對(duì)污泥基膨脹珍珠巖保溫磚的影響
5.3 成型壓力對(duì)污泥基膨脹珍珠巖保溫磚的影響
5.4 污泥基膨脹珍珠巖保溫磚性能優(yōu)化
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]污泥陶粒的制備及研究[J]. 薛凱旋,林聰,楊翔,楊國(guó)良,石力. 江蘇建材. 2018(06)
[2]莫來石陶瓷材料的燒結(jié)機(jī)理研究[J]. 張銀鳳,王時(shí)晨,胡永莉,王展志,陸成龍,張校飛. 湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]利用赤泥和廢瓷制備發(fā)泡陶瓷的研究[J]. 孫曉南,李惠嫻,劉蓉,王科穎. 磚瓦. 2018(11)
[4]城市污泥處理處置現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 閆宏圖,陸濤,劉天賜,陳超. 建材與裝飾. 2018(44)
[5]配方類產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法研究[J]. 吳舒紅. 輕紡工業(yè)與技術(shù). 2018(04)
[6]造紙污泥制備燒結(jié)保溫砌塊的試驗(yàn)研究[J]. 楊良,吳炎平,邵濱,別安濤,韓文祥,張?zhí)K伊,鄧佳. 新型建筑材料. 2018(03)
[7]污泥處理現(xiàn)狀及資源化利用研究綜述[J]. 張權(quán),張有為,蒲港,范秋萍,唐頌. 山西建筑. 2018(06)
[8]山西省煤矸石推廣應(yīng)用現(xiàn)狀及建議[J]. 秦小艷. 煤炭加工與綜合利用. 2018(01)
[9]添加造孔劑的燒結(jié)多孔保溫砌塊熱工性能試驗(yàn)研究[J]. 權(quán)宗剛,肖慧,宋心,浮廣明. 磚瓦. 2018(01)
[10]污泥與建筑廢棄物燒結(jié)自保溫磚試驗(yàn)研究[J]. 劉峰,王琪,謝章章,顏振濤,翁仁貴,劉心中,靳貴曉,劉保森. 新型建筑材料. 2017(06)
碩士論文
[1]燒結(jié)煤矸石自保溫砌塊的熱工性能研究[D]. 劉源.安徽建筑大學(xué) 2018
[2]利用赤泥制備輕質(zhì)保溫材料的工藝與性能研究[D]. 馬龍.濟(jì)南大學(xué) 2015
[3]河道淤泥生產(chǎn)燒結(jié)磚的技術(shù)研究[D]. 翁晶晶.浙江大學(xué) 2011
[4]赤泥質(zhì)保溫陶瓷磚的制備及其性能研究[D]. 羅文輝.武漢理工大學(xué) 2008
[5]赤泥質(zhì)環(huán)保型建筑陶瓷的制備及燒結(jié)機(jī)理的研究[D]. 滕方雄.武漢理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3687221
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 選題背景
1.2.1 煤矸石的現(xiàn)狀及環(huán)境問題
1.2.2 煤矸石綜合利用及意義
1.2.3 城市污泥的綜合利用及意義
1.3 燒結(jié)保溫磚國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 燒結(jié)保溫磚國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 燒結(jié)保溫磚國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.4 本課題的研究意義和內(nèi)容
1.4.1 課題研究目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、方法和儀器
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及性質(zhì)
2.1.1 煤矸石
2.1.2 粉煤灰
2.1.3 工程棄土
2.1.4 污泥
2.1.5 膨脹珍珠巖
2.1.6 水
2.2 試驗(yàn)方法
2.3 性能測(cè)試
2.3.1 體積密度試驗(yàn)
2.3.2 試樣尺寸收縮與質(zhì)量損失
2.3.3 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
2.3.4 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試
2.3.5 XRD分析
2.3.6 SEM分析
2.3.7 凍融試驗(yàn)
2.4 本章小結(jié)
第三章 煤矸石基保溫磚的制備工藝及配比研究
3.1 煤矸石基保溫磚制備工藝研究
3.1.1 煤矸石基保溫磚制備工藝流程
3.1.2 煤矸石粉磨工藝
3.1.3 陳化
3.1.4 成型方式
3.1.5 坯體干燥工藝
3.1.6 焙燒工藝研究
3.2 配方試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析
3.2.1 單純形格子點(diǎn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.2.3 煤矸石及工程棄土含量對(duì)保溫磚性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 煤矸石基保溫磚性能研究及分析
4.1 單因素試驗(yàn)及結(jié)果分析
4.1.1 煤矸石基保溫磚膨脹珍珠巖粒徑研究
4.1.2 煤矸石基保溫磚膨脹珍珠巖摻量研究
4.1.3 成型壓力對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.1.4 焙燒溫度對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.1.5 保溫時(shí)間對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.2 煤矸石基保溫磚性能優(yōu)化
4.2.1 摻加造孔劑對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.2.2 摻加發(fā)泡劑對(duì)對(duì)煤矸石基保溫磚性能的影響
4.3 煤矸石基保溫磚抗凍性能研究
4.4 煤矸石基保溫磚燒結(jié)機(jī)理及微觀形貌分析
4.4.1 燒結(jié)機(jī)理分析
4.4.2 保溫磚微觀形貌分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 污泥基膨脹珍珠巖保溫磚實(shí)驗(yàn)研究
5.1 污泥基膨脹珍珠巖保溫磚制備流程研究
5.2 污泥摻加量對(duì)污泥基膨脹珍珠巖保溫磚的影響
5.3 成型壓力對(duì)污泥基膨脹珍珠巖保溫磚的影響
5.4 污泥基膨脹珍珠巖保溫磚性能優(yōu)化
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]污泥陶粒的制備及研究[J]. 薛凱旋,林聰,楊翔,楊國(guó)良,石力. 江蘇建材. 2018(06)
[2]莫來石陶瓷材料的燒結(jié)機(jī)理研究[J]. 張銀鳳,王時(shí)晨,胡永莉,王展志,陸成龍,張校飛. 湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]利用赤泥和廢瓷制備發(fā)泡陶瓷的研究[J]. 孫曉南,李惠嫻,劉蓉,王科穎. 磚瓦. 2018(11)
[4]城市污泥處理處置現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 閆宏圖,陸濤,劉天賜,陳超. 建材與裝飾. 2018(44)
[5]配方類產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法研究[J]. 吳舒紅. 輕紡工業(yè)與技術(shù). 2018(04)
[6]造紙污泥制備燒結(jié)保溫砌塊的試驗(yàn)研究[J]. 楊良,吳炎平,邵濱,別安濤,韓文祥,張?zhí)K伊,鄧佳. 新型建筑材料. 2018(03)
[7]污泥處理現(xiàn)狀及資源化利用研究綜述[J]. 張權(quán),張有為,蒲港,范秋萍,唐頌. 山西建筑. 2018(06)
[8]山西省煤矸石推廣應(yīng)用現(xiàn)狀及建議[J]. 秦小艷. 煤炭加工與綜合利用. 2018(01)
[9]添加造孔劑的燒結(jié)多孔保溫砌塊熱工性能試驗(yàn)研究[J]. 權(quán)宗剛,肖慧,宋心,浮廣明. 磚瓦. 2018(01)
[10]污泥與建筑廢棄物燒結(jié)自保溫磚試驗(yàn)研究[J]. 劉峰,王琪,謝章章,顏振濤,翁仁貴,劉心中,靳貴曉,劉保森. 新型建筑材料. 2017(06)
碩士論文
[1]燒結(jié)煤矸石自保溫砌塊的熱工性能研究[D]. 劉源.安徽建筑大學(xué) 2018
[2]利用赤泥制備輕質(zhì)保溫材料的工藝與性能研究[D]. 馬龍.濟(jì)南大學(xué) 2015
[3]河道淤泥生產(chǎn)燒結(jié)磚的技術(shù)研究[D]. 翁晶晶.浙江大學(xué) 2011
[4]赤泥質(zhì)保溫陶瓷磚的制備及其性能研究[D]. 羅文輝.武漢理工大學(xué) 2008
[5]赤泥質(zhì)環(huán)保型建筑陶瓷的制備及燒結(jié)機(jī)理的研究[D]. 滕方雄.武漢理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3687221
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