利用煤矸石粉煤灰制成农田排水混凝土材料的研制实验

为了解决高潜水位采煤塌陷区的排水问题,同时提高矿山固体废弃物煤矸石粉煤灰的利用率,本文开展了新型透水性煤矸石粉煤灰混凝土排水沟试验研究。本研究设计了两个试验,一是煤矸石粉煤灰混凝土透水系数和抗压强度测定试验:共设置了五个试验处理,分别以煤矸石代替25%和15%的碎石,粉煤灰替代10%和15%的水泥,同时包括一个空白对照组;二是室内模拟排水沟透水率测定试验:选取试验一中透水系数最大,且满足抗压强度标准的处理5的混凝土配合比(煤矸石替代碎石量为30%,粉煤灰替代水泥量为15%),进行室内排水沟模拟试验。结果表明:煤矸石粉煤灰混凝土具有较好的透水性,试验一处理5的混凝土块透水系数最大,其抗压强度为12.03MPa,满足抗压强度标准;室内模拟农田排水沟的透水率为0.072cm/h,在田间应用排渍模数可达0.01m3/(s.km2),该混凝土在排渍模数不大于该值的地区可以应用,具有广阔的应用前景。     

基于RSM-BBD的自燃煤矸石骨料透水混凝土配比优化研究

为了对自燃煤矸石骨料透水混凝土进行配比优化,采用BBD响应面法设计17组试验,研究骨灰比、水灰比和增强剂掺量对透水混凝土抗压强度、透水系数和孔隙率的影响,构建响应面模型,揭示各因素与响应值的相关关系,获得综合性能最优配比。研究结果表明:各因素与各响应值关系皆呈二次多项式模型,回归系数R2皆大于0.9,说明模型合理性和拟合性较好。水灰比和骨灰比对各响应值影响均非常显著,增强剂掺量只对抗压强度影响非常显著,骨灰比和增强剂掺量交互项对抗压强度影响显著,水灰比与增强剂掺量交互项对孔隙率影响显著。当骨灰比3.2、水灰比0.22、增强剂掺量4.5 % 时,混凝土28 d抗压强度为28.7 MPa、透水系数3.21 mm/s、孔隙率19.7 %,满足C20透水混凝土的工程要求。     

铁尾矿骨料制备透水混凝土的试验研究

基于铁尾矿骨料性质研究了铁尾矿骨料单粒级配和双粒级配(4.75～9.5 mm与9.5～16 mm)对透水混凝土力学性能的影响以及铁尾矿透水混凝土的微细观特性。试验采用28∶100的水灰比制备孔隙率为20%的透水混凝土试件,对透水混凝土试件的抗压强度和连通孔隙率进行了测试,并通过光学显微镜和扫描电镜观察了其宏观胶结面和界面过渡区。结果表明：单粒级铁尾矿透水混凝土有其最佳粒径范围,与石灰岩骨料相比,当铁尾矿骨料粒径大于9.5 mm时,透水混凝土抗压强度较高;双粒级铁尾矿透水混凝土粒径之比为3∶7时性能最佳,抗压强度为18.1 MPa,孔隙率为22.2%;与对照组相比,铁尾矿透水混凝土界面过渡区密实度较差、微细裂缝较多,但与硬化水泥浆体机械咬合作用较好。     

铁尾矿基玻璃透水砖的制备及性能研究

为提高透水砖的力学性能与透水性能,同时为铁尾矿综合利用寻求一条有途径,以铁尾矿为主要原料,研发出一种新型玻璃透水砖。用铁尾矿熔制基础玻璃,参照基础玻璃DSC分析结果制定烧结温度,将基础玻璃按照粒度大小分成5组进行烧结得到玻璃透水砖试样。对试样的抗压强度、透水系数、保水性做测试分析。结果表明,当基础玻璃粒度为4~2.23 mm、烧结温度为760~810℃时,试样各项性能指标较为理想。此时试样的抗压强度为24 MPa,透水系数为1.06~0.98 cm/s,保水性为0.9~0.4 g/cm。玻璃透水砖可以同时具备较大的抗压强度和良好的透水性,有很好的推广应用前景。      

掺铁尾矿粉碱矿渣混凝土力学性能及透水性能研究

为揭示水玻璃模数、粉煤灰掺量、水灰比和养护条件与碱矿渣混凝土力学性能及透水性能的关联规律,研究采用铁尾矿微粉、水泥、矿渣和粉煤灰为原料制备胶凝材料,以不同模数水玻璃作为碱激发剂制备碱矿渣混凝土。试验结果表明：水玻璃模数从1.0增加至1.5的过程中,碱矿渣混凝土力学性能呈先上升后降低的趋势,透水系数波动幅度较小,表现为先缓慢降低后轻微上升的趋势,水玻璃模数为1.2是其性能变化的拐点;粉煤灰掺量与碱矿渣混凝土力学性能整体呈负相关;随着水灰比的不断增大,碱矿渣混凝土力学性能先增大后减小,透水系数呈线性下降趋势;养护温度和养护湿度是决定碱矿渣混凝土力学性能发展的关键因素,不同养护条件下碱矿渣混凝土3 d和7 d抗压强度排序为蒸汽养护ZC>蒸养后潮湿养护HC>套袋密封养护MC>标准养护SC>恒温水中养护WC>室内养护NC,28 d抗压强度排序为HC>MC>SC>ZC>WC>NC。     

沙漠沙透水砖的制备及性能研究

以沙漠沙为主要原料,配以适量的助熔剂和粘结剂等组分,经一定工艺可以制成性能良好的透水砖。对样品进行了透水性能、抗压强度和耐磨性能的测试与分析。结果表明:沙漠沙加量、烧结温度、保温时间均对样品的透水系数、抗压强度和耐磨性能有比较明显的影响。但由于石英相变产生的体积变化,致使样品变形、出现裂纹,很难生产出有实际用途的工业产品。以耐火黏土熟料代替部分沙漠沙,可在一定程度上提高透水砖强度,同时又能保持较高的透水系数。若生产出的透水砖性能符合要求,耐火黏土孰料的加入量应不低于20%。     

焙烧铁尾矿制备透水砖试验研究

为了改善尾矿制砖的力学性质,解决尾矿堆积问题,采用焙烧铁尾矿、水泥和粉煤灰为胶凝材料,2.36~4.75 mm粒级铁尾矿为粗骨料,通过搅拌、成型和养护工艺制备透水砖,探究了焙烧铁尾矿用量、水胶比、目标孔隙率和振动时间对透水砖性能的影响,对比未焙烧尾矿制备透水砖的性能。结果表明：① 焙烧尾矿制备透水砖最佳试验条件为：焙烧尾矿掺量60%,振动时间40 s、水胶比0.3,目标孔隙率20%;此时,透水砖抗折强度为3.34 MPa,符合国家标准Rf3.0,抗压强度为15.44 MPa,符合国家标准MU15,透水系数为2.58×10-2 cm/s,符合国家标准A级标准,实测孔隙率为23.41%。② 焙烧尾矿掺量为60%时效果最佳;未焙烧尾矿掺量为50%时效果最佳,抗折、抗压强度分别为3.38 MPa和14.54 MPa,透水系数符合国家A级标准;焙烧尾矿比未焙烧尾矿多替代水泥10%的情况下,力学性能焙烧尾矿透水砖较好,而透水性能则未焙烧尾矿透水砖较好。     

赤泥透水砖的制备及性能研究

以山东铝业公司赤泥为主要原料制备透水砖,并对制品性能的主要影响因素进行了考察。试验结果表明：透水砖骨料的合适配方为赤泥55%,粉煤灰35%,膨润土10%;骨料的烧结温度以1 150 ℃为宜。用该条件下所得骨料制备透水砖的适宜条件为：砖的固体原料中骨料占82%,膨润土占8%,玻璃粉占10%;水玻璃按固体原料的8%添加;砖坯成型压力40 MPa;烧结温度1 080 ℃,烧结时间60 min。制得的赤泥透水砖抗压强度为35.32 MPa,透水系数为0.028 cm/s,磨坑长度为27.35 mm。     

无水泥钢渣路面透水砖研制

在不使用水泥和天然骨料的情况下 ,使用碱激发工业废渣胶凝材料 ,与一定粒径的钢渣颗粒拌和 ,制备路面透水砖。经过行标JC/T44 6 2 0 0 0规定测试 ,得出这种透水砖 2 8天抗压强度可达 3 0MPa、抗折达 5 .8MPa,透水系数达 16.5 0mm/s。     

高钛型高炉渣透水砖的制备及性能表征

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。为实现高钛型高炉渣固废的再次资源化利用，解决大掺量高钛型高炉渣制备透水砖问题，本文以高炉渣为骨料，高岭土、钾长石为粘结剂和助融剂，经坯体成型、烧结制备了透水砖。采用TG-DSC综合热分析法、SEM形貌分析法研究了物料的热性能及高温下的形貌变化；讨论了高炉渣及辅料的配比、高炉渣骨料的粒度、成型压力、烧结温度、保温时间对透水砖性能的影响，确定了透水砖适宜的制备工艺参数。结果表明：选取高炉渣0.18～0.25 mm，高炉渣∶高岭土∶钾长石（质量分数）配比为75∶10∶15，成型压力为10 MPa，烧结温度为1 095℃，保温时间为3 h，此时透水砖的透水系数为0.064 cm/s，抗折强度为12 MPa，具备高透水性和高强度的特性，满足《透水路面砖和透水路面板》（GB/T25933-2010）的要求。