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《河北科技大学》 2019年
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电石渣代替部分石灰生产蒸压加气混凝土砌块

韩福强  
【摘要】:粉煤灰和电石渣作为大宗工业废渣,具有潜在的胶凝活性,利用这些工业废渣生产硅酸盐混凝土制品,具有利废、节能、环保、节约天然资源的特点。本文以电石渣取代部分石灰,制备蒸压加气混凝土砌块,旨在降低成本,实现物尽其用。首先将电石渣应用于B06级蒸压加气混凝土生产,通过“外补热”措施补偿因石灰减少而缺失的热量,进而保证铝粉的发气效率。研究了影响混凝土稳定性的工艺条件,通过正交试验优化确定了助剂外掺量:NaOH 0.4%、水玻璃0.4%、硅灰0.7%、废旧加气块4%,得到B06级混凝土的物料配比为:粉煤灰65%、电石渣9%、石灰15%、石膏3%、水泥8%。此时的加气混凝土的绝干密度为590.2kg/m~3、抗压强度5.73MPa。其次,借助外加剂活性激发和材料间的协同组合效应制备了B05级蒸压加气混凝土砌块。确定B05级加气块适宜的“外补热”工艺条件,通过正交试验优化确定了助剂外掺量:NaOH 0.5%、水玻璃0.1%、硅灰0.5%。在此基础上,进一步调整电石渣掺量,利用废加气块提高砌块的初始强度,最终确定B05级加气混凝土的物料配比为:粉煤灰59%、电石渣21%、石灰3%、石膏3%、水泥8%、废加气块6%。此时的加气混凝土的绝干密度为518.6kg/m~3、抗压强度3.52MPa。然后借助XRD分析了两种等级的水化产物。砌块预养护后的水化产物主要是水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和钙钒石(AFt)。经外加剂激发后的B05级加气混凝土,预养护后的水化产物中钙钒石(AFt)、水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和托勃莫来石的量明显增加。随着蒸压阶段的养护温度升高,水化硅酸钙的结晶度不断增大,形成更多的托勃莫来石,是砌块强度的关键。以年产30万m~3/年的生产规模为基础,对两种等级的蒸压加气混凝土砌块工艺进行了可行性与环境影响分析。从技术层面上,两种等级的蒸压加气混凝土砌块的各项性能指标均优于国家标准,且石灰用量明显低于普通加气混凝土,易于实现;从经济层面上,与市场上的加气混凝土相比,采用电石渣生产的加气混凝土的生产成本相对较低,具有更好的经济效益;从环境影响层面上,本技术可以消纳大量固体废弃物,减少温室气体CO_2的排放,环境效益明显。
【学位授予单位】:河北科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TU522.32

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