建筑废弃物粉尘的活化与制备轻质建材的试验研究

论文摘要

本文对建筑废弃物在预处理过程中经除尘器收集的粉尘（简称建筑废弃物粉尘）进行了分析研究,主要通过热法活化、热法.研磨活化方法对建筑废弃物粉尘进行活化,采用热法-研磨活化细粉/碱性活化工艺制备泡沫混凝土,并进行了利用活化细粉制备水泥基复合材料—活化细粉泡沫混凝土（轻质建材）的试验研究。（1）热法活化温度600℃活化时间150min的建筑废弃物粉尘效果最优,对比未经活化处理的建筑废弃物粉尘：①物理性能发生改变,热法活化后发生脱水反应。②做为胶凝材料和做为掺合料对水泥砂浆抗压强度具有提高作用。③颗粒形状圆整,表面附着的水化产物明显减少,提高了分离效果。④热法活化提高了研磨活化的效果：热法活化温度在400℃、600℃、800℃活化时间150min的建筑废弃物粉尘在相同的球磨时间、球料比的情况下,0.075mm筛余均小于未经热法活化处理的建筑废弃物粉尘,随着热法活化温度的提高,0.075mm筛余随着减小。（2）热法-研磨活化使得建筑废弃物粉尘物理性能得到提高,有效地实现了包裹在硬化水泥浆体中的水泥熟料颗粒分离；热法活化温度600℃活化时间150mmin,研磨活化4h的建筑废弃物粉尘做为胶凝材料和掺合料对比未经活化处理的粉尘,均对水泥砂浆抗压强度起到提高作用。（3）热法-研磨活化细粉／碱性活化工艺,对活化细粉做为胶凝材料和掺合料的水泥砂浆抗压强度均起到了提高作用。其中NaOH的掺入量为建筑废弃物粉尘的1.5%效果最佳。（4）本课题确定的建筑废弃物粉尘的活化方法为：热法活化温度600℃活化时间150mmin,球料比为2：1的3MZ-30A三筒式振动球磨机研磨4h（0.075mm筛余27.6%）,激发剂NaOH的掺入量是建筑废弃物粉尘质量的1.5%。（5）活化细粉泡沫混凝土的制备工艺简单,免去了高压釜蒸养和烧结等工艺,降低了二次污染和成本；活化细粉的利用率可达总料量的24%,实现了对建筑废弃物回收再利用。（6）通过进行工艺因素分析,优化的试验配合比得到本课题试验配比为：水泥加入量30%,石灰加入量10%,粉煤灰加入量36%,活化细粉加入量24%,浓度0.4%的十二烷基硫酸钠作为发泡剂加入量为2ml/kg,水灰比为0.42,减水剂FDN-2加入量为水泥量的1%,早强剂硫酸钠加入量为水泥量的1%。（7）活化细粉泡沫混凝土的性能指标：抗压强度4.1MPa,容重843 kg/m3,抗压强度达到并且超过了《新型墙体材料》中硅酸盐泡沫混凝土绝干28d抗压强度2.5～3.5MPa的要求；根据JC/T 1062—2007《泡沫混凝土砌块》行业标准,本课题产品28d绝干抗压强度等级达到A3.5（平均值≥3.5MPa,单组最小值≥2.8）,容重等级达到B09（830 kg/m3≤干表观密度≤930 kg/m3）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 建筑废弃物的危害
• 1.1.2 建筑废弃物回收利用
• 1.1.3 国内外建筑废弃物回收利用现状
• 1.1.4 建筑废弃物回收利用存在的问题
• 1.2 建筑废弃物粉尘
• 1.2.1 建筑废弃物粉尘的收集
• 1.2.2 建筑废弃物粉尘的概述
• 1.3 泡沫混凝土（轻质建材）的概述
• 1.3.1 泡沫混凝土（轻质建材）的定义
• 1.3.2 泡沫混凝土（轻质建材）的特点
• 1.3.3 泡沫混凝土（轻质建材）用途
• 1.4 研究内容
• 第二章 试验方案
• 2.1 研究目标与技术路线
• 2.1.1 研究目标
• 2.1.2 技术路线
• 2.2 试验原材料
• 2.2.1 建筑废弃物粉尘
• 2.2.2 水泥
• 2.2.3 标准砂
• 2.2.4 粉煤灰
• 2.2.5 发泡剂
• 2.2.6 减水剂
• 2.2.7 早强剂
• 2.3 实验设备
• 2.4 性能测试方法
• 2.4.1 表观密度测定方法
• 2.4.2 松散堆积密度测定方法
• 2.4.3 吸水率测定方法
• 2.4.4 抗压强度测定方法
• 2.4.5 烧失量测定方法
• 2.4.6 容重测定方法
• o测定方法'>2.4.7 发泡剂发泡体积V_o测定方法
• 2.4.8 发泡剂半衰期t测定方法
• 2.5 泡沫混凝土砌块的行业标准及技术要求
• 第三章 建筑废弃物粉尘活化试验研究
• 3.1 试验方法
• 3.2 未活化的CWD对水泥砂浆的性能影响
• 3.2.1 未活化的CWD在水泥砂浆中作为胶凝材料的作用
• 3.2.2 未活化的CWD在水泥砂浆中作为掺合料的作用
• 3.2.3 未活化的CWD对水泥砂浆性能的综合影响
• 3.3 热法活化
• 3.3.1 热法活化工艺
• 3.3.2 热法活化细粉的性能分析
• 3.3.3 热法活化细粉在水泥砂浆中作为胶凝材料的作用
• 3.3.4 热法活化细粉在水泥砂浆中作为掺合料的作用
• 3.3.5 热法活化工艺及参数的确定
• 3.4 热法-研磨活化
• 3.4.1 热法-研磨活化工艺
• 3.4.2 热法-研磨活化细粉的性能分析
• 3.4.3 热法活化温度对研磨效果影响
• 3.4.4 热法-研磨活化细粉在水泥砂浆中作为胶凝材料的作用
• 3.4.5 热法-研磨活化细粉在水泥砂浆中作为掺合料的作用
• 3.4.6 热法-研磨活化工艺及参数的确定
• 3.5 热法-研磨活化细粉/碱性活化
• 3.5.1 热法-研磨活化细粉/碱性活化工艺
• 3.5.2 热法-研磨活化细粉/碱性活化在水泥砂浆中作为胶凝材料的作用
• 3.5.3 热法-研磨活化细粉/碱性活化在水泥砂浆中作为掺合料的作用
• 3.5.4 热法-研磨细粉/碱性活化工艺及参数的确定
• 3.6 本章小结
• 第四章 利用活化细粉制备泡沫混凝土（轻质建材）的试验研究
• 4.1 泡沫混凝土（轻质建材）的制备方案
• 4.1.1 泡沫混凝土（轻质建材）的制备技术路线
• 4.1.2 泡沫混凝土（轻质建材）的制备工艺
• 4.2 活化细粉泡沫混凝土基础配合比的确定
• 4.2.1 发泡剂种类和发泡液浓度加入量的确定
• 4.2.2 水泥和石灰用量的确定
• 4.2.3 水料比的确定
• 4.2.4 基础配合比的制定
• 4.3 活化细粉泡沫混凝土基础配合比的优化
• 4.3.1 活化细粉作为胶凝材料制备活化细粉泡沫混凝土
• 4.3.2 活化细粉作为掺合料制备活化细粉泡沫混凝土
• 4.3.3 早强剂对活化细粉泡沫混凝土性能的影响
• 4.3.4 活化细粉泡沫混凝土配合比的确定
• 4.4 结果分析与讨论
• 4.4.1 宏观性能分析
• 4.4.2 微观性能分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论及建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文