【碩士】改性鋰渣硅鋁酸鹽混凝土研究

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　　【碩士】改性鋰渣硅鋁酸鹽混凝土研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：重慶大學　　學位年度：2007　　本文研究的硅鋁酸鹽混凝土是以含無定型的si02、A1203為主要成份的鋰渣，通過適當?shù)奈锢砘瘜W改性工藝以改變鋰渣酸性渣體的性質(zhì)，得到以非穩(wěn)定態(tài)(無定型及亞結(jié)晶態(tài))的硅酸鹽、鋁酸鹽及硅鋁酸鹽為主的改性粉體，以適宜的堿組分激發(fā)，制成水硬性膠凝材料的通稱。主要研究三類硅鋁酸鹽混凝土：石灰一物理改性鋰渣輕質(zhì)硅鋁酸鹽混凝土(LWEC)，堿礦渣—化學改性鋰渣硅鋁酸鹽混凝土(JHEC)和硅鋁酸鹽堿加氣混凝土(AHEC)。　　采用物理化學兩種方法，對鋰渣進行改性。物理改性為：通過加入適量石灰，及鈣鹽外加劑改善鋰渣堿性和粉磨效果，通過機械粉磨，得到改性粉體。采用常壓干濕熱養(yǎng)護，將得到的物理改性粉體作為膠凝材料制作成輕質(zhì)硅鋁酸鹽混凝土(LWEC)。鋰渣化學改性工藝采用：加入改性劑，經(jīng)1000℃左右煅燒，急速冷卻后，進而粉磨成一定細度的化學改性粉體。微觀研究表明，絕大部分粉體顆粒呈細分散狀態(tài)非晶質(zhì)玻璃體，顆粒較細呈類球狀，分布均勻，整體呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)。和原狀鋰渣相比，已經(jīng)完全改變了微觀形貌和化學成分。將該化學改性粉體加入堿礦渣砂漿中(JHEC)，能明顯改善堿礦渣砂漿的性能。也可以作為堿礦渣加氣混凝土主要組分之一，制備硅鋁酸鹽加氣混凝土(AHEC)。　　本文主要研究結(jié)果如下：　?、貺WEC在干濕熱帶模養(yǎng)護條件下，抗壓強度可達到40～50MPa左右，抗折強度可達9～llMpa左右，試件表干密度為1600kg／m3左右。最佳養(yǎng)護制度：升溫速度30℃m，恒溫溫度180℃，恒溫時間4h。與同等級強度蒸壓養(yǎng)護的輕質(zhì)灰砂硅酸鹽混凝土試件能耗方面比較，常壓干濕熱養(yǎng)護比蒸壓濕熱養(yǎng)護要節(jié)省45％以上的能源，表干密度降低11％左右?！　、诟邷鼗瘜W改性鋰渣最佳的工藝參數(shù)：煅燒溫度1000℃，煅燒時間45min。煅燒后粉體經(jīng)過急速冷卻，粉磨15min后得到化學改性粉體。其比表面積為7350ctn2／g～8348 cm2／g，堆積密度為0．79／era3～O．89／cm3，密度為2．19／cm3～2．39／era3?！　、墼贘HEC中摻入化學改性粉體AF3，能改善砂漿性能。當AF3摻入為10％～20％時，增強堿礦渣砂漿的強度，凝結(jié)時間延長。當AF3摻入30％時，28d強度發(fā)展比純礦渣砂漿好，但是56d強度兩者持平。隨著摻量增加，超過40％后，砂漿強度開始下降。當AF3摻入60％，28d強度抗折，抗壓強度強度等級與32．5波特蘭水泥相當。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，通過加入化學改性粉體能抵制堿礦渣膠凝材因干燥引起的收縮，起到了對堿礦渣膠凝材料的綜合改性?！　、芡ㄟ^X衍射和電鏡掃描對JHEC凈漿進行了微觀分析，發(fā)現(xiàn)水化產(chǎn)物以沸石類礦物為主，從水化產(chǎn)物結(jié)晶度來看，加入AF3的JHEC凈漿，使礦渣顆粒水化更加徹底，更利于膠凝材料形成一個整體?！　、莩晒Φ刂瞥闪斯桎X酸鹽堿加氣混凝土(AHEC)，得出最佳的生產(chǎn)工藝參數(shù)。在實驗中采用三種養(yǎng)護方式，蒸汽養(yǎng)護，熱水養(yǎng)護和標準養(yǎng)護，分別得出了試件最佳的養(yǎng)護制度。通過實驗發(fā)現(xiàn)經(jīng)過蒸汽養(yǎng)護得到的試件性能較其它兩種養(yǎng)護方式好?！　、逌y試了經(jīng)過蒸汽養(yǎng)護的AHEC試件干縮性能，吸水率，以及試件導熱性能，得出性能指標均很好滿足蒸壓加氣混凝土砌塊國家標準(GB 11968-2006)。　　本工作主要研究如何高效利用酸性渣體，使大量堆積鋰廢渣，得到新的利用，提高經(jīng)濟附加值?？偨Y(jié)了關于典型酸性渣體改性方法及其應用的規(guī)律性結(jié)果，對工業(yè)酸性廢渣的開發(fā)和應用具有指導作用。因而具有良好的實用意義?！　?　　

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