造纸污泥对水泥基硅酸钙板及保温砂浆性能的影响
发布时间：2020-12-03 05:02
造纸污泥是处理工业废水得到的固体废弃物,是造纸工业最大的污染源,可以分为含纤维造纸污泥和无纤维造纸污泥。造纸污泥掺入到硅酸钙板和保温砂浆中,可以改善保温砂浆和硅酸钙板的韧性、强度和导热系数,同时能够大幅度降低木浆纤维和水泥的用量,降低成本。本文主要研究了造纸污泥对水泥基硅酸钙板和保温砂浆性能的影响。主要从以下方面进行研究:（1）钙硅比对硅酸钙板中托勃莫来石形成机制的影响;（2）制备工艺对硅酸钙板中托勃莫来石形成机制的影响;（3）造纸污泥取代木浆纤维对硅酸钙板性能的影响,并通过响应曲面法确定造纸污泥灰和碱回收白泥的最佳掺量;（4）采用响应曲面法研究了三种外加剂对保温砂浆性能的影响,并确定三种外加剂的最佳掺量;（5）选取不同类型的造纸污泥,研究其对保温砂浆力学性能和保温性能的影响。取得了以下结论:（1）托勃莫来石是硅酸钙板制备过程中的主要水化产物,对硅酸钙板的性能具有重要的影响。对硅酸钙板的XRD和DSC分析表明,当硅酸钙板中钙硅比为1.151.60、蒸养时间为4h8h和蒸养温度为190℃195℃时,托勃莫来石的形成量最高。...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
制备保温砂浆和硅酸钙板的技术路线
在硅酸钙板的中掺量（即具有不同的钙硅比）将会对其水化产物有显著的影响。硅酸钙板中水泥掺量与钙硅比对应表如表 3.1 所示。本节中成型压力、蒸养时间和蒸养温度分别为 40MPa, 6h and 195℃。成型工艺如图 3.1 所示。表 3.1 硅酸钙板中水泥掺量与钙硅比对应表水泥掺量/% 50 60 70 72 74 76 78 80 90 100钙硅比 0.60 0.83 1.15 1.22 1.30 1.39 1.49 1.60 2.30 3.563.1.1 XRD 分析图 3.2 展示了硅酸钙板中不同水泥掺量试样的 XRD 图谱，同时其矿物相与 ICCDPDF 数据库做了一定的对比。图中可以看出水泥的掺量对矿物相具有很大的影响。托勃莫来石的衍射峰强度在掺量为 50%~70%时，随着钙硅比的升高强度逐渐升高，可以看出钙质材料的加入有利于托勃莫来石的生成。但从图谱中可以看出，SiO2的峰强度是占主导的，这是由于在此范围内石英砂的掺量仍然是过多的，过量的石英砂同样预示着水泥掺量的缺失。而 C2S/C3S 的衍射峰强度在 XRD 图谱中也是不可忽视的，这说明了水泥的反应并未完全进行。随着水泥掺量逐渐增长到 80%~100%，托勃莫来石的衍射峰强度随着水泥掺量的增加逐渐降低，此时SiO2的衍射峰急剧降低甚至消失。相反的Ca(OH)2的衍射峰开始出现并且明显增长。这些现象是由于钙质材料的增多和硅质材料的缺失引起的。同样地
图 3.2 水泥掺量对硅酸钙板试样 XRD 图谱的影响3.1.2 TG-DSC 分析图 3.3 展示了不同钙硅比下的 DSC-TG 曲线。对于水泥掺量为 50%、60%、70%80%的试样来说，DSC 曲线在 50℃到 150℃时出现了一个吸热峰，紧跟着在 460℃时80%的试样出现了一个吸热峰，可能是由于 Ca(OH)2的分解。另外，在 810℃到 830时出现的放热峰可能是由于托勃莫来石的转变。在 TG 曲线中，50℃到 150℃的质量失可能是有结合水和自由水的缺失而形成的，与前面的 DSC 曲线相对应。而在 810℃830℃时并没有出现任何可以观察到的质量损失，表明可能是由于无水托勃莫来石向灰石转化。水泥掺量为 90%和 100%的 DSC 曲线与前面的相似，但是一些不同点也是明显的其中一个就是在 420℃和 500℃时的 Ca(OH)2的放热峰开始变宽，并分别伴有 1.1 wt%2.5wt%的质量损失，这就预示着过量的 Ca(OH)2的产生。而在 810℃到 830℃时硅酸
本文编号：2896032
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
制备保温砂浆和硅酸钙板的技术路线
在硅酸钙板的中掺量（即具有不同的钙硅比）将会对其水化产物有显著的影响。硅酸钙板中水泥掺量与钙硅比对应表如表 3.1 所示。本节中成型压力、蒸养时间和蒸养温度分别为 40MPa, 6h and 195℃。成型工艺如图 3.1 所示。表 3.1 硅酸钙板中水泥掺量与钙硅比对应表水泥掺量/% 50 60 70 72 74 76 78 80 90 100钙硅比 0.60 0.83 1.15 1.22 1.30 1.39 1.49 1.60 2.30 3.563.1.1 XRD 分析图 3.2 展示了硅酸钙板中不同水泥掺量试样的 XRD 图谱，同时其矿物相与 ICCDPDF 数据库做了一定的对比。图中可以看出水泥的掺量对矿物相具有很大的影响。托勃莫来石的衍射峰强度在掺量为 50%~70%时，随着钙硅比的升高强度逐渐升高，可以看出钙质材料的加入有利于托勃莫来石的生成。但从图谱中可以看出，SiO2的峰强度是占主导的，这是由于在此范围内石英砂的掺量仍然是过多的，过量的石英砂同样预示着水泥掺量的缺失。而 C2S/C3S 的衍射峰强度在 XRD 图谱中也是不可忽视的，这说明了水泥的反应并未完全进行。随着水泥掺量逐渐增长到 80%~100%，托勃莫来石的衍射峰强度随着水泥掺量的增加逐渐降低，此时SiO2的衍射峰急剧降低甚至消失。相反的Ca(OH)2的衍射峰开始出现并且明显增长。这些现象是由于钙质材料的增多和硅质材料的缺失引起的。同样地
图 3.2 水泥掺量对硅酸钙板试样 XRD 图谱的影响3.1.2 TG-DSC 分析图 3.3 展示了不同钙硅比下的 DSC-TG 曲线。对于水泥掺量为 50%、60%、70%80%的试样来说，DSC 曲线在 50℃到 150℃时出现了一个吸热峰，紧跟着在 460℃时80%的试样出现了一个吸热峰，可能是由于 Ca(OH)2的分解。另外，在 810℃到 830时出现的放热峰可能是由于托勃莫来石的转变。在 TG 曲线中，50℃到 150℃的质量失可能是有结合水和自由水的缺失而形成的，与前面的 DSC 曲线相对应。而在 810℃830℃时并没有出现任何可以观察到的质量损失，表明可能是由于无水托勃莫来石向灰石转化。水泥掺量为 90%和 100%的 DSC 曲线与前面的相似，但是一些不同点也是明显的其中一个就是在 420℃和 500℃时的 Ca(OH)2的放热峰开始变宽，并分别伴有 1.1 wt%2.5wt%的质量损失，这就预示着过量的 Ca(OH)2的产生。而在 810℃到 830℃时硅酸
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