堿激發(fā)輕質(zhì)鋼渣砌塊的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-17 16:24
鋼渣是鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物,2019年全球粗鋼產(chǎn)量達(dá)到18.70億噸,1噸鋼材的生產(chǎn)要排出0.1~0.3噸的鋼渣,大量的鋼渣被排放堆積,若不能得到有效處理,將會(huì)給環(huán)境帶來(lái)極大的壓力。近些年,國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)鋼渣的合理處理及利用越來(lái)越關(guān)注。但鋼渣由于硬度高,膠凝活性低,安定性不良等問(wèn)題,綜合利用率僅為30%。相比于礦渣綜合利用率85%,粉煤灰綜合利用率75%,鋼渣的利用率較低。本研究根據(jù)堿度較高的鋼渣中含有硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)等具有膠凝活性的礦物成分,采用堿激發(fā)的方式激發(fā)鋼渣的膠凝活性。同時(shí)就鋼渣安定性不良的問(wèn)題,將其與硅質(zhì)材料粉煤灰、礦渣制備成輕質(zhì)多孔的鋼渣砌塊,可作為保溫隔熱材料使用。本研究以鋼渣、粉煤灰和鋼渣、礦渣為主要原材料,模數(shù)1.4的水玻璃為激發(fā)劑,雙氧水為引氣劑制備堿激發(fā)輕質(zhì)鋼渣砌塊。按照GB/T 11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》測(cè)試砌塊的強(qiáng)度等級(jí)。通過(guò)XRD、SEM、FTIR和TG-DTG等微觀測(cè)試手段,分析了試件的水化反應(yīng)機(jī)理。得出如下結(jié)果:(1)試驗(yàn)首先以鋼渣,粉煤灰,堿激發(fā)劑,雙...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 鋼渣的基本概況和應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.2.1 鋼渣的形成
1.2.2 鋼渣的化學(xué)成分和礦物成分
1.2.3 鋼渣的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.4 鋼渣應(yīng)用中存在的問(wèn)題
1.3 堿激發(fā)膠凝材料
1.3.1 堿激發(fā)膠凝材料定義
1.3.2 堿激發(fā)劑的分類(lèi)
1.3.3 堿激發(fā)膠凝材料反應(yīng)機(jī)理
1.3.4 鋼渣在堿激發(fā)膠凝材料中的研究
1.3.5 粉煤灰在堿激發(fā)膠凝材料中的研究
1.3.6 礦渣在堿激發(fā)膠凝材料的研究
1.4 免蒸壓加氣混凝土的基本概述
1.5 課題的研究目的、意義和主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 課題的研究意義與目的
1.5.2 課題研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)原材料、實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.1.1 鋼渣
2.1.2 粉煤灰
2.1.3 礦渣
2.1.4 堿激發(fā)劑
2.1.5 氫氧化鈣
2.1.6 發(fā)泡劑
2.1.7 水
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊成型方法
2.3.2 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊成型方法
2.3.3 性能檢測(cè)與微觀表征
3 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊的強(qiáng)度和微觀結(jié)構(gòu)研究
3.1 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響因素
3.1.1 鋼渣摻量對(duì)堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
3.1.2 水膠比對(duì)堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
3.1.3 堿含量對(duì)堿鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
3.1.4 雙氧水摻量對(duì)堿鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
3.2 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊的微觀表征
3.2.1 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊XRD分析
3.2.2 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊的FTIR分析
3.2.3 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊的TG-DTG分析
3.2.4 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊SEM分析
3.3 本章小結(jié)
4 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的強(qiáng)度和微觀結(jié)構(gòu)研究
4.1 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響因素
4.1.1 鋼渣摻量對(duì)堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的抗壓強(qiáng)度和干密度影響
4.1.2 水膠比對(duì)堿鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
4.1.3 堿含量對(duì)堿鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
4.1.4 雙氧水摻量對(duì)堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
4.1.5 堿激發(fā)劑種類(lèi)對(duì)堿鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
4.2 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的微觀表征
4.2.1 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊XRD分析
4.2.2 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的FTIR分析
4.2.3 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的TG-DTG分析
4.2.4 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊SEM分析
4.3 本章小結(jié)
5 Ca(OH)_2對(duì)堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊性強(qiáng)度和微觀結(jié)構(gòu)的影響
5.1 Ca(OH)_2摻量對(duì)堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
5.2 摻Ca(OH)_2堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊XRD分析
5.3 摻Ca(OH)_2堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊FTIR分析
5.4 摻Ca(OH)_2堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊TG-DTG分析
5.5 摻Ca(OH)_2堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊SEM分析
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]BP:世界正走向不可持續(xù)之路[J]. 盧凱瑞. 中國(guó)石油石化. 2019(16)
[2]堿激發(fā)粉煤灰/鋼渣膠凝材料的制備[J]. 蔣勇,賈陸軍,文夢(mèng)媛,牛云輝. 硅酸鹽通報(bào). 2019(07)
[3]鋼渣工程特性及在工程回填中的應(yīng)用研究[J]. 官少龍,吳安耀,郭鷗,張紅日. 西部交通科技. 2019(03)
[4]轉(zhuǎn)爐鋼渣中鐵組分的氧化改質(zhì)與磁選回收[J]. 蔣亮,韓霄,董福元,劉貴群,侯俊峰,陳宇紅,韓鳳蘭. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[5]堿激發(fā)劑對(duì)鋼渣膠凝材料抗壓強(qiáng)度的影響[J]. 張浩,王林,龍紅明. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]淺談鋼渣的綜合利用[J]. 李冰,唐彪,王星磊. 建材與裝飾. 2018(12)
[7]“十三五”綠色清潔生產(chǎn)推進(jìn)工程有大進(jìn)展[J]. 能源與環(huán)境. 2017(06)
[8]鉬尾礦免蒸壓加氣混凝土的試驗(yàn)研究[J]. 李春,王恩峰,崔樂(lè),崔孝煒,張欣,王之宇,郭家林. 礦產(chǎn)綜合利用. 2017(05)
[9]Na2CO3及Na2SO4對(duì)大摻量礦渣微粉-水泥復(fù)合膠凝材料早期強(qiáng)度的影響[J]. 仵祺,李樹(shù)山,解偉. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2017(01)
[10]碳化混凝土(CSCC)材料系統(tǒng)水化硅酸鈣制品的性能研究[J]. Warda Ashraf,Hyungu Jeong,Jan Olek,Jitendra Jain,崔玉忠. 建筑砌塊與砌塊建筑. 2016(06)
博士論文
[1]粉煤灰用做鐵路填料的試驗(yàn)研究[D]. 尹亞雄.蘭州大學(xué) 2008
碩士論文
[1]堿激發(fā)低活性粉煤灰復(fù)合膠凝材料制備與性能研究[D]. 吳波波.重慶大學(xué) 2018
[2]鋼渣在心墻瀝青混凝土中的應(yīng)用研究[D]. 鄒浩娜.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]免蒸壓加氣混凝土制備與性能研究[D]. 王善冬.東南大學(xué) 2016
[4]鋼渣中游離氧化鎂的測(cè)定和提高鋼渣水泥復(fù)合膠凝材料水化性能的研究[D]. 鄭振葉.北京化工大學(xué) 2013
[5]改性鋼渣對(duì)海水中汞和砷的吸附性能研究[D]. 夏娜娜.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[6]鋼渣的活性激發(fā)及資源化利用[D]. 溫建.中南大學(xué) 2013
[7]堿礦渣水泥水化特性研究[D]. 趙爽.重慶大學(xué) 2012
[8]轉(zhuǎn)爐鋼渣的理化性質(zhì)及資源化研究[D]. 李偉峰.北京化工大學(xué) 2008
[9]堿磷渣膠凝材料的研究[D]. 李志清.河海大學(xué) 2006
本文編號(hào):3720256
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 鋼渣的基本概況和應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.2.1 鋼渣的形成
1.2.2 鋼渣的化學(xué)成分和礦物成分
1.2.3 鋼渣的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.4 鋼渣應(yīng)用中存在的問(wèn)題
1.3 堿激發(fā)膠凝材料
1.3.1 堿激發(fā)膠凝材料定義
1.3.2 堿激發(fā)劑的分類(lèi)
1.3.3 堿激發(fā)膠凝材料反應(yīng)機(jī)理
1.3.4 鋼渣在堿激發(fā)膠凝材料中的研究
1.3.5 粉煤灰在堿激發(fā)膠凝材料中的研究
1.3.6 礦渣在堿激發(fā)膠凝材料的研究
1.4 免蒸壓加氣混凝土的基本概述
1.5 課題的研究目的、意義和主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 課題的研究意義與目的
1.5.2 課題研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)原材料、實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.1.1 鋼渣
2.1.2 粉煤灰
2.1.3 礦渣
2.1.4 堿激發(fā)劑
2.1.5 氫氧化鈣
2.1.6 發(fā)泡劑
2.1.7 水
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊成型方法
2.3.2 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊成型方法
2.3.3 性能檢測(cè)與微觀表征
3 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊的強(qiáng)度和微觀結(jié)構(gòu)研究
3.1 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響因素
3.1.1 鋼渣摻量對(duì)堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
3.1.2 水膠比對(duì)堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
3.1.3 堿含量對(duì)堿鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
3.1.4 雙氧水摻量對(duì)堿鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
3.2 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊的微觀表征
3.2.1 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊XRD分析
3.2.2 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊的FTIR分析
3.2.3 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊的TG-DTG分析
3.2.4 堿激發(fā)鋼渣-粉煤灰輕質(zhì)砌塊SEM分析
3.3 本章小結(jié)
4 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的強(qiáng)度和微觀結(jié)構(gòu)研究
4.1 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響因素
4.1.1 鋼渣摻量對(duì)堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的抗壓強(qiáng)度和干密度影響
4.1.2 水膠比對(duì)堿鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
4.1.3 堿含量對(duì)堿鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
4.1.4 雙氧水摻量對(duì)堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
4.1.5 堿激發(fā)劑種類(lèi)對(duì)堿鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
4.2 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的微觀表征
4.2.1 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊XRD分析
4.2.2 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的FTIR分析
4.2.3 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊的TG-DTG分析
4.2.4 堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊SEM分析
4.3 本章小結(jié)
5 Ca(OH)_2對(duì)堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊性強(qiáng)度和微觀結(jié)構(gòu)的影響
5.1 Ca(OH)_2摻量對(duì)堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊抗壓強(qiáng)度和干密度的影響
5.2 摻Ca(OH)_2堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊XRD分析
5.3 摻Ca(OH)_2堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊FTIR分析
5.4 摻Ca(OH)_2堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊TG-DTG分析
5.5 摻Ca(OH)_2堿激發(fā)鋼渣-礦渣輕質(zhì)砌塊SEM分析
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]BP:世界正走向不可持續(xù)之路[J]. 盧凱瑞. 中國(guó)石油石化. 2019(16)
[2]堿激發(fā)粉煤灰/鋼渣膠凝材料的制備[J]. 蔣勇,賈陸軍,文夢(mèng)媛,牛云輝. 硅酸鹽通報(bào). 2019(07)
[3]鋼渣工程特性及在工程回填中的應(yīng)用研究[J]. 官少龍,吳安耀,郭鷗,張紅日. 西部交通科技. 2019(03)
[4]轉(zhuǎn)爐鋼渣中鐵組分的氧化改質(zhì)與磁選回收[J]. 蔣亮,韓霄,董福元,劉貴群,侯俊峰,陳宇紅,韓鳳蘭. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[5]堿激發(fā)劑對(duì)鋼渣膠凝材料抗壓強(qiáng)度的影響[J]. 張浩,王林,龍紅明. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]淺談鋼渣的綜合利用[J]. 李冰,唐彪,王星磊. 建材與裝飾. 2018(12)
[7]“十三五”綠色清潔生產(chǎn)推進(jìn)工程有大進(jìn)展[J]. 能源與環(huán)境. 2017(06)
[8]鉬尾礦免蒸壓加氣混凝土的試驗(yàn)研究[J]. 李春,王恩峰,崔樂(lè),崔孝煒,張欣,王之宇,郭家林. 礦產(chǎn)綜合利用. 2017(05)
[9]Na2CO3及Na2SO4對(duì)大摻量礦渣微粉-水泥復(fù)合膠凝材料早期強(qiáng)度的影響[J]. 仵祺,李樹(shù)山,解偉. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2017(01)
[10]碳化混凝土(CSCC)材料系統(tǒng)水化硅酸鈣制品的性能研究[J]. Warda Ashraf,Hyungu Jeong,Jan Olek,Jitendra Jain,崔玉忠. 建筑砌塊與砌塊建筑. 2016(06)
博士論文
[1]粉煤灰用做鐵路填料的試驗(yàn)研究[D]. 尹亞雄.蘭州大學(xué) 2008
碩士論文
[1]堿激發(fā)低活性粉煤灰復(fù)合膠凝材料制備與性能研究[D]. 吳波波.重慶大學(xué) 2018
[2]鋼渣在心墻瀝青混凝土中的應(yīng)用研究[D]. 鄒浩娜.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]免蒸壓加氣混凝土制備與性能研究[D]. 王善冬.東南大學(xué) 2016
[4]鋼渣中游離氧化鎂的測(cè)定和提高鋼渣水泥復(fù)合膠凝材料水化性能的研究[D]. 鄭振葉.北京化工大學(xué) 2013
[5]改性鋼渣對(duì)海水中汞和砷的吸附性能研究[D]. 夏娜娜.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[6]鋼渣的活性激發(fā)及資源化利用[D]. 溫建.中南大學(xué) 2013
[7]堿礦渣水泥水化特性研究[D]. 趙爽.重慶大學(xué) 2012
[8]轉(zhuǎn)爐鋼渣的理化性質(zhì)及資源化研究[D]. 李偉峰.北京化工大學(xué) 2008
[9]堿磷渣膠凝材料的研究[D]. 李志清.河海大學(xué) 2006
本文編號(hào):3720256
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