全工业固废制备硫铝酸盐基3D打印胶凝材料
发布时间：2020-12-30 23:24
我国工业化进程的快速发展过程中产生了大量工业固废,但因工业固废利用率低造成其大量堆存,大量堆积的工业固废会污染大气、水体甚至危害人类健康。工业固废制备建筑材料是一种大规模利用工业固废的途径,但该利用过程中固废综合利用率和产品附加值的矛盾阻碍了这一途径的进一步发展。本文以解决工业固废的大量堆积为目的,结合固废协同互补和价值跃迁这两个理念,创新性的提出“全工业固废制备硫铝酸盐基3D打印胶凝材料”这一研究思路。本文将按照“工业固废高效预处理-工业固废协同互补制备高性能硫铝酸盐胶凝材料-胶凝材料制备建筑3D打印材料”的研究思路,实现工业固废的分质、再生、价值重构,形成固废整体资源化、绿色高值化的技术体系,从而解决固废资源化利用过程存在的产品性能与成本的矛盾,实现固废真正意义上的变废为宝及大规模的资源化利用。全文开展的主要工作如下:（1）选择垃圾焚烧飞灰作为制备硫铝酸盐胶凝材料的主要原料,对飞灰的预处理除氯工艺展开研究。选择水洗作为飞灰的预处理手段,研究了水洗条件对飞灰除氯效率的影响、对飞灰矿物成分和形貌的影响,分析了水洗飞灰除氯的机理、飞灰水洗前后矿物成分和形貌改变的机理,得到最佳的水洗工艺。...
【文章来源】： 吴含 山东大学
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 工业固体废弃物概述
1.2.1 工业固体废弃物的特点及利用现状
1.2.2 城市生活垃圾焚烧飞灰的产生及利用现状
1.3 工业固废制备硫铝酸盐胶凝材料技术
1.3.1 硫铝酸盐胶凝材料
1.3.2 工业固废制备硫铝酸盐胶凝材料的研究进展
1.3.3 垃圾焚烧飞灰制备硫铝酸盐胶凝材料的研究进展
1.4 建筑3D打印技术研究现状
1.4.1 建筑3D打印技术概述
1.4.2 建筑3D打印材料研究现状
1.4.3 硫铝酸盐胶凝材料的改性研究
1.5 本文的研究思路及内容
第2章 垃圾焚烧飞灰预处理
2.1 引言
2.2 试验原料及试验系统
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验仪器
2.2.3 试验系统设计及试验流程
2.3 水洗条件对飞灰预处理的影响
2.3.1 水洗条件对飞灰中氯化物去除率的影响
2.3.2 水洗处理对飞灰矿物成分的影响探究
2.3.3 水洗处理对飞灰形貌的影响探究
2.4 飞灰水洗液性质的初步探究
2.4.1 水洗条件对飞灰水洗液pH值的影响
2.4.2 水洗条件对水洗液提取物的重量影响
2.4.3 水洗条件对水洗液提取物的成分的影响
2.5 本章小结
第3章 全工业固废制备硫铝酸盐胶凝材料
3.1 引言
3.2 试验原料及试验系统
3.2.1 试验材料
3.2.2 试验仪器
3.2.3 试验系统设计及试验流程
3.3 胶凝材料的性能测试
3.3.1 胶凝材料熟料成分分析
3.3.2 胶凝材料的性能测试
3.4 胶凝材料的环境影响分析
3.4.1 胶凝材料对重金属的固化能力
3.4.2 胶凝材料的生命周期评价
3.5 本章小结
第4章 硫铝酸盐基建筑3D打印胶凝材料的制备
4.1 引言
4.2 试验材料及试验系统
4.2.1 试验材料
4.2.2 试验仪器
4.2.3 试验系统设计及试验流程
4.3 单一外加剂对胶凝材料性能的影响
4.3.1 减水剂对胶凝材料性能的影响
4.3.2 葡萄糖酸钠对胶凝材料性能的影响
4.3.3 乳胶粉对胶凝材料性能的影响
4.3.4 纤维素醚对胶凝材料性能的影响
4.3.5 外加剂对胶凝材料性能的影响总结
4.4 单一外加剂对胶凝材料性能影响原因分析
4.4.1 胶凝材料水化产物XRD分析
4.4.2 胶凝材料水化产物SEM分析
4.5 建筑3D材料的制备与应用
4.5.1 骨料添加量对胶凝材料强度的影响
4.5.2 纤维添加种类对胶凝材料强度的影响
4.5.3 建筑3D打印材料的制备
4.6 建筑3D打印材料的成本分析
4.7 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 试验不足与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的主要成果
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维素醚在水泥颗粒表面的吸附性能[J]. 王婷,钟世云,徐玲琳,王培铭. 硅酸盐学报. 2020(05)
[2]垃圾焚烧中飞灰的处理与处置研究[J]. 焦建伟. 机电信息. 2019(35)
[3]垃圾焚烧飞灰的固化及综合利用研究进展[J]. 李佳,张思奇,倪文,李子富,文杰. 金属矿山. 2019(12)
[4]中国工业部门中长期低碳发展路径研究[J]. 刘俊伶,夏侯沁蕊,王克,邹骥,孔英. 中国软科学. 2019(11)
[5]我国大宗工业固废综合利用发展状况分析[J]. 魏浩杰,于皓,彭犇,龙凤,李正,卢光华. 中国资源综合利用. 2019(11)
[6]矿渣-电炉还原渣全固废胶凝材料的水化机理[J]. 倪文,李颖,许成文,徐东,姜瑶琪,高广军. 中南大学学报(自然科学版). 2019(10)
[7]生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用概况[J]. 罗任宏,李菁若,张东长,钟成,蒋立新. 环境影响评价. 2019(04)
[8]全固废高贝利特-硫铝酸盐水泥熟料矿物的形成研究[J]. 王晓丽,李秋义,陈帅超,岳公冰. 水泥. 2019(07)
[9]纤维素醚改性硫铝酸盐水泥浆体中可蒸发水的~1H低场核磁弛豫特征[J]. 孙振平,穆帆远,康旺,王培铭,徐玲琳. 硅酸盐学报. 2019(08)
[10]PVA纤维在3D打印混凝土中的应用研究[J]. 汪群,高超. 低温建筑技术. 2019(04)
博士论文
[1]城市固废降解—固结—溶质迁移耦合行为及稳定化研究[D]. 刘海龙.浙江大学 2016
硕士论文
[1]硅酸盐水泥基3D打印装置及材料制备研究[D]. 曹泽衍.广西大学 2018
[2]硫铝酸盐水泥性能的提升及其应用研究[D]. 章鹏.湖南大学 2017
[3]磷石膏分解特性与其分段煅烧制备硫铝酸盐水泥研究[D]. 李凤玲.重庆大学 2016
[4]生活垃圾焚烧飞灰的水洗及资源化研究[D]. 常威.浙江大学 2016
[5]生活垃圾焚烧飞灰毒性浸出规律及水洗预处理废水资源化处理探索[D]. 张晓樵.上海大学 2015
本文编号：2948494
【文章来源】： 吴含 山东大学
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 工业固体废弃物概述
1.2.1 工业固体废弃物的特点及利用现状
1.2.2 城市生活垃圾焚烧飞灰的产生及利用现状
1.3 工业固废制备硫铝酸盐胶凝材料技术
1.3.1 硫铝酸盐胶凝材料
1.3.2 工业固废制备硫铝酸盐胶凝材料的研究进展
1.3.3 垃圾焚烧飞灰制备硫铝酸盐胶凝材料的研究进展
1.4 建筑3D打印技术研究现状
1.4.1 建筑3D打印技术概述
1.4.2 建筑3D打印材料研究现状
1.4.3 硫铝酸盐胶凝材料的改性研究
1.5 本文的研究思路及内容
第2章 垃圾焚烧飞灰预处理
2.1 引言
2.2 试验原料及试验系统
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验仪器
2.2.3 试验系统设计及试验流程
2.3 水洗条件对飞灰预处理的影响
2.3.1 水洗条件对飞灰中氯化物去除率的影响
2.3.2 水洗处理对飞灰矿物成分的影响探究
2.3.3 水洗处理对飞灰形貌的影响探究
2.4 飞灰水洗液性质的初步探究
2.4.1 水洗条件对飞灰水洗液pH值的影响
2.4.2 水洗条件对水洗液提取物的重量影响
2.4.3 水洗条件对水洗液提取物的成分的影响
2.5 本章小结
第3章 全工业固废制备硫铝酸盐胶凝材料
3.1 引言
3.2 试验原料及试验系统
3.2.1 试验材料
3.2.2 试验仪器
3.2.3 试验系统设计及试验流程
3.3 胶凝材料的性能测试
3.3.1 胶凝材料熟料成分分析
3.3.2 胶凝材料的性能测试
3.4 胶凝材料的环境影响分析
3.4.1 胶凝材料对重金属的固化能力
3.4.2 胶凝材料的生命周期评价
3.5 本章小结
第4章 硫铝酸盐基建筑3D打印胶凝材料的制备
4.1 引言
4.2 试验材料及试验系统
4.2.1 试验材料
4.2.2 试验仪器
4.2.3 试验系统设计及试验流程
4.3 单一外加剂对胶凝材料性能的影响
4.3.1 减水剂对胶凝材料性能的影响
4.3.2 葡萄糖酸钠对胶凝材料性能的影响
4.3.3 乳胶粉对胶凝材料性能的影响
4.3.4 纤维素醚对胶凝材料性能的影响
4.3.5 外加剂对胶凝材料性能的影响总结
4.4 单一外加剂对胶凝材料性能影响原因分析
4.4.1 胶凝材料水化产物XRD分析
4.4.2 胶凝材料水化产物SEM分析
4.5 建筑3D材料的制备与应用
4.5.1 骨料添加量对胶凝材料强度的影响
4.5.2 纤维添加种类对胶凝材料强度的影响
4.5.3 建筑3D打印材料的制备
4.6 建筑3D打印材料的成本分析
4.7 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 试验不足与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的主要成果
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维素醚在水泥颗粒表面的吸附性能[J]. 王婷,钟世云,徐玲琳,王培铭. 硅酸盐学报. 2020(05)
[2]垃圾焚烧中飞灰的处理与处置研究[J]. 焦建伟. 机电信息. 2019(35)
[3]垃圾焚烧飞灰的固化及综合利用研究进展[J]. 李佳,张思奇,倪文,李子富,文杰. 金属矿山. 2019(12)
[4]中国工业部门中长期低碳发展路径研究[J]. 刘俊伶,夏侯沁蕊,王克,邹骥,孔英. 中国软科学. 2019(11)
[5]我国大宗工业固废综合利用发展状况分析[J]. 魏浩杰,于皓,彭犇,龙凤,李正,卢光华. 中国资源综合利用. 2019(11)
[6]矿渣-电炉还原渣全固废胶凝材料的水化机理[J]. 倪文,李颖,许成文,徐东,姜瑶琪,高广军. 中南大学学报(自然科学版). 2019(10)
[7]生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用概况[J]. 罗任宏,李菁若,张东长,钟成,蒋立新. 环境影响评价. 2019(04)
[8]全固废高贝利特-硫铝酸盐水泥熟料矿物的形成研究[J]. 王晓丽,李秋义,陈帅超,岳公冰. 水泥. 2019(07)
[9]纤维素醚改性硫铝酸盐水泥浆体中可蒸发水的~1H低场核磁弛豫特征[J]. 孙振平,穆帆远,康旺,王培铭,徐玲琳. 硅酸盐学报. 2019(08)
[10]PVA纤维在3D打印混凝土中的应用研究[J]. 汪群,高超. 低温建筑技术. 2019(04)
博士论文
[1]城市固废降解—固结—溶质迁移耦合行为及稳定化研究[D]. 刘海龙.浙江大学 2016
硕士论文
[1]硅酸盐水泥基3D打印装置及材料制备研究[D]. 曹泽衍.广西大学 2018
[2]硫铝酸盐水泥性能的提升及其应用研究[D]. 章鹏.湖南大学 2017
[3]磷石膏分解特性与其分段煅烧制备硫铝酸盐水泥研究[D]. 李凤玲.重庆大学 2016
[4]生活垃圾焚烧飞灰的水洗及资源化研究[D]. 常威.浙江大学 2016
[5]生活垃圾焚烧飞灰毒性浸出规律及水洗预处理废水资源化处理探索[D]. 张晓樵.上海大学 2015
本文编号：2948494
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