高品质再生骨料制备技术和水泥石粉体活化的研究

发布时间：2017-10-28 11:28

  本文关键词：高品质再生骨料制备技术和水泥石粉体活化的研究

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【摘要】：废弃混凝土产生量大,再生利用率低,使得丢弃的废弃混凝土需要占用大量的土地进行存放,造成自然资源和土地的浪费。我国每年新建混凝土建筑时,需要大量的天然骨料,开山造石,挖河产砂,造成生态破坏。废弃混凝土中含有的水泥水化形成的水泥石,是高耗能组分。研究废弃混凝土再生利用技术,提高再生利用率,对保护自然环境和资源具有重要的意义。对于废弃混凝土的再生利用,目前以生产高品质再生骨料和水泥石粉体活化为研究前沿；再生骨料的品质提高后,再生利用率也会提高；水泥石粉体活化后,可以代替部分胶凝材料使用；这将提高废弃混凝土的再生利用。本文结合《建筑废弃物资源化创新平台建设》项目,旨在高品质再生骨料的制备技术和水泥石粉体活化的研究。通过改变升温速率,对废弃混凝土界面过渡区材料进行热处理；利用DSC、SEM和XRD研究了热处理前后界面过渡区材料的物质、结构和结晶度的变化,为骨料分离实验提供理论依据。通过改变热处理温度和振磨时间,以剥离率、压碎指标和能耗为标准,分离出废弃混凝土中的粗骨料；依据国标对制得的再生粗骨料的性能进行了检测。通过改变振磨时间和风选风力,以分离效果为标准,分离出废弃混凝土中的细骨料；依据国标对制得的再生细骨料的性能进行了检测。通过改变粉磨时间,以净浆强度为检验粉体活性的标准,使用超微空气粉磨机对分离过程中产生的水泥石粉体进行了机械力活化。得出以下结论：1.热处理能使废弃混凝土界面过渡区产生裂纹,且随温度升高裂纹数量增多、尺寸增大。随热处理温度的升高,界面过渡区材料的结晶度下降。升温速率为10K/min和加热温度为500℃时,对废弃混凝土界面过渡区破坏较为明显。2.废弃混凝土中粗骨料的分离方法为：用10k/min加热速率,将废弃混凝土块加热到500℃,保温30min,自然风冷却,在振动磨中振磨30min后,水洗,风干,制成。制得的再生粗骨料除吸水率偏高外,颗粒级配、含泥量、针片状含量均符合国标对二级碎石的相关规定,制得了物理性能良好的再生粗骨料。3.废弃混凝土中细骨料的分离方法为：将粒径小于4.75mm的物料在振动磨中振磨15min,采用16m/s的风速,将水泥石粉体分离出来,得到再生细骨料。制得的再生细骨料的颗粒级配和含泥量符合二区建设用砂的标准,坚固性质量损失高于标准,堆积密度低于标准。4.使用空气磨粉磨45min后,颗粒粒径为5um-20um,结晶度随粉磨时间的增加而下降。净浆强度实验测得活化后浆体块的抗压强度为20.6MPa,比未活化的样品提高了160.7%。得到水泥石粉体机械力活化的时间为45min。采用热处理的方式,破坏废弃混凝土界面过渡区相关物质的结构,利用振磨的方法,将粗骨料剥离出来,制得了品质较高的再生粗骨料。利用超微空气粉磨机,使水泥石粉体中没有反应能力的物质具有水化反应活性,具有一定的创新性。
【关键词】：废弃混凝土 界面过渡区 再生骨料 水泥石粉体
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X799.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-28
• 1.1 引言12
• 1.2 研究意义与背景12-13
• 1.3 研究动态13-24
• 1.3.1 废弃混凝土界面过渡区热处理的研究动态13-18
• 1.3.2 废弃混凝土组分分离技术的研究动态18-23
• 1.3.3 水泥石机械力活化技术的研究动态23-24
• 1.4 本文研究思路、目标和路线24-26
• 1.4.1 研究思路24-25
• 1.4.2 研究目标25-26
• 1.4.3 研究路线26
• 1.5 本章小结26-28
• 第二章 原材料与方法28-36
• 2.1 引言28
• 2.2 原材料与实验仪器28-30
• 2.2.1 原材料28
• 2.2.2 试剂28-29
• 2.2.3 实验仪器29-30
• 2.3 实验方法30-34
• 2.3.1 废弃混凝土界面过渡区热处理实验30
• 2.3.2 废弃混凝土组分分离的实验30-32
• 2.3.3 水泥石机械力活化实验32-34
• 2.4 本章小结34-36
• 第三章 界面过渡区材料热处理实验的结果与讨论36-42
• 3.1 引言36
• 3.2 界面过渡区材料的DSC分析结果与讨论36-38
• 3.3 界面过渡区材料的SEM分析结果与讨论38-40
• 3.3.1 不同热处理温度下混凝土产生裂纹的情况38-39
• 3.3.2 热处500℃下界面过渡区裂纹变化情况39-40
• 3.4 界面过渡区材料的XRD分析结果与讨论40-41
• 3.5 结论41
• 3.6 本章小结41-42
• 第四章 废弃混凝土组分分离实验的结果与讨论42-50
• 4.1 引言42
• 4.2 废弃混凝土中粗骨料分离实验的结果与讨论42-46
• 4.2.1 加热—振磨实验的结果与讨论42-45
• 4.2.2 分离效果展示与再生粗骨料的性能检测45-46
• 4.3 废弃混凝土中细骨料分离实验的结果与讨论46-48
• 4.3.1 粉磨—风选实验的结果与讨论46-47
• 4.3.2 分离效果展示与再生细骨料的性能检测47-48
• 4.4 结论48
• 4.4.1 再生粗骨料分离48
• 4.4.2 再生细骨料分离48
• 4.5 本章小结48-50
• 第五章 水泥石机械力活化实验的结果与讨论50-56
• 5.1 引言50
• 5.2 空气磨粉磨实验的结果与讨论50-54
• 5.2.1 颗粒粒径的变化50-53
• 5.2.2 颗粒的微观形貌分析53-54
• 5.2.3 晶体形态分析54
• 5.3 净浆强度实验的结果与讨论54-55
• 5.4 结论55
• 5.5 本章小结55-56
• 第六章 结论与展望56-58
• 6.1 结论56
• 6.2 创新点56-57
• 6.3 展望57-58
• 致谢58-60
• 参考文献60-66
• 附录A66

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本文编号：1108074