铁尾矿废石免烧透水砖制备及性能研究

以铁尾矿废石、水泥和铁尾矿粉为原材料,静压成型制备铁尾矿废石免烧透水砖,研究了成型压力、保压时间、养护时间、水胶比、孔隙率对透水砖抗压强度、透水系数的影响,通过SEM分析样品的微观形貌。结果表明:配合比设计参数为设计孔隙率20%,水泥10%,铁尾矿粉10%,铁尾矿废石80%,水胶比0.4,减水剂掺量为1.5%;透水砖的最佳工艺条件为成型压力8 MPa,保压时间50 s,标准养护28 d,在此条件下制得的透水砖抗压强度为10.4 MPa,透水系数为2.24×10^(-2) cm/s。

利用垃圾焚烧渣制备陶瓷透水路面砖的试验研究

垃圾焚烧渣是一种危险的固体废弃物,无害化利用垃圾焚烧渣具有重要意义。以垃圾焚烧渣为主要原料,通过高温烧结工艺制备了一种综合性能较佳的透水砖,研究了垃圾焚烧渣的添加量与烧成温度对样品结构与性能的影响规律。结果表明:添加适量的废玻璃及适当提高烧成温度能够改善试样的强度及环境安全性;当垃圾焚烧渣、废玻璃与煤粉(外加)的添加量分别为60%、40%、20%(质量分数)时,在1 200℃下烧成制品的透水系数、抗折强度与抗压强度分别为0.58 mm/s、6.23 MPa和18.58 MPa,其强度和透水系数分别达到了R_(f)4.5与B等级,且制品的Cu^(2+)、Pb^(3+)和Zn^(2+)浸出浓度满足GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》要求。XRD与SEM-EDS分析结果表明,由废玻璃熔融而成的高温液相溶解了三氧化二铅、氧化锌和氧化铜,抑制了Cu^(2+)、Pb^(3+)和Zn^(2+)的浸出。提高烧成温度能够降低样品的气孔率,促进三氧化二铅、氧化锌与氧化铜的溶解,进而协同改善制品的环境安全性。莫来石与玻璃相相互胶结,连通气孔均匀分布,赋予了透水砖较高的强度与优良的透水性能。

钢渣透水砖的制备与性能研究

随着海绵城市建设的兴起,透水砖作为新兴材料,正受到越来越多的关注。采用未碳化的钢渣作为粗、细骨料制备钢渣透水砖,研究目标孔隙率、成型压力以及水胶比对钢渣透水砖抗压强度及透水性能的影响。研究结果表明:目标孔隙率、成型压力以及水胶比对钢渣透水砖性能影响显著,当目标孔隙率为14%,成型压力为9 MPa,水胶比为0.28为最优配合比。

化学激发淤泥焚烧灰制备生态透水砖性能研究

通过CaO、NaOH、NaAlO2和Na2SiO3激发淤泥焚烧灰化学活性后与水泥复合作为胶凝材料制备生态透水砖,通过正交试验研究了不同化学激发剂对水泥净浆抗压强度的影响,探究了骨胶比对淤泥焚烧灰制备的生态透水砖劈裂抗拉强度、渗透性、抗冻性及保水性的影响。结果表明:复合化学激发剂可以改善淤泥焚烧灰制备的生态透水砖的力学性能,但将降低淤泥焚烧灰制备的生态透水砖的透水性、保水性。骨胶比与透水砖的透水系数呈正相关,当骨胶比从3.0增大到3.4时,未掺淤泥焚烧灰的对照组透水系数增大了153%,掺淤泥焚烧灰的试验组透水系数增大了184%。为满足工程要求,淤泥焚烧灰的掺量不宜超过30%。

基于净水厂废弃滤料的透水砖制作及性能研究

随着城市化发展,城市不透水表面日益增多,导致城市内涝频发,雨水径流污染加重。基于此提出以净水厂废弃滤料为主要材料,配以水泥、活性炭、粉煤灰等原料制作透水砖,并介绍了透水砖的制作方法和流程,研究并讨论了原材料的配合比对透水砖力学性能和净水性能的影响。结果表明,净水厂废弃滤料掺量77%、活性炭掺量10%的透水砖具备良好的性能,抗压强度为6.641 MPa,COD去除率为11.80%,TN去除率为23.24%,TP去除率为73.10%,TOC去除率为58.86%,各项数据都符合标准要求。采用净水厂废弃滤料制作透水砖不仅具有良好的实用价值,还能取得一定的经济效益和环保效益。

复掺再生粗骨料-活性矿物料疏浚底泥透水砖的制备

以河道疏浚底泥为原材料,复掺再生粗骨料-活性矿物料制备疏浚底泥透水砖,通过正交试验研究再生粗骨料、活性矿物料对疏浚底泥透水砖抗压性能、透水性能的影响。结果表明,复掺再生粗骨料和粉煤灰时,疏浚底泥透水砖的最优配合比为:河道疏浚底泥20%、黏土20%、水泥10%、再生粗骨料20%、粉煤灰15%、水15%,按此配比制得的疏浚底泥透水砖抗压强度为36.05MPa,透水系数为1.22×10^(-2)cm/s;复掺再生粗骨料和硅灰时,疏浚底泥透水砖的最优配合比为:河道疏浚底泥20%、黏土20%、水泥10%、再生粗骨料20%、硅灰15%、水15%,按此配比制得的疏浚底泥透水砖抗压强度为36.89 MPa,透水系数为1.26×10^(-2)cm/s。

隧道弃渣制备陶瓷透水砖及性能研究

以隧道弃渣为主要原料,配以适量粉煤灰和漂珠,采用模压成型法制备陶瓷透水砖。研究了烧结温度、保温时间和成型压力对陶瓷透水砖性能的影响。结果表明,最佳工艺条件为:原料隧道弃渣(Tu S)、粉煤灰和漂珠质量配比为50∶20∶30,烧成温度为1050℃,保温时间为60 min,成型压力为20 MPa;在此条件下,制得的透水砖抗压强度为18.5 MPa,透水系数为2.7×10^(-2)cm/s。

钢渣生态水工砖制备及其性能

用钢渣作骨料制备生态水工砖,既解决了钢渣大量堆积产生的污染问题,同时又降低了对砂石骨料的过分依赖。本文用热闷处理后的钢渣代替砂石骨料制备生态水工砖,研究钢渣掺入量、钢渣粒径、骨胶比等对生态水工砖透水率、抗压和抗折强度的影响规律,分析生态水工砖透水率与抗压、抗折强度之间的相互关系。结果表明:钢渣粒径为4~5.5 mm时性能较好,生态水工砖透水率、抗压和抗折强度分别为5.6×10^(-2)cm/s、45.45 MPa和6.59 MPa。显气孔率直接影响透水性,高显气孔率表示材料含有较多的孔,有利于水流的通过,但也会导致抗压和抗折强度下降。生态水工砖透水率与抗压强度存在负线性相关性,而与抗折强度相关性不大。剖析生态水工砖高透水性形成机制,为制备兼备高透水率和高抗压强度生态水工砖提供新思路。

利用工业固废制备新型无机建材研究进展

【目的】当前,我国各种固废存量已超过600亿t,年均新增超过30亿t,对其再生利用和消纳处理技术进行深入研究十分必要。【方法】调研了国内利用无机固废制备新型建材的研究文献,相关研究内容广泛,包括利用各种主要工业固废制备再生骨料及其制品、填料、地聚物、玻璃类熔铸制品等的新型建材制品;简单介绍了河南省科学院绿色建材创新研究中心边华英团队结合省情和部分企业的固废资源禀赋开发研究的部分新型建材制品成果。【结果】相关成果的转化实施对于推动固废高值化循环利用将具有示范意义,能节约相应的不可再生天然卵石、砂石资源和黏土、矾土资源。【结论】特别是复合结构透水砖技术,对于在天然河湖及雨水资源匮乏而夏秋季节多暴雨的中原地区城市群建设海绵城市、韧性城市意义重大。

低水泥再生骨料透水砖制备及性能研究

为开发再生骨料在海绵城市和无废城市中的新型应用,项目使用较低的水泥用量和两种不同的再生骨料研发制备再生骨料透水砖。试验以颗粒整形再生骨料和简单破碎再生骨料为原料,以骨料级配、骨胶比和粉煤灰掺量为试验变量,研究简单破碎再生骨料透水砖(SPB)和颗粒整形再生骨料透水砖(PPB)在不同因素下抗压强度和透水系数的变化规律。结果表明再生骨料经颗粒整形后所制备的透水砖性能要优于简单破碎再生骨料,且透水砖的力学性能及透水性能均满足JC/T 945—2005《透水砖》要求。试验各项参数可为再生骨料透水砖的应用提供相关技术参数支持。

纳米二氧化钛镶嵌透水砖与清水砖的性能研究

文中通过烧结的方式将自制纳米二氧化钛前驱体镶嵌在透水砖和清水砖表面,使其具有良好的光催化作用,研究不同掺量纳米二氧化钛对透水砖和清水砖性能的影响,依据透水砖和清水砖在镶嵌不同比例纳米二氧化钛后对甲基橙的降解率,确定纳米二氧化钛的最佳掺量。研究结果表明,烧结清水砖中纳米二氧化钛前驱体的最佳镶嵌量为5ml/dm^(2),在此条件下,光照180min后,甲基橙的降解率可达95%,吸水率为13.7%;烧结透水砖中纳米二氧化钛前驱体的最佳镶嵌量为7.5ml/dm^(2),在此条件下,光照120min后,甲基橙的降解率可达97%,透水系数为1.385×10^(-2)cm/s。

砂基透水砖清洗剂技术研究

近年来,随着砂基透水砖的推广与使用,其面层常被弄脏,残留物不易清洗且会降低透水砖的透水能力,还会影响美观,甚至可能会酿造事故,发生生命危险。因此,为解决砂基透水砖砖面污染物清洗的问题,本研究通过选用水溶性、去污性良好的十二烷基苯磺酸钠(LAS)作为表面活性剂,结合lan-836缓蚀剂作为缓蚀剂、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺作为增稠剂,研究清洗剂中盐酸稀释比例,降低清洗剂对砖面的腐蚀能力。结果表明,使用椰子油脂肪酸二乙醇酰胺2%掺量,十二烷基苯磺酸钠5%掺量,缓蚀剂0.5%掺量的配比可有效降低盐酸浓度,盐酸浓度稀释7倍情况下,清洗剂不腐蚀砖面且保证清洗效果。

透水砖透水系数检测自动化设计

绿色环保路面材料透水砖应用广泛,是海绵城市建设的重要措施之一,透水系数是衡量这种材料的重要指标。目前,市面上的检测仪过于简陋,操作烦琐,与当今时代的发展不匹配。基于此,对检测试验进行了自动化设计,着重介绍了此设计的结构组成、操作方法及创新点。相对于手动检测,可以节约大量的人力、物力,并提高检测结果的准确性。

环保免烧结煤矸石透水砖的制备方法及其透水性能

以煤矸石为主要原料,以水泥为粘结剂,制备了多孔透水砖。研究了煤矸石粒径,原料配比,以及成型压力等工艺条件对多孔透水砖吸水率、透水系数、抗压强度和抗折强度的影响。样品透水系数和力学性质按照国家标准JB/T 25993-2010规定测量。结果表明,以煤矸石为主要原料,水泥为粘结剂可制备出性能良好的多孔透水砖;通过调整工艺参数,可以制备出不同性能的透水砖,以满足不同用途之需。

粉煤灰透水砖的制备研究

采用粉煤灰为主要原料进行透水砖的制备研究。探讨成型压力、烧成制度及骨料级配对制品抗压强度和透水系数的影响。结果表明,较适宜的工艺参数为:粉煤灰40%～50%、黏土25%～35%、废地砖20%～30%,废地砖粒径0.45～0.6mm,成型压力25MPa,烧成温度1050℃,保温时间1h,所制备的粉煤灰透水砖的抗压强度和透水系数分别为30.6MPa和1.08×10-2cm/s,满足JC/T945—2005《透水砖》标准要求。

煤矸石烧结透水砖的试验研究

以煤矸石、黏土为主要原料,以膨胀珍珠岩为造孔剂,制备陶瓷透水砖。研究了原料的配比、烧成制度及膨胀珍珠岩掺量对煤矸石烧结透水砖性能的影响。试验结果表明,当煤矸石与黏土的质量比为7∶3,烧结温度为1050℃,膨胀珍珠岩掺量为80%,保温时间为30 min时,所制得的透水砖性能最优,其劈裂抗拉强度为3.75 MPa,透水系数为0.355×10-2cm/s。既实现了煤矸石的废物利用,又具有一定的经济效益。

工艺参数对陶瓷透水砖性能影响的研究

采用煤渣、废瓷粒等工业废渣为骨料,以石灰石、白云石、长石、高岭土、石英和瓷石粉的混合料为高温粘结剂制备陶瓷透水砖,研究工艺参数对透水砖性能的影响。结果表明,随着煤渣用量的增加或成型压力的降低,透水砖的透水性能提高而机械强度降低。通过DTA-TG分析确定了在800℃保温4 h的优化烧成制度,有效避免了黑心和变形缺陷的产生。FE-SEM显微照片表明,合理的煤渣颗粒级配能使煤渣粗颗粒间形成孔径为0.5～1.5 mm的大气孔,而煤渣颗粒本身由于其中可燃物燃烧形成了孔径为数十个微米的微孔,这种特殊的结构赋予透水砖强度高、透水好的性能。

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 m in。制得的赤泥透水砖抗压强度为35.32MPa,透水系数为0.028 cm/s,磨坑长度为27.35 mm。

废弃烧结砖骨料制备渗蓄生态材料研究

从海绵城市建设理念着手,采用不同粒级的建筑垃圾废弃烧结砖为骨料,农业废弃物谷壳灰为填充料,研究骨料粒级、原料配合比、填充料掺量等对废弃烧结砖骨料蓄水透水材料的吸水率、渗透系数和抗压强度的影响,得到蓄水性好、透水性高、强度较大的渗蓄生态材料的优化配比。研究结果表明:骨料粒级为2.36~4.75 mm时,通过优化配比设计,材料的吸水率可达24.3%,渗透系数达5 cm/s,强度约为8 MPa;通过掺入约35 kg/m^3的谷壳灰,可使渗蓄生态材料的吸水率达到30%,提高6%,渗透系数≥4 cm/s,强度≥5 MPa。该材料可用于海绵城市建设及堤岸护坡工程。

水淬矿渣结合钼尾矿制备高性能透水砖的研究

采用水淬矿渣为骨料,加入钼尾矿和少量废玻璃制备高性能透水砖,研究骨料粒径、原料配比、成型压力、烧结温度对透水砖的透水系数和抗压强度的影响,确定最优工艺参数。结果表明,加入60%粒度为1.18~2.36 mm水淬矿渣,30%钼尾矿和10%废玻璃制得的透水砖性能最佳。其抗压强度为45.3 MPa,透水系数高达0.0771 cm/s,是国标GB/T 25933-2010要求的3.8倍。