工业污泥建材化利用的研究进展

综述了工业污泥在制备烧结砖、轻集料、混凝土材料和水泥等建筑材料方面的应用,总结了目前工业污泥建材化的问题并提出了发展建议。工业污泥可作为黏土等原料的替代材料通过烧结工艺生产烧结砖、烧结轻集料和水泥,也可加入到水泥等凝胶材料中通过免烧工艺制备混凝土材料、免烧轻集料等建筑材料。利用工业污泥制备建筑材料具有较大的发展潜力。

轻度重金属污染土壤建材资源化及其环境影响

我国的土壤环境状况不容乐观,土壤重金属污染问题尤为严重。基于循环经济理念,本文简述了几种重金属污染土壤的建材资源化途径,如烧结砖、烧结陶粒和轻骨料。为了探讨轻度重金属污染土壤建材资源化及其环境影响,笔者以江西省赣州市某重金属污染土壤为研究对象,研究最佳掺混比例下重金属在烧结过程中的迁移情况。结果显示,以30%轻度重金属污染土壤配70%页岩制作砖坯,生产的烧结砖对砷、铬、铅的固化率分别为22%、100%、61%,排放烟气中重金属污染物满足相关标准。烧结砖满足《烧结多孔砖和多孔砌块》(GB/T 13544-2011)的相关产品要求,其浸出重金属浓度显著低于标准限值。

辅料长度级配与轻质烧结页岩砖抗压强度

轻质烧结页岩砖作为一种环保型的新型建筑墙体材料,具有轻质、强度适中等优点.研发中发现,配比中有机质辅料的长度级配将对轻质烧结页岩砖的抗压强度产生较大的影响.因此,设计不同种类相同配比条件下的抗压强度实验,以期说明有机质辅料级配与轻质烧结页岩砖抗压强度之间的关系.为以后的生产技术的改进及后续实验的进行提供较为准确、可靠的参考依据.

轻质烧结页岩砖的研发

轻质烧结页岩砖是以页岩为基础原料研发的一种新型烧结类墙体材料。根据相关实验分析,选出3个较为合理的实验配合比,以锯末为主要易燃辅料在相同的实验条件下制备砖体。抗压实验结果表明,轻质烧结页岩砖强度能够满足相应规范的要求,可作为高层建筑隔墙及外墙使用,并为后续实验及生产提供相关数据。

高含量城市污泥制备轻质微孔砖的研究

城市污泥的后处理已成为国内大中城市污水处理厂的沉重负担。以城市污泥的再利用为研究目标,采用干燥后的城市污泥为主要原料以及不同含量的黏土及改性剂,通过传统烧结工艺制备了轻质微孔砖。系统地研究了城市污泥的含量、改性剂及烧结制度对轻质微孔砖性能的影响。结果表明,改性剂对微孔砖强度影响很大。当城市污泥的含量为55%～75%、黏土为20%～25%、改性剂为4%～5%时,在1030℃保温6 h可以制备出表面规整、抗压强度大于12 MPa、密度为1150～1240 kg/m3、吸水率小于23%的轻质微孔砖。实验结果将对城市污泥的后处理及再利用具有参考意义。

轻质烧结页岩砖石灰爆裂的研究

轻质烧结页岩砖与同属脆性墙体材料的烧结页岩砖有着相同的主要原材料,均不可避免存在石灰爆裂现象,使其力学等性能受到较大的影响。通过对原料的理化性能分析、石灰爆裂机理分析,以及石灰爆裂实验对比分析,得出石灰爆裂对轻质烧结页岩砖的影响轻于对烧结页岩砖的影响,说明砖内微孔的存在可以缓解石灰爆裂的影响。

城市污泥-煤矸石-稻壳制备轻质烧结砖的研究

在研究分析城市污泥和煤矸石理化特性的基础上,以城市污泥和煤矸石为原料、稻壳作为造孔剂制备轻质烧结砖。结果表明,当城市污泥用量在50%时,随着污泥的增加,烧结砖的表观密度和抗压强度逐渐减小,而气孔率和吸水率逐渐增大;当污泥用量超过50%范围后,随着污泥的增加,烧结砖的表观密度和抗压强度反而有所增大,吸水率和气孔率相应明显减小。当煤矸石∶污泥=60∶40时,外掺6%和10%稻壳时,相应轻质烧结砖的抗压强度为10.27 MPa和4.44 MPa,分别达到承重墙体材料和非承重墙体材料抗压强度的国家标准要求。污泥中重金属等有害物质经过高温焙烧,形成稳定的固溶体,不会造成对人体及环境危害。

轻质烧结页岩砖砌体螺栓锚固试验

对轻质烧结页岩砖砌体螺栓锚固进行试验,选用4种常用规格螺栓,根据砖体孔形特点及施工随机性,选取4个特定锚固位置进行。试验结果证明,螺栓直径增加,极限抗拉力也相应增加;锚固位置不同,极限抗拉力也不同。建议在后续试验和施工中采用直径10mm型号的螺栓,以满足安全使用要求。

利用天然原料合成钙长石轻质耐火砖的研究

研究了使用天然原料一次合成钙长石轻质耐火砖的可行性。实验表明，将煅烧煤矸石、蓝晶石、硅灰石、苏州土、纯铝酸钙水泥等原料一起混磨至粒径小于３２０目，用发泡法可以合成出体积密度小于４８０ｋｇ／ｍ３的钙长石轻质耐火砖。此种钙长石轻质耐火砖的最佳煅烧温度为１３００°Ｃ，最高使用温度为１２６０°Ｃ，常温耐压强度为１１５ＭＰａ，抗折强度为０９２ＭＰａ，８００°Ｃ的导热系数为０１７Ｗ／ｍｋ，１２３０°Ｃ×２４ｈ重烧线变化为０１２８％。

钙长石结合莫来石轻质耐火砖的研究

研究了以蓝晶石作主要原料，以白水泥作结合剂生产钙长石结合莫来石轻质耐火砖的可行性。实验表明：蓝晶石从１２００℃开始莫来石化，到１３００℃基本完成，并与白水泥发生反应生成钙长石。钙长石结合莫来石轻质耐火砖体积密度为０．５ｇ·ｃｍ－３时的耐压强度超过３．５ＭＰａ，最高使用温度超过１４００℃，而３５０℃时的热导率只有０．１５Ｗ·（ｍ·Ｋ）－１。

温度对轻质烧结页岩砖基本性能的影响

轻质烧结页岩砖是一种新型墙体材料,抗压强度是其重要指标之一,吸水率是影响耐久性的关键因素,烧成收缩率表示页岩砖干燥后在陪烧过程中体积和长度收缩的物理量。通过控制升温速率、烧结温度高低以及保温时间分别测试轻质页岩砖的抗压强度、吸水率和烧成收缩率,为合理制定轻质页岩砖烧结工艺提供一定的试验数据和理论依据。

利用“三废”制轻型保温隔热建筑材料

塑料的问世给人们的日常生活带来了极大方便的同时 ,也给人类居住环境造成很大破坏。人们使用后的聚苯乙烯泡沫包装盒 (板 )和塑料袋随处可见 ,形成了难以消除的“白色污染”。还有工业废渣到处堆积如山 ,没有得到充分利用。针对这种情况 ,笔者为了开发这些“三废”材料的新用途 ,利用泡沫塑料和炉渣表观密度小、空隙率大、保温隔热性能好等特性 ,研制了一种轻型保温隔热建筑材料 ,经过实验取得了良好效果。

煤矸石制作轻质莫来石砖研究

本文研究了利用煤矸石生产高档轻质莫来石砖的可行性。实验研究表明，在银烧后的煤矸石中加入部分工业氧化铝粉，一起混磨至800目筛余小于5％，再经加有机质成型和在1550C×5小时煅烧，可制成物相及各种性能指标达到从德国进口轻质莫来石砖的制品。

某砖混结构公寓楼隔震加层技术研究

房屋加层可缓解城市建设用地紧张,节省城市配套设施费;节省拆迁、建筑垃圾运输和征地费用,而且审批程序简单快捷,施工周期较短。本文以某公寓楼加层工程为例,通过研究分析,提出了下部基础隔震上部轻钢加层的新方法,对隔震体系进行了系统力学分析,对轻钢结构柱根部提出了增设加强筋并灌注局部混凝土的构造措施,轻钢结构墙、屋面全部采用成品轻体板材,探索了一种结构安全度高、投资少、工期短的加层方案,对类似工程有很好的借鉴推广意义。

轻质烧结页岩砖的纤维抗裂试验分析

由广西工学院黄榜彪教授课题组研发的轻质烧结页岩砖,是一种新型烧结类墙体材。优良的抗裂性能是轻质烧结页岩砖的一大优点。通过对轻质烧结页岩砖与纯页岩砖的对比研究,分析了有机质纤维对轻质烧结页岩砖抗裂性能的影响及阻裂原因,为提高轻质烧结页岩砖的力学性能等各方面的品质提供依据。

轻质填充墙框架自振周期折减系数的取值研究

周期折减系数的取值直接影响地震作用下框架的反应,合理地确定周期折减系数,是框架结构抗震计算中的重要问题。本文根据ANSYS有限元模型,通过模态分析的方法,计算轻质填充墙框架自振周期折减系数,探讨框架由于填充墙分布不均匀及形成薄弱层情况下的自振周期折减系数取值问题,并提出了自振周期折减系数建议值,对《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第13.2.1条与《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第3.3.17条进行了补充。

轻质烧结页岩砖砌体后锚固性能

通过不同规格螺栓的拉拔试验和吊挂试验,系统研究了轻质烧结页岩砖砌体的后锚固性能。结果表明,轻质烧结页岩砖砌体中的螺栓拉拔出现摩擦破坏和圆锥体破坏2种模式,锚栓抗拉承载力与锚栓直径和锚固位置有关;螺栓吊挂的主要破坏模式为吊杆的弯曲,砌体表面未出现破坏性裂缝或局部砌体的破损;轻质烧结页岩砖砌体具有优良的后锚固性能,能够满足建筑物的实际使用需要。根据对试验结果的综合分析,建立了考虑锚栓直径和锚固位置影响的锚栓抗拉承载力计算公式。

利用铝型材厂工业废渣增强轻质砖性能

把铝型材厂工业废渣预处理成铝废渣熟料，分析处理前后铝废渣的综合性能。在原轻质砖配方的基础上掺入一定量的铝废渣熟料，调整配方及烧成曲线，制备出性能良好的轻质砖，对所制备轻质砖进行强度、吸水率、比重、SEM、XRD等测试分析，结果显示其抗折强度在19MPa以上，约为行业标准值的2倍，较原轻质砖配方有显著提升，吸水率为0．296％，比重在1．33～1．40g／cm^3，通过XRD分析，其主晶相为AlPO4和SiO2，及少量的α—Al2O3晶相。SEM图上可观察到添加铝废渣后的试样的大小孔相间均匀，且多为圆孔，贯穿孔比未添加铝废渣的试样少，骨架连接完整。

利用城市污泥和湿排粉煤灰制备轻质高强烧结砖

研究了以城市污泥和湿排粉煤灰为主要原料,掺入少量助熔剂,在1050℃下烧制得到具有良好力学性能和保温隔热性能的轻质墙体材料,通过对不同配比制品的性能测试及影响性能的主要因素分析,确定了原料的最佳配比及合理的工艺方法。试验结果表明,城市污泥掺量30%,湿排粉煤灰掺量65%,助熔剂A掺量5%时,砖的抗压强度达到26.7MPa,表观密度1200kg/m3左右,导热系数为0.1706W(/m·K),可满足冬冷夏热地区自保温承重墙体的要求。

矩形和圆形孔轻质烧结页岩砖砌体抗压性能对比研究

通过对矩形和圆形孔2组轻质烧结页岩砖砌体抗压试件(每组6件)进行抗压强度试验,对比研究了这2种砖砌体抗压强度及弹性模量。结果表明:当所用水泥砂浆强度等级相同时,相同孔洞率的圆形孔砖砌体的抗压强度大于矩形孔砖砌体,且二者抗压强度值皆大于GB 50003—2011规定的理论计算值,并有一定的安全储备;圆形孔砖砌体的弹性模量略大于矩形孔砖砌体的弹性模量;2种孔型轻质烧结页岩砖砌体的延性要优于普通页岩多孔砖砌体。