疏浚土免烧法制备环保透水砖及其性能研究
发布时间：2021-08-03 04:12
近年来,我国年疏浚量已逾10亿m3,疏浚土数量庞大、组成复杂,难以直接处理利用,且易造成二次环境污染;同时,我国建材行业对砂、石的需求量与日俱增,每年可达100多亿吨,大量不可再生的矿产资源被过度开采,严重破坏了生态环境;此外,随着城市化建设步伐的加快,各类混凝土建材充斥在城市路面,不渗水硬化路面的增加引发了城市“热岛”效应、地表径流、内涝现象等一系列城市问题,严重阻碍了自然生态系统中水资源的自循环。本研究提出疏浚土免烧法制备环保透水砖的工艺,能很好解决我国疏浚行业、建材行业、城市规划等三大领域目前面临的问题。本论文研究内容及结果如下:（1）选取体积法计算物料配比,拟定疏浚土透水砖（DSPB）制备研究的试验配比。采用免烧法制备四类疏浚土免烧骨料（WSLAs）:太湖疏浚土免烧细骨料（TH-WSLAs-F）、太湖疏浚土免烧粗骨料（TH-WSLAs-C）、沱江湖疏浚土免烧细骨料（TJ-WSLAs-F）、沱江疏浚土免烧粗骨料（TJ-WSLAs-C）。表征了四类骨料的堆积密度、表观密度、空隙率、筒压强度、吸水率、抗冻融质量损失率等基本性能,结果表明:WSLAs的性能都满足GB/T 17431-2...
【文章来源】：天津科技大学天津市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１疏浚土免烧骨料制备工艺流程??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ＷＳＬＡｓ??
?天津科技大学硕士学位论文???搅拌混匀，制得活化泥粉。??造粒阶段：造粒阶段是整个ＷＳＬＡｓ制备工艺的核心关键环节，主要包括内核成??型和外部裹壳两个过程［９１９８］。从成型机理来看，ＷＳＬＡｓ内核成型过程主要经过３个??运动部分（见图２－２）：第１部分是活化泥粉随着造粒机圆形内壁滚动成初始骨料；第??２部分是初始骨料进一步继续运动上升到一定高度，以一定的角度、初速度，在重力??作用下以抛物线的轨迹下落至造粒机内壁底部；第３部分是具有一定大小，稳固球型??骨料的自转运动。粉体原料经由这３部分连续运动、离心力的共同作用，同时受到内??壁的反复挤压，逐步形成由里向外密实的球型骨料结构。在ＷＳＬＡｓ外部裹壳过程中，??同样经过以上的运动历程，均匀地包裹壳粉，最终制得密实的ＷＳＬＡｓ。??养护阶段：养护阶段决定了?ＷＳＬＡｓ强度的发展。为避免在养护过程中ＷＳＬＡｓ??表面水分蒸发过快，而降低胶凝材料的水化反应进程，研究中采取覆膜自然养护的方??式，即用塑料膜覆盖养护框，每间隔１２ｈ进行喷水，完成７ｄ养护时间。??，￣＾?①内壁滚动??／?＼②抛物运动??、自編??Ｉ?°?ｙ??图２－２?ＷＳＬＡｓ成型过程中的运动??Ｆｉｇ．?２－２?Ｍｏｔｉｏｎ?ｏｆ?ＷＳＬＡｓ?ｉｎ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??２．３．２性能表征??本课题主要研究ＷＳＬＡｓ，分别选取太湖疏浚土、沱江疏浚土，根据２．３．１制备工??艺制得太湖疏浚土免烧骨料（ＴＨ－ＷＳＬＡｓ）、沱江疏浚土免烧骨料（ＴＪ－ＷＳＬＡｓ）。目??前，ＷＳＬＡｓ没有现有的国家、行业相关性能测试，故参考相近的骨料测试国家标准??对ＷＳＬＡｓ的基本性能进行测试
?２材料与方法???２．３．２．６抗冻融质量损失率测定??抗冻融质量损失率从宏观角度反应了骨料的抗冻性能，其测试方法为：（１）取３００??ｇ左右（平行３组）骨料于水中，浸泡２４?ｈ；?（２）从水中取出试件，用湿毛巾擦至饱??和面干，测其质量记为Ｍ，放至－１５°Ｃ？－２０°Ｃ的冷冻箱内，冷冻４以上；（３）取出骨??料立即放入１０°Ｃ？３０ＤＣ水中溶解４ｈ后，用湿毛巾擦至饱和面干，测量其质量ＭＤ，此??为一次冻融循环；（４）冻融循环２５次后，称取最终饱和面干质量记为Ｍｄ。??骨料抗冻融质量损失按公式（２－６）计算，精确至０．０１?％。??式（２－６）??Ｍ??式（２－６）中：—冻融循环后骨料质量损失率，％；?Ｍ—冻融則骨料质量平均值，??ｇ；?Ｍｄ—盐冻后骨料质量平均值，ｇ。??２．４疏浚土环保透水砖的制备与性能表征??２．４．１制备工艺??疏浚土环保透水砖（ＤＳＰＢ）的制备工艺流程如图２－３所示。??ＷＳＬＡｓ?颜料?石英砂??水泥?新拌基层?压制模具?ＤＳＰＢ??—??．Ｉ??粉煤灰??图２－３疏浚土环保透水砖制备工艺流程??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ＤＳＰＢ??具体制备步骤如下：??（１）于水泥砂浆搅拌机中，倒入称好的胶凝材料均匀搅拌，搅拌时间为３０?ｓ；??（２）向混合物料中加水（水分４次加入），加完一半水量（即加入２次水）后，??向水泥砂浆搅拌器中加入称好的骨料，继续加水，边加水边搅拌混合，直到最后一次??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市热岛效应研究综述[J]. 苑睿洋,黄凤荣,唐硕. 国土与自然资源研究. 2019(01)
[2]海绵城市透水砖堵塞规律试验[J]. 宋亚霖,杜新强,刘文娜,冶雪艳,张立杰. 水资源保护. 2018(06)
[3]利用城市污泥生产烧结砖的生产试验报告[J]. 梁嘉琪,陈广坤. 砖瓦. 2018(11)
[4]输气管道泄漏声波衰减模型的理论研究[J]. 刘翠伟,敬华飞,方丽萍,徐明海. 振动与冲击. 2018(20)
[5]浅析海绵城市中透水砖的应用与发展前景[J]. 李睿喆. 砖瓦. 2018(08)
[6]疏浚底泥免烧裹壳骨料混凝土路面砖的性能研究[J]. 杨鹏乾,安新茹,彭瑜洲,王雨,吴燕. 新型建筑材料. 2018(07)
[7]纤维混凝土研究进展及增强机理[J]. 李冬晨. 建材与装饰. 2018(10)
[8]外加剂对疏浚底泥免烧裹壳骨料性能的影响[J]. 彭瑜洲,杨鹏乾,田涛,范子纯,吴燕. 环境工程学报. 2018(03)
[9]利用电石渣制备结构用硅酸盐陶粒的研究[J]. 唐国强,崔晓昱,顾敏佳,崔崇,马海龙. 中国氯碱. 2017(07)
[10]疏浚底泥免烧陶粒的制备及其净水效果[J]. 周颜,贾瑞,周兰,彭啸,吴燕. 环境工程学报. 2017(05)
硕士论文
[1]疏浚底泥制备高强免烧骨料及性能研究[D]. 王丹丹.天津科技大学 2017
[2]树脂砂基透水砖的制备及性能研究[D]. 王萍萍.大连理工大学 2013
[3]利用给水污泥制备环保透水砖的试验研究[D]. 高丹.长沙理工大学 2012
[4]沙漠绿化砖的制备及性能研究[D]. 李婷.海南大学 2010
[5]伟晶石陶瓷透水砖的研制与性能研究[D]. 李如林.大连理工大学 2008
本文编号：3318904
【文章来源】：天津科技大学天津市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１疏浚土免烧骨料制备工艺流程??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ＷＳＬＡｓ??
?天津科技大学硕士学位论文???搅拌混匀，制得活化泥粉。??造粒阶段：造粒阶段是整个ＷＳＬＡｓ制备工艺的核心关键环节，主要包括内核成??型和外部裹壳两个过程［９１９８］。从成型机理来看，ＷＳＬＡｓ内核成型过程主要经过３个??运动部分（见图２－２）：第１部分是活化泥粉随着造粒机圆形内壁滚动成初始骨料；第??２部分是初始骨料进一步继续运动上升到一定高度，以一定的角度、初速度，在重力??作用下以抛物线的轨迹下落至造粒机内壁底部；第３部分是具有一定大小，稳固球型??骨料的自转运动。粉体原料经由这３部分连续运动、离心力的共同作用，同时受到内??壁的反复挤压，逐步形成由里向外密实的球型骨料结构。在ＷＳＬＡｓ外部裹壳过程中，??同样经过以上的运动历程，均匀地包裹壳粉，最终制得密实的ＷＳＬＡｓ。??养护阶段：养护阶段决定了?ＷＳＬＡｓ强度的发展。为避免在养护过程中ＷＳＬＡｓ??表面水分蒸发过快，而降低胶凝材料的水化反应进程，研究中采取覆膜自然养护的方??式，即用塑料膜覆盖养护框，每间隔１２ｈ进行喷水，完成７ｄ养护时间。??，￣＾?①内壁滚动??／?＼②抛物运动??、自編??Ｉ?°?ｙ??图２－２?ＷＳＬＡｓ成型过程中的运动??Ｆｉｇ．?２－２?Ｍｏｔｉｏｎ?ｏｆ?ＷＳＬＡｓ?ｉｎ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??２．３．２性能表征??本课题主要研究ＷＳＬＡｓ，分别选取太湖疏浚土、沱江疏浚土，根据２．３．１制备工??艺制得太湖疏浚土免烧骨料（ＴＨ－ＷＳＬＡｓ）、沱江疏浚土免烧骨料（ＴＪ－ＷＳＬＡｓ）。目??前，ＷＳＬＡｓ没有现有的国家、行业相关性能测试，故参考相近的骨料测试国家标准??对ＷＳＬＡｓ的基本性能进行测试
?２材料与方法???２．３．２．６抗冻融质量损失率测定??抗冻融质量损失率从宏观角度反应了骨料的抗冻性能，其测试方法为：（１）取３００??ｇ左右（平行３组）骨料于水中，浸泡２４?ｈ；?（２）从水中取出试件，用湿毛巾擦至饱??和面干，测其质量记为Ｍ，放至－１５°Ｃ？－２０°Ｃ的冷冻箱内，冷冻４以上；（３）取出骨??料立即放入１０°Ｃ？３０ＤＣ水中溶解４ｈ后，用湿毛巾擦至饱和面干，测量其质量ＭＤ，此??为一次冻融循环；（４）冻融循环２５次后，称取最终饱和面干质量记为Ｍｄ。??骨料抗冻融质量损失按公式（２－６）计算，精确至０．０１?％。??式（２－６）??Ｍ??式（２－６）中：—冻融循环后骨料质量损失率，％；?Ｍ—冻融則骨料质量平均值，??ｇ；?Ｍｄ—盐冻后骨料质量平均值，ｇ。??２．４疏浚土环保透水砖的制备与性能表征??２．４．１制备工艺??疏浚土环保透水砖（ＤＳＰＢ）的制备工艺流程如图２－３所示。??ＷＳＬＡｓ?颜料?石英砂??水泥?新拌基层?压制模具?ＤＳＰＢ??—??．Ｉ??粉煤灰??图２－３疏浚土环保透水砖制备工艺流程??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ＤＳＰＢ??具体制备步骤如下：??（１）于水泥砂浆搅拌机中，倒入称好的胶凝材料均匀搅拌，搅拌时间为３０?ｓ；??（２）向混合物料中加水（水分４次加入），加完一半水量（即加入２次水）后，??向水泥砂浆搅拌器中加入称好的骨料，继续加水，边加水边搅拌混合，直到最后一次??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市热岛效应研究综述[J]. 苑睿洋,黄凤荣,唐硕. 国土与自然资源研究. 2019(01)
[2]海绵城市透水砖堵塞规律试验[J]. 宋亚霖,杜新强,刘文娜,冶雪艳,张立杰. 水资源保护. 2018(06)
[3]利用城市污泥生产烧结砖的生产试验报告[J]. 梁嘉琪,陈广坤. 砖瓦. 2018(11)
[4]输气管道泄漏声波衰减模型的理论研究[J]. 刘翠伟,敬华飞,方丽萍,徐明海. 振动与冲击. 2018(20)
[5]浅析海绵城市中透水砖的应用与发展前景[J]. 李睿喆. 砖瓦. 2018(08)
[6]疏浚底泥免烧裹壳骨料混凝土路面砖的性能研究[J]. 杨鹏乾,安新茹,彭瑜洲,王雨,吴燕. 新型建筑材料. 2018(07)
[7]纤维混凝土研究进展及增强机理[J]. 李冬晨. 建材与装饰. 2018(10)
[8]外加剂对疏浚底泥免烧裹壳骨料性能的影响[J]. 彭瑜洲,杨鹏乾,田涛,范子纯,吴燕. 环境工程学报. 2018(03)
[9]利用电石渣制备结构用硅酸盐陶粒的研究[J]. 唐国强,崔晓昱,顾敏佳,崔崇,马海龙. 中国氯碱. 2017(07)
[10]疏浚底泥免烧陶粒的制备及其净水效果[J]. 周颜,贾瑞,周兰,彭啸,吴燕. 环境工程学报. 2017(05)
硕士论文
[1]疏浚底泥制备高强免烧骨料及性能研究[D]. 王丹丹.天津科技大学 2017
[2]树脂砂基透水砖的制备及性能研究[D]. 王萍萍.大连理工大学 2013
[3]利用给水污泥制备环保透水砖的试验研究[D]. 高丹.长沙理工大学 2012
[4]沙漠绿化砖的制备及性能研究[D]. 李婷.海南大学 2010
[5]伟晶石陶瓷透水砖的研制与性能研究[D]. 李如林.大连理工大学 2008
本文编号：3318904
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