碱激发轻质钢渣砌块的制备与性能研究
发布时间：2022-12-17 16:24
钢渣是钢铁生产过程中产生的固体废弃物,2019年全球粗钢产量达到18.70亿吨,1吨钢材的生产要排出0.1~0.3吨的钢渣,大量的钢渣被排放堆积,若不能得到有效处理,将会给环境带来极大的压力。近些年,国家有关部门对钢渣的合理处理及利用越来越关注。但钢渣由于硬度高,胶凝活性低,安定性不良等问题,综合利用率仅为30%。相比于矿渣综合利用率85%,粉煤灰综合利用率75%,钢渣的利用率较低。本研究根据碱度较高的钢渣中含有硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）等具有胶凝活性的矿物成分,采用碱激发的方式激发钢渣的胶凝活性。同时就钢渣安定性不良的问题,将其与硅质材料粉煤灰、矿渣制备成轻质多孔的钢渣砌块,可作为保温隔热材料使用。本研究以钢渣、粉煤灰和钢渣、矿渣为主要原材料,模数1.4的水玻璃为激发剂,双氧水为引气剂制备碱激发轻质钢渣砌块。按照GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》测试砌块的强度等级。通过XRD、SEM、FTIR和TG-DTG等微观测试手段,分析了试件的水化反应机理。得出如下结果:（1）试验首先以钢渣,粉煤灰,碱激发剂,双...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 钢渣的基本概况和应用现状及存在问题
1.2.1 钢渣的形成
1.2.2 钢渣的化学成分和矿物成分
1.2.3 钢渣的国内外应用现状
1.2.4 钢渣应用中存在的问题
1.3 碱激发胶凝材料
1.3.1 碱激发胶凝材料定义
1.3.2 碱激发剂的分类
1.3.3 碱激发胶凝材料反应机理
1.3.4 钢渣在碱激发胶凝材料中的研究
1.3.5 粉煤灰在碱激发胶凝材料中的研究
1.3.6 矿渣在碱激发胶凝材料的研究
1.4 免蒸压加气混凝土的基本概述
1.5 课题的研究目的、意义和主要研究内容
1.5.1 课题的研究意义与目的
1.5.2 课题研究内容
2 实验原材料、实验仪器及实验方法
2.1 实验原材料
2.1.1 钢渣
2.1.2 粉煤灰
2.1.3 矿渣
2.1.4 碱激发剂
2.1.5 氢氧化钙
2.1.6 发泡剂
2.1.7 水
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块成型方法
2.3.2 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块成型方法
2.3.3 性能检测与微观表征
3 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块的强度和微观结构研究
3.1 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响因素
3.1.1 钢渣掺量对碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响
3.1.2 水胶比对碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响
3.1.3 碱含量对碱钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响
3.1.4 双氧水掺量对碱钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响
3.2 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块的微观表征
3.2.1 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块XRD分析
3.2.2 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块的FTIR分析
3.2.3 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块的TG-DTG分析
3.2.4 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块SEM分析
3.3 本章小结
4 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的强度和微观结构研究
4.1 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响因素
4.1.1 钢渣掺量对碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的抗压强度和干密度影响
4.1.2 水胶比对碱钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
4.1.3 碱含量对碱钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
4.1.4 双氧水掺量对碱激发钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
4.1.5 碱激发剂种类对碱钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
4.2 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的微观表征
4.2.1 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块XRD分析
4.2.2 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的FTIR分析
4.2.3 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的TG-DTG分析
4.2.4 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块SEM分析
4.3 本章小结
5 Ca(OH)_2对碱激发钢渣-矿渣轻质砌块性强度和微观结构的影响
5.1 Ca(OH)_2掺量对碱激发钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
5.2 掺Ca(OH)_2碱激发钢渣-矿渣轻质砌块XRD分析
5.3 掺Ca(OH)_2碱激发钢渣-矿渣轻质砌块FTIR分析
5.4 掺Ca(OH)_2碱激发钢渣-矿渣轻质砌块TG-DTG分析
5.5 掺Ca(OH)_2碱激发钢渣-矿渣轻质砌块SEM分析
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在校期间发表的学术论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]BP：世界正走向不可持续之路[J]. 卢凯瑞. 中国石油石化. 2019(16)
[2]碱激发粉煤灰/钢渣胶凝材料的制备[J]. 蒋勇,贾陆军,文梦媛,牛云辉. 硅酸盐通报. 2019(07)
[3]钢渣工程特性及在工程回填中的应用研究[J]. 官少龙,吴安耀,郭鸥,张红日. 西部交通科技. 2019(03)
[4]转炉钢渣中铁组分的氧化改质与磁选回收[J]. 蒋亮,韩霄,董福元,刘贵群,侯俊峰,陈宇红,韩凤兰. 环境工程学报. 2018(09)
[5]碱激发剂对钢渣胶凝材料抗压强度的影响[J]. 张浩,王林,龙红明. 过程工程学报. 2018(02)
[6]浅谈钢渣的综合利用[J]. 李冰,唐彪,王星磊. 建材与装饰. 2018(12)
[7]“十三五”绿色清洁生产推进工程有大进展[J]. 能源与环境. 2017(06)
[8]钼尾矿免蒸压加气混凝土的试验研究[J]. 李春,王恩峰,崔乐,崔孝炜,张欣,王之宇,郭家林. 矿产综合利用. 2017(05)
[9]Na2CO3及Na2SO4对大掺量矿渣微粉-水泥复合胶凝材料早期强度的影响[J]. 仵祺,李树山,解伟. 中国水运(下半月). 2017(01)
[10]碳化混凝土（CSCC）材料系统水化硅酸钙制品的性能研究[J]. Warda Ashraf,Hyungu Jeong,Jan Olek,Jitendra Jain,崔玉忠. 建筑砌块与砌块建筑. 2016(06)
博士论文
[1]粉煤灰用做铁路填料的试验研究[D]. 尹亚雄.兰州大学 2008
硕士论文
[1]碱激发低活性粉煤灰复合胶凝材料制备与性能研究[D]. 吴波波.重庆大学 2018
[2]钢渣在心墙沥青混凝土中的应用研究[D]. 邹浩娜.新疆农业大学 2017
[3]免蒸压加气混凝土制备与性能研究[D]. 王善冬.东南大学 2016
[4]钢渣中游离氧化镁的测定和提高钢渣水泥复合胶凝材料水化性能的研究[D]. 郑振叶.北京化工大学 2013
[5]改性钢渣对海水中汞和砷的吸附性能研究[D]. 夏娜娜.中国海洋大学 2013
[6]钢渣的活性激发及资源化利用[D]. 温建.中南大学 2013
[7]碱矿渣水泥水化特性研究[D]. 赵爽.重庆大学 2012
[8]转炉钢渣的理化性质及资源化研究[D]. 李伟峰.北京化工大学 2008
[9]碱磷渣胶凝材料的研究[D]. 李志清.河海大学 2006
本文编号：3720256
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【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 钢渣的基本概况和应用现状及存在问题
1.2.1 钢渣的形成
1.2.2 钢渣的化学成分和矿物成分
1.2.3 钢渣的国内外应用现状
1.2.4 钢渣应用中存在的问题
1.3 碱激发胶凝材料
1.3.1 碱激发胶凝材料定义
1.3.2 碱激发剂的分类
1.3.3 碱激发胶凝材料反应机理
1.3.4 钢渣在碱激发胶凝材料中的研究
1.3.5 粉煤灰在碱激发胶凝材料中的研究
1.3.6 矿渣在碱激发胶凝材料的研究
1.4 免蒸压加气混凝土的基本概述
1.5 课题的研究目的、意义和主要研究内容
1.5.1 课题的研究意义与目的
1.5.2 课题研究内容
2 实验原材料、实验仪器及实验方法
2.1 实验原材料
2.1.1 钢渣
2.1.2 粉煤灰
2.1.3 矿渣
2.1.4 碱激发剂
2.1.5 氢氧化钙
2.1.6 发泡剂
2.1.7 水
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块成型方法
2.3.2 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块成型方法
2.3.3 性能检测与微观表征
3 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块的强度和微观结构研究
3.1 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响因素
3.1.1 钢渣掺量对碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响
3.1.2 水胶比对碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响
3.1.3 碱含量对碱钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响
3.1.4 双氧水掺量对碱钢渣-粉煤灰轻质砌块抗压强度和干密度的影响
3.2 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块的微观表征
3.2.1 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块XRD分析
3.2.2 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块的FTIR分析
3.2.3 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块的TG-DTG分析
3.2.4 碱激发钢渣-粉煤灰轻质砌块SEM分析
3.3 本章小结
4 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的强度和微观结构研究
4.1 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响因素
4.1.1 钢渣掺量对碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的抗压强度和干密度影响
4.1.2 水胶比对碱钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
4.1.3 碱含量对碱钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
4.1.4 双氧水掺量对碱激发钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
4.1.5 碱激发剂种类对碱钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
4.2 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的微观表征
4.2.1 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块XRD分析
4.2.2 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的FTIR分析
4.2.3 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块的TG-DTG分析
4.2.4 碱激发钢渣-矿渣轻质砌块SEM分析
4.3 本章小结
5 Ca(OH)_2对碱激发钢渣-矿渣轻质砌块性强度和微观结构的影响
5.1 Ca(OH)_2掺量对碱激发钢渣-矿渣轻质砌块抗压强度和干密度的影响
5.2 掺Ca(OH)_2碱激发钢渣-矿渣轻质砌块XRD分析
5.3 掺Ca(OH)_2碱激发钢渣-矿渣轻质砌块FTIR分析
5.4 掺Ca(OH)_2碱激发钢渣-矿渣轻质砌块TG-DTG分析
5.5 掺Ca(OH)_2碱激发钢渣-矿渣轻质砌块SEM分析
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在校期间发表的学术论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]BP：世界正走向不可持续之路[J]. 卢凯瑞. 中国石油石化. 2019(16)
[2]碱激发粉煤灰/钢渣胶凝材料的制备[J]. 蒋勇,贾陆军,文梦媛,牛云辉. 硅酸盐通报. 2019(07)
[3]钢渣工程特性及在工程回填中的应用研究[J]. 官少龙,吴安耀,郭鸥,张红日. 西部交通科技. 2019(03)
[4]转炉钢渣中铁组分的氧化改质与磁选回收[J]. 蒋亮,韩霄,董福元,刘贵群,侯俊峰,陈宇红,韩凤兰. 环境工程学报. 2018(09)
[5]碱激发剂对钢渣胶凝材料抗压强度的影响[J]. 张浩,王林,龙红明. 过程工程学报. 2018(02)
[6]浅谈钢渣的综合利用[J]. 李冰,唐彪,王星磊. 建材与装饰. 2018(12)
[7]“十三五”绿色清洁生产推进工程有大进展[J]. 能源与环境. 2017(06)
[8]钼尾矿免蒸压加气混凝土的试验研究[J]. 李春,王恩峰,崔乐,崔孝炜,张欣,王之宇,郭家林. 矿产综合利用. 2017(05)
[9]Na2CO3及Na2SO4对大掺量矿渣微粉-水泥复合胶凝材料早期强度的影响[J]. 仵祺,李树山,解伟. 中国水运(下半月). 2017(01)
[10]碳化混凝土（CSCC）材料系统水化硅酸钙制品的性能研究[J]. Warda Ashraf,Hyungu Jeong,Jan Olek,Jitendra Jain,崔玉忠. 建筑砌块与砌块建筑. 2016(06)
博士论文
[1]粉煤灰用做铁路填料的试验研究[D]. 尹亚雄.兰州大学 2008
硕士论文
[1]碱激发低活性粉煤灰复合胶凝材料制备与性能研究[D]. 吴波波.重庆大学 2018
[2]钢渣在心墙沥青混凝土中的应用研究[D]. 邹浩娜.新疆农业大学 2017
[3]免蒸压加气混凝土制备与性能研究[D]. 王善冬.东南大学 2016
[4]钢渣中游离氧化镁的测定和提高钢渣水泥复合胶凝材料水化性能的研究[D]. 郑振叶.北京化工大学 2013
[5]改性钢渣对海水中汞和砷的吸附性能研究[D]. 夏娜娜.中国海洋大学 2013
[6]钢渣的活性激发及资源化利用[D]. 温建.中南大学 2013
[7]碱矿渣水泥水化特性研究[D]. 赵爽.重庆大学 2012
[8]转炉钢渣的理化性质及资源化研究[D]. 李伟峰.北京化工大学 2008
[9]碱磷渣胶凝材料的研究[D]. 李志清.河海大学 2006
本文编号：3720256
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3720256.html
