固体废弃物制备烧结保温砖及基本性能研究
发布时间：2022-10-06 18:59
随着煤炭资源的开采和利用,造成煤矸石大量堆积,不仅占用土地资源,影响矿区的空气质量和植被的生长,煤矸石的长期堆积存在一定的安全隐患,而且煤矸石作为一种自然矿物材料,具有制备建筑材料、发电、农业方面等多种用途,造成资源的浪费。煤矸石带来的环境、安全等问题越发严峻,煤矸石的资源化利用成为社会亟待解决的问题。污泥作为一种污水处理产物,具有有机质含量高,携带大量重金属、病原微生物等有害物质的特点,污泥的大量堆积很容易造成土壤和水体的有机质污染、重金属污染、病原体污染及水体的富营养化。煤矸石、污泥都具有烧失量大、发热量大等特点,利用煤矸石、污泥等固体废弃物配以膨胀珍珠岩焙烧而成的固废基烧结保温砖具有轻质、保温、吸音等优点,是一种绿色环保的新型墙体材料,具有良好的环境效益和经济效益。本文研究了煤矸石基烧结保温砖和污泥基烧结保温砖的制备方法。通过XRD分析、热重分析等手段研究原材料的物理化学性质,以固体废弃物、多孔材料为原料并结合先进的成孔方法方法制备保温砖,通过大量试验得到最佳焙烧曲线,并在此基础上进行以下研究:（1）研究了保温砖的基本制备工艺,包括陈化方式、成型工艺、干燥及焙烧制度,采用配方试验...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 选题背景
1.2.1 煤矸石的现状及环境问题
1.2.2 煤矸石综合利用及意义
1.2.3 城市污泥的综合利用及意义
1.3 烧结保温砖国内外研究现状
1.3.1 烧结保温砖国内研究现状
1.3.2 烧结保温砖国外研究现状
1.4 本课题的研究意义和内容
1.4.1 课题研究目的和意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 创新点
第二章 实验原料、方法和仪器
2.1 实验原料及性质
2.1.1 煤矸石
2.1.2 粉煤灰
2.1.3 工程弃土
2.1.4 污泥
2.1.5 膨胀珍珠岩
2.1.6 水
2.2 试验方法
2.3 性能测试
2.3.1 体积密度试验
2.3.2 试样尺寸收缩与质量损失
2.3.3 抗压强度试验
2.3.4 导热系数测试
2.3.5 XRD分析
2.3.6 SEM分析
2.3.7 冻融试验
2.4 本章小结
第三章 煤矸石基保温砖的制备工艺及配比研究
3.1 煤矸石基保温砖制备工艺研究
3.1.1 煤矸石基保温砖制备工艺流程
3.1.2 煤矸石粉磨工艺
3.1.3 陈化
3.1.4 成型方式
3.1.5 坯体干燥工艺
3.1.6 焙烧工艺研究
3.2 配方试验设计及结果分析
3.2.1 单纯形格子点设计及结果
3.2.2 试验结果及分析
3.2.3 煤矸石及工程弃土含量对保温砖性能的影响
3.3 本章小结
第四章 煤矸石基保温砖性能研究及分析
4.1 单因素试验及结果分析
4.1.1 煤矸石基保温砖膨胀珍珠岩粒径研究
4.1.2 煤矸石基保温砖膨胀珍珠岩掺量研究
4.1.3 成型压力对煤矸石基保温砖性能的影响
4.1.4 焙烧温度对煤矸石基保温砖性能的影响
4.1.5 保温时间对煤矸石基保温砖性能的影响
4.2 煤矸石基保温砖性能优化
4.2.1 掺加造孔剂对煤矸石基保温砖性能的影响
4.2.2 掺加发泡剂对对煤矸石基保温砖性能的影响
4.3 煤矸石基保温砖抗冻性能研究
4.4 煤矸石基保温砖烧结机理及微观形貌分析
4.4.1 烧结机理分析
4.4.2 保温砖微观形貌分析
4.5 本章小结
第五章 污泥基膨胀珍珠岩保温砖实验研究
5.1 污泥基膨胀珍珠岩保温砖制备流程研究
5.2 污泥掺加量对污泥基膨胀珍珠岩保温砖的影响
5.3 成型压力对污泥基膨胀珍珠岩保温砖的影响
5.4 污泥基膨胀珍珠岩保温砖性能优化
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]污泥陶粒的制备及研究[J]. 薛凯旋,林聪,杨翔,杨国良,石力. 江苏建材. 2018(06)
[2]莫来石陶瓷材料的烧结机理研究[J]. 张银凤,王时晨,胡永莉,王展志,陆成龙,张校飞. 湖北理工学院学报. 2018(06)
[3]利用赤泥和废瓷制备发泡陶瓷的研究[J]. 孙晓南,李惠娴,刘蓉,王科颖. 砖瓦. 2018(11)
[4]城市污泥处理处置现状及应用[J]. 闫宏图,陆涛,刘天赐,陈超. 建材与装饰. 2018(44)
[5]配方类产品设计方法研究[J]. 吴舒红. 轻纺工业与技术. 2018(04)
[6]造纸污泥制备烧结保温砌块的试验研究[J]. 杨良,吴炎平,邵滨,别安涛,韩文祥,张苏伊,邓佳. 新型建筑材料. 2018(03)
[7]污泥处理现状及资源化利用研究综述[J]. 张权,张有为,蒲港,范秋萍,唐颂. 山西建筑. 2018(06)
[8]山西省煤矸石推广应用现状及建议[J]. 秦小艳. 煤炭加工与综合利用. 2018(01)
[9]添加造孔剂的烧结多孔保温砌块热工性能试验研究[J]. 权宗刚,肖慧,宋心,浮广明. 砖瓦. 2018(01)
[10]污泥与建筑废弃物烧结自保温砖试验研究[J]. 刘峰,王琪,谢章章,颜振涛,翁仁贵,刘心中,靳贵晓,刘保森. 新型建筑材料. 2017(06)
硕士论文
[1]烧结煤矸石自保温砌块的热工性能研究[D]. 刘源.安徽建筑大学 2018
[2]利用赤泥制备轻质保温材料的工艺与性能研究[D]. 马龙.济南大学 2015
[3]河道淤泥生产烧结砖的技术研究[D]. 翁晶晶.浙江大学 2011
[4]赤泥质保温陶瓷砖的制备及其性能研究[D]. 罗文辉.武汉理工大学 2008
[5]赤泥质环保型建筑陶瓷的制备及烧结机理的研究[D]. 滕方雄.武汉理工大学 2008
本文编号：3687221
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 选题背景
1.2.1 煤矸石的现状及环境问题
1.2.2 煤矸石综合利用及意义
1.2.3 城市污泥的综合利用及意义
1.3 烧结保温砖国内外研究现状
1.3.1 烧结保温砖国内研究现状
1.3.2 烧结保温砖国外研究现状
1.4 本课题的研究意义和内容
1.4.1 课题研究目的和意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 创新点
第二章 实验原料、方法和仪器
2.1 实验原料及性质
2.1.1 煤矸石
2.1.2 粉煤灰
2.1.3 工程弃土
2.1.4 污泥
2.1.5 膨胀珍珠岩
2.1.6 水
2.2 试验方法
2.3 性能测试
2.3.1 体积密度试验
2.3.2 试样尺寸收缩与质量损失
2.3.3 抗压强度试验
2.3.4 导热系数测试
2.3.5 XRD分析
2.3.6 SEM分析
2.3.7 冻融试验
2.4 本章小结
第三章 煤矸石基保温砖的制备工艺及配比研究
3.1 煤矸石基保温砖制备工艺研究
3.1.1 煤矸石基保温砖制备工艺流程
3.1.2 煤矸石粉磨工艺
3.1.3 陈化
3.1.4 成型方式
3.1.5 坯体干燥工艺
3.1.6 焙烧工艺研究
3.2 配方试验设计及结果分析
3.2.1 单纯形格子点设计及结果
3.2.2 试验结果及分析
3.2.3 煤矸石及工程弃土含量对保温砖性能的影响
3.3 本章小结
第四章 煤矸石基保温砖性能研究及分析
4.1 单因素试验及结果分析
4.1.1 煤矸石基保温砖膨胀珍珠岩粒径研究
4.1.2 煤矸石基保温砖膨胀珍珠岩掺量研究
4.1.3 成型压力对煤矸石基保温砖性能的影响
4.1.4 焙烧温度对煤矸石基保温砖性能的影响
4.1.5 保温时间对煤矸石基保温砖性能的影响
4.2 煤矸石基保温砖性能优化
4.2.1 掺加造孔剂对煤矸石基保温砖性能的影响
4.2.2 掺加发泡剂对对煤矸石基保温砖性能的影响
4.3 煤矸石基保温砖抗冻性能研究
4.4 煤矸石基保温砖烧结机理及微观形貌分析
4.4.1 烧结机理分析
4.4.2 保温砖微观形貌分析
4.5 本章小结
第五章 污泥基膨胀珍珠岩保温砖实验研究
5.1 污泥基膨胀珍珠岩保温砖制备流程研究
5.2 污泥掺加量对污泥基膨胀珍珠岩保温砖的影响
5.3 成型压力对污泥基膨胀珍珠岩保温砖的影响
5.4 污泥基膨胀珍珠岩保温砖性能优化
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]污泥陶粒的制备及研究[J]. 薛凯旋,林聪,杨翔,杨国良,石力. 江苏建材. 2018(06)
[2]莫来石陶瓷材料的烧结机理研究[J]. 张银凤,王时晨,胡永莉,王展志,陆成龙,张校飞. 湖北理工学院学报. 2018(06)
[3]利用赤泥和废瓷制备发泡陶瓷的研究[J]. 孙晓南,李惠娴,刘蓉,王科颖. 砖瓦. 2018(11)
[4]城市污泥处理处置现状及应用[J]. 闫宏图,陆涛,刘天赐,陈超. 建材与装饰. 2018(44)
[5]配方类产品设计方法研究[J]. 吴舒红. 轻纺工业与技术. 2018(04)
[6]造纸污泥制备烧结保温砌块的试验研究[J]. 杨良,吴炎平,邵滨,别安涛,韩文祥,张苏伊,邓佳. 新型建筑材料. 2018(03)
[7]污泥处理现状及资源化利用研究综述[J]. 张权,张有为,蒲港,范秋萍,唐颂. 山西建筑. 2018(06)
[8]山西省煤矸石推广应用现状及建议[J]. 秦小艳. 煤炭加工与综合利用. 2018(01)
[9]添加造孔剂的烧结多孔保温砌块热工性能试验研究[J]. 权宗刚,肖慧,宋心,浮广明. 砖瓦. 2018(01)
[10]污泥与建筑废弃物烧结自保温砖试验研究[J]. 刘峰,王琪,谢章章,颜振涛,翁仁贵,刘心中,靳贵晓,刘保森. 新型建筑材料. 2017(06)
硕士论文
[1]烧结煤矸石自保温砌块的热工性能研究[D]. 刘源.安徽建筑大学 2018
[2]利用赤泥制备轻质保温材料的工艺与性能研究[D]. 马龙.济南大学 2015
[3]河道淤泥生产烧结砖的技术研究[D]. 翁晶晶.浙江大学 2011
[4]赤泥质保温陶瓷砖的制备及其性能研究[D]. 罗文辉.武汉理工大学 2008
[5]赤泥质环保型建筑陶瓷的制备及烧结机理的研究[D]. 滕方雄.武汉理工大学 2008
本文编号：3687221
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