亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        污泥-稻殼混燒灰膠凝性浸出試驗(yàn)研究

        2018-03-08 07:46:49繆劍鋒胡振華張登峰薛永杰
        交通科技 2018年1期
        關(guān)鍵詞:灰渣凈漿膠凝

        繆劍鋒 胡振華 張登峰,3 王 晨 周 逸 薛永杰

        (1.廣東冠粵路橋有限公司 廣州 511400; 2.武漢理工大學(xué)硅酸鹽建筑材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 武漢 430070;3.武漢工大土木工程檢測公司 武漢 430070)

        在混燒過程中,原材料中大量的重金屬富集在灰渣中,因此若灰渣不經(jīng)處置即堆放或者丟棄將引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)保意識(shí)的提高,混燒灰渣“資源化”引起行業(yè)廣泛的興趣和關(guān)注?;以馁Y源化利用必須綜合考慮市場適宜性和環(huán)境安全性兩方面,在經(jīng)濟(jì)效益最大化和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)最小化中尋求最佳平衡點(diǎn)。

        目前來看,污泥-稻殼的混燒處置具有廣闊前景,然而混燒灰中重金屬含量較高,且具有生態(tài)毒性。當(dāng)以混燒灰渣作為原料進(jìn)行復(fù)合膠凝材料的開發(fā)時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注混燒灰渣對膠凝材料抗壓強(qiáng)度、抗凍融性能及環(huán)境性能的影響,這類研究將為混燒灰基復(fù)合膠凝材料的應(yīng)用、改進(jìn)及推廣提供理論指導(dǎo)[1-3]。此外耐久性能也是膠凝材料的重要指標(biāo),且耐久性能和重金屬的浸出行為有密切聯(lián)系。因此混燒灰對于材料長期穩(wěn)定性以及長期穩(wěn)定性與環(huán)境性能的相互關(guān)系也是研究重點(diǎn)。

        在眾多膠凝材料的長期病害中,凍融破壞為最主要誘因之一。綜合前人對于膠凝材料的抗凍融性能的研究成果[4-7],可知凍融作用可降低材料的力學(xué)強(qiáng)度。因此,本文主要針對不同混燒灰的膠凝性開展研究工作,并探討制備的膠凝材料的強(qiáng)度與抗凍融特性。

        1 實(shí)驗(yàn)儀器及測定方法

        1.1 原材料

        本實(shí)驗(yàn)所用的水泥是華新牌P.C 32.5級普通復(fù)合硅酸鹽水泥,其主要化學(xué)成分見表1。

        表1 水泥的化學(xué)成分 %

        1.2 凈漿凝結(jié)時(shí)間測定

        凝結(jié)時(shí)間的測定按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1346-2011進(jìn)行,向水泥中加入標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,慢攪120 s,停15 s,快攪120 s,制得凈漿,裝模刮平,放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)。從加水?dāng)嚢杵?,至維卡儀試針沉入凈漿中距底板4±1 mm時(shí)所需時(shí)間為初凝時(shí)間;至指針沉入凈漿0.5 mm時(shí)所需時(shí)間為終凝時(shí)間。

        1.3 水化熱測定

        本文用微量熱儀C80(SETARAM Company, France)同步監(jiān)測水泥漿體在水化過程中的發(fā)熱量,測試溫度為30 ℃,測試時(shí)間為168 h。

        2 凈漿的制備及連續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        1) 為測定污泥-稻殼混燒灰渣基復(fù)合膠凝材料的力學(xué)性能,按表2中的配比分別制備凈漿試塊(40 mm×40 mm×40 mm),并于恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)(20 ℃,97%相對濕度)至設(shè)定齡期3,7,28 d。

        2) 將不同齡期的凈漿試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測試,抗壓強(qiáng)度的測定方法參考GB/T 17671-1999 《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》。

        3) 將測試完28 d抗壓強(qiáng)度的凈漿試塊破碎,并置于酒精中中止水化,60 ℃烘干后過9.5 mm孔徑的篩,收集篩下部分進(jìn)行3步TCLP浸出實(shí)驗(yàn)。

        4) 按1)中成型方法制備凈漿試塊,養(yǎng)護(hù)28 d后在60 ℃的恒溫烘箱中烘干。將干化后的樣品放入定量的去離子水中(水固比為20∶1 ml/g),并置于20 ℃環(huán)境下。待試塊恒重后裝入密封袋放入冷凍設(shè)備(-18 ℃)中冷凍4 h,將冷凍后的試塊重新放入20 ℃的去離子水中解凍4 h,這一系列過程稱為1次凍融循環(huán)。將經(jīng)過5次及10次凍融循環(huán)的試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試,并計(jì)算抗壓強(qiáng)度損失率。

        抗壓強(qiáng)度損失率=

        表2 材料配比及編號(hào)

        注:C表示水泥;H表示污泥-稻殼混燒灰;W表示污泥焚燒灰。

        3 實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果及分析

        3.1 凝結(jié)時(shí)間

        表3列舉了部分不同混燒灰摻量下復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間。

        表3 混燒灰摻量對凝結(jié)時(shí)間的影響

        注:“/”前數(shù)值為試驗(yàn)數(shù)據(jù)最高值,后數(shù)值為試驗(yàn)數(shù)據(jù)最低值。

        由表3可知,隨著混燒灰摻量的增加,膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間呈增加趨勢,這是因?yàn)榛鞜抑蠥l,Si含量高而Ca含量低,其水化活性遠(yuǎn)低于水泥。且當(dāng)混燒灰摻量不超過30%時(shí),混燒灰基復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間均滿足GB175-2007 《通用硅酸鹽水泥》中對復(fù)合硅酸鹽水泥的要求,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定復(fù)合硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不小于45 min,終凝時(shí)間不大于600 min。且在同等摻比的條件下,含H的復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間顯然長于含W的復(fù)合膠凝材料。這主要是由于混燒灰H殘余了大量的稻殼多孔結(jié)構(gòu),比表面積更大,因此以H制備膠凝材料時(shí)需水量更大。

        總體來說,根據(jù)凝結(jié)時(shí)間的要求,在開發(fā)復(fù)合膠凝材料時(shí),混燒灰的摻量不宜超過30%,同時(shí)為盡可能消納混燒灰,本章后續(xù)研究均以混燒灰的替代量為30%的復(fù)合膠凝材料為研究對象。

        3.2 抗壓強(qiáng)度

        圖1為不同試件(W3C7,H3C7,C10)不同養(yǎng)護(hù)齡期(7,28 d)的抗壓強(qiáng)度。以C10為參比物,評價(jià)混燒灰的加入對膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的影響。

        圖1 不同齡期的抗壓強(qiáng)度

        由圖1可見,混燒灰的加入明顯降低了凈漿早期的抗壓強(qiáng)度。C10的3 d強(qiáng)度為7.3 MPa,H3C7和W3C7的3 d抗壓強(qiáng)度分別為5.9 MPa和4.1 MPa,相比C10分別降低了19.9%和43.8%。這是由于在水化階段早期,混燒灰僅作為惰性物質(zhì)參與水化反應(yīng),并未發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng)。

        由圖1可知,混燒灰的火山灰活性在120~130 h才會(huì)被激發(fā)。經(jīng)過7 d水化后,W3C7的抗壓強(qiáng)度略小于C10,而H3C7抗壓強(qiáng)度超過C10。相對3 d抗壓強(qiáng)度來說,復(fù)合膠凝材料7 d抗壓強(qiáng)度的大幅增加主要是由于火山灰效應(yīng)及二次C-S-H的生成。我們除了可由水化放熱曲線推測火山灰反應(yīng)的發(fā)生,由水泥體中不同齡期的CH含量的比較也可推測出類似結(jié)論。并且相較初始C-S-H,二次C-S-H的抗壓強(qiáng)度更大。通過28 d的養(yǎng)護(hù),抗壓強(qiáng)度的排序?yàn)椋篐3C7>C10>W3C7,該強(qiáng)度排列順序很好地印證了根據(jù)礦物組分及微觀結(jié)構(gòu)對固結(jié)體抗壓強(qiáng)度的推論。

        此外,由前文對水化放熱過程的研究可知,混燒灰中的重金屬會(huì)阻礙水化過程的發(fā)生,而由7 d抗壓強(qiáng)度及28 d抗壓強(qiáng)度的變化可知水化過程并未被阻礙。這主要是由于火山灰效應(yīng)對抗壓強(qiáng)度有提升作用,重金屬對水泥水化的阻礙作用可忽略不計(jì)。

        3.3 抗凍融性能

        圖2為養(yǎng)護(hù)28 d后不同試件(H3C7,W3C7,C10)經(jīng)過不同凍融循環(huán)次數(shù)后的抗壓強(qiáng)度損失率。

        圖2 不同凍融循環(huán)次數(shù)后抗壓強(qiáng)度的損失率

        圖2清晰地表現(xiàn)了凍融作用對抗壓強(qiáng)度的影響。經(jīng)過5次凍融循環(huán)后,試件的抗壓強(qiáng)度顯著降低,H3C7,W3C7和C10在經(jīng)過5次凍融循環(huán)后,強(qiáng)度損失率分別高達(dá)34.42%,34.1%和31.28%。

        由結(jié)果可知,當(dāng)凍融循環(huán)的次數(shù)較小(<5)時(shí),混燒灰基復(fù)合膠凝材料的抗凍融性能與PC水泥相近。然而當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)增加到10次時(shí),H3C7和W3C7的抗壓強(qiáng)度損失率分別高達(dá)78.35%和89.1%,遠(yuǎn)超C10的40.76%。說明混燒灰的引入對膠凝材料較短時(shí)間維度的耐久性能(抗凍融性能)未有明顯影響,然而將時(shí)間軸拉長后發(fā)現(xiàn),混燒灰對材料的耐久性能有顯著的負(fù)面效果。

        膠凝材料的水化作用使得試件的抗壓強(qiáng)度增強(qiáng),凍融作用所引起的微裂紋的形成與生長使得試件的抗壓強(qiáng)度降低,2個(gè)作用在試驗(yàn)過程中同時(shí)存在。微裂紋在凍融循環(huán)中的形成與生長是以試件中的自由水結(jié)冰而產(chǎn)生的內(nèi)壓作為驅(qū)動(dòng)力。水化作用與微裂紋效應(yīng)的綜合效應(yīng)決定了抗壓強(qiáng)度的變化趨勢。

        本文所選用的水灰比較大,自由水含量大,因此微裂紋效應(yīng)占據(jù)主導(dǎo)作用,經(jīng)過凍融循環(huán)后試件的抗壓強(qiáng)度顯著降低。而相較于C10,H3C7和W3C7受到凍融作用的影響更大。這主要是由于凍融作用能阻礙火山灰反應(yīng)的發(fā)生,且混燒灰的高比表面積及多孔性使得漿體在凍融過程中產(chǎn)生更大的內(nèi)壓,進(jìn)一步加速了微裂紋的形成與生長。綜上所述混燒灰的加入降低了膠凝材料的抗凍融特性。

        4 結(jié)論

        1) 隨著混燒灰摻量的增加,膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間增加,且當(dāng)混燒灰摻量不超過30%時(shí),混燒灰基復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間均滿足《通用硅酸鹽水泥》要求。

        2) 混燒灰的加入降低了凈漿早期的抗壓強(qiáng)度,但提高了中后期的抗壓強(qiáng)度,這主要是由混燒灰的強(qiáng)火山灰效應(yīng)引起。當(dāng)經(jīng)過28 d的養(yǎng)護(hù),抗壓強(qiáng)度的排序?yàn)椋篐3C7>C10>W3C7。

        3) 凍融作用顯著降低了膠凝材料的力學(xué)性能,且混燒灰的加入降低了膠凝材料的抗凍融特性。這主要是由于凍融作用能阻礙火山灰反應(yīng)的發(fā)生,且混燒灰的高比表面積及多孔性使得漿體在凍融過程中產(chǎn)生更大的內(nèi)壓,進(jìn)一步加速了微裂紋的形成與生長。

        [1] 徐強(qiáng).污泥處理處置技術(shù)及裝置[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

        [2] SHIMP G F, ROWAN J M, CARR J S. Continued emergence of heat drying: a technology update[J]. Proceedings of the Water Environment Federation,2000,2000(1):385-391.

        [3] MATHEWS Dr Peter.污泥利用條例的制定: 有機(jī)廢棄物管理與利用國際學(xué)術(shù)研討會(huì)[C].南京,2000.

        [4] 張輝,胡勤海,吳祖成等.城市污泥能源化利用研究進(jìn)展[J]. 化工進(jìn)展,2013,32(5):1145-1151.

        [5] MARDANI-AGHABAGLOU A, KALPCLAR I, S-EZER G, et al. Freeze-thaw resistance and chloride-ion penetration of cement-stabilized clay exposed to sulfate attack[J]. Applied Clay Science,2015,115:179-188.

        [6] ALDAOOD A,BOUASKER M,AL-MUKHTAR M. Effect of water during freeze-thaw cycles on the performance and durability of lime-treated gypseous soil[J]. Cold Regions Science & Technology,2016,123:155-163.

        [7] Ma C., Chen B.. Properties of magnesium phosphate cement containing redispersible polymer powder[J].Construction & Building Materials,2016,113:255-263.

        猜你喜歡
        灰渣凈漿膠凝
        煅燒高鎂磷尾礦制備硫氧鎂膠凝材料
        魯奇爐灰渣自動(dòng)取樣和拍照設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用
        煤化工(2021年5期)2021-11-24 11:19:46
        基于凈漿擴(kuò)展度的減水劑與水泥相容性分析
        基于復(fù)合膠凝材料的CO2礦化養(yǎng)護(hù)實(shí)驗(yàn)研究
        能源工程(2021年3期)2021-08-05 07:26:04
        某垃圾電站除灰渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行總結(jié)
        油氣井用合成樹脂膠凝材料研究綜述
        外摻MgO水泥凈漿和砂漿小尺寸試件的壓蒸膨脹變形
        1000MW機(jī)組鍋爐灰渣含碳量超標(biāo)原因分析及治理
        生活垃圾焚燒灰渣原始集料制備免燒免壓磚試驗(yàn)研究
        水泥凈漿—砂漿—混凝土的徐變相關(guān)性
        五十路在线中文字幕在线中文字幕| 每天更新的免费av片在线观看| 国产亚洲精品久久久ai换| 麻豆国产成人精品午夜视频 | 亚洲av成人无码网天堂| 麻豆第一区MV免费观看网站| 成在线人免费无码高潮喷水| 日本一区二区高清视频在线| 蜜桃在线高清视频免费观看网址| 亚洲av无一区二区三区久久蜜桃| 欧美精品videosex极品| 国产裸拍裸体视频在线观看| 色欲aⅴ亚洲情无码av蜜桃| 国产在线视频h| 亚洲成人av一区二区| 色哟哟最新在线观看入口| 午夜毛片不卡免费观看视频| 熟女性饥渴一区二区三区| 一本久久综合亚洲鲁鲁五月夫| 国产一区二区三区中出| 国产三级久久精品三级91| 在线观看免费无码专区| 国产婷婷色综合av蜜臀av| 国产999精品久久久久久| 亚洲高清精品50路| 日本加勒比一区二区在线观看 | 人妻 偷拍 无码 中文字幕| 欧美性videos高清精品| 无码av专区丝袜专区| 日本二区在线视频观看| 在线视频夫妻内射| 欧美放荡的少妇| 亚洲精品毛片一区二区三区| AV在线中出| 国产精品视频白浆免费视频| √新版天堂资源在线资源| 久久婷婷香蕉热狠狠综合| 视频二区精品中文字幕| 日本一道本加勒比东京热| 人成午夜大片免费视频77777| 亚洲国产人在线播放首页|