污泥陶粒工业化生产研究

污泥陶粒的堆积密度和筒压强度随着污泥百分比的增加而降低,随着烧成温度增加而增加。烧成温度对陶粒的筒压强度影响显著,烧成温度达到或者超过陶粒的熔融釉化状态时,温度越高陶粒表面玻化越充分。污泥的比例和陶粒烧成温度是烧制优质陶粒的关键。随着污泥百分比增大,陶粒孔隙率减小,平均孔径增大,连通孔隙率增大,比表面积减小,污泥百分比对陶粒孔隙变化影响显著。     

由化工脱水污泥烧制陶粒

以综合化工污泥、膨润土和造孔剂为原料,制成粒径为3～6mm水处理用的生料球,经烘干、预热、焙烧等工艺过程,进行了陶粒填料的合成研究. 采用正交试验进行陶粒的制备,测定了所制备陶粒的堆积密度、表观密度、比表面积、筒压强度和磨损率等性能,分析了造孔剂掺量、污泥与膨润土配比、预热时间、预热温度及烧结温度等不同因素对陶粒主要性能的影响. 根据作为水处理填料的材料应遵循的原则和对陶粒各性能分析的结果,确定了烧制污泥陶粒的最佳工艺参数:造孔剂掺量5%、污泥与膨润土比例4∶6、预热时间30min、预热温度400℃、烧结温度1140℃. 扫描电镜照片揭示了陶粒表面和内部孔隙特征及不同烧结温度下陶粒内部孔隙的变化特征.     

水灰比对无砂大孔陶粒混凝土抗压强度影响的研究

以水泥、陶粒和水为原材料,单一改变水的掺量进行试验,研究水灰比对无砂大孔陶粒混凝土抗压强度的影响.研究表明:随着水灰比的提高,抗压强度呈先增大后减小趋势.水灰比为0.4时,28 d强度最大,达到1.65 M Pa,干密度550 kg/m3.     

页岩和污泥制备陶粒过程中影响陶粒性能的因素研究

本文以页岩、含水污泥为主要原材料，在添加牛粪的基础上制备新型陶粒产品。论文主要研究了添加剂一牛粪、预热制度和焙烧制度等因素对陶粒的膨胀倍数、表观密度、堆积密度、强度和吸水性等性能的影响。     

不锈钢酸洗污泥-黏土基陶粒的制备及性能研究

利用热力学软件FactSage中Equilib模块计算不锈钢酸洗污泥掺量的增加对制备陶粒结晶相的影响,得到合适的污泥烧制陶粒的掺量配比,即m(污泥)∶m(黏土)=20∶80;通过陶粒烧制试验,对该配比烧制的陶粒颗粒进行密度与抗压性能测试,得1100℃时烧制陶粒颗粒膨胀性较好,颗粒内部孔洞较为均匀,抗压强度平均为810N;陶粒对重金属Cr、Ni浸出结果显示,浸出液中Cr、Ni元素远小于国标中的限定量,表明陶粒对这两种元素的固化效果较好。     

麦秸纤维多孔陶粒混凝土基本物理性能的试验研究

根据填充理论,以目标孔隙率为主要设计指标,确定了麦秸纤维多孔陶粒混凝土的配合比.在水灰比为0.3,不同纤维掺量、目标孔隙率和骨料粒径情况下,测定了多孔陶粒混凝土的28 d抗压强度、干密度、实测孔隙率、绝干和饱水状态下的导热系数,得出在陶粒粒径为10～20 mm时,28 d抗压强度范围为0.595～3.579 MPa,干密度范围为613～886 kg·m~(-3),实测孔隙率范围为36.5%～52.4%;采用5～10 mm陶粒时28 d抗压强度增大显著,而干密度、实测孔隙率和导热系数有所减小.     

利用河道底泥制备陶粒的试验研究

介绍了上海市河道底泥处置的现状，并对彭越浦河道底泥的化学成分、粒径分布进行了测定。介绍了利用该底泥、生活污水处理厂脱水污泥和粘结剂制备陶粒的生产工艺。测定了所制备陶粒的比表面、松散容重、空隙率等指标，同时对陶粒进行重金属浸出试验，结果表明利用该底泥制备陶粒是可行的。     

LC40硼泥陶粒混凝土正交试验研究

目的研究每立方米混凝土中胶凝材料总质量、粉煤灰占胶凝材料的质量比、砂占混凝土质量的百分比对硼泥陶粒混凝土抗压强度和干表观密度的影响,并确定LC40硼泥陶粒混凝土的最佳配合比.方法采用L9(34)正交,每立方米混凝土中胶凝材料总质量分别取440 kg、480 kg、520 kg;粉煤灰占胶凝材料的质量比取0%、5%、10%;砂占混凝土质量的百分比取35%、40%、45%.用干拌法,制作150 mm×150 mm×150 mm标准立方体试块,标准养护7 d、28 d后进行抗压强度试验,再根据试验结果进行最佳配合比的验证试验.结果随着胶凝材料的增加,硼泥陶粒混凝土的抗压强度增大,干密度增大;随着粉煤灰占胶凝材料的质量比的增加,硼泥陶粒混凝土的抗压强度减小,干密度稍有减小,混凝土的流动性变好;砂占混凝土质量的百分比对硼泥陶粒混凝土的抗压强度影响不大,但砂占混凝土质量的百分比增加,干表观密度增大.结论配制LC40硼泥陶粒混凝土的理想配合比为:每立方米混凝土中胶凝材料总质量控制在480~520 kg,粉煤灰占胶凝材料的质量比为0~5%,砂占混凝土质量的百分比为40%比较合适.     

污泥制备陶粒及其性能研究

采用鞍山市大孤山污水处理厂城市污泥和鞍山市千山山脉的黏土为主要原料制备陶粒。采用X射线衍射法和原子吸收法测定城市污泥和黏土的成分,主要含有Si O2和Al2O3;通过正交实验得到了城市污泥和黏土制备陶粒的最佳配方,配方是城市污泥与黏土比为3:1,烧结温度为1 000℃,保温时间为30 min,添加剂为15%;测定了陶粒的吸水率、表观密度和侵蚀率,得到了吸水率和表观密度成正相关,粒径为5 mm侵蚀率最小,30 h的侵蚀率是0.17%。将粒径为2、5和7 mm陶粒应用于焦化废水,研究了陶粒表面微生物附着效果;通过三组对比实验可知,同时加入污泥和陶粒处理焦化废水的效果最好,焦化废水COD从637.4 mg/L降到40.3 mg/L,只加入陶粒处理焦化废水最差,焦化废水COD从637.4 mg/L降到128.9 mg/L。     

钢渣基免烧陶粒的制备及性能研究

免烧陶粒是具有高强度、低吸水率、良好级配等优势的人造轻集料.选用固体废弃物钢渣和矿粉在水玻璃的作用下经免烧工艺制备陶粒,研究钢渣与矿粉的不同复配对免烧陶粒性能的影响.结果发现钢渣和矿粉的质量比为2:3时,免烧陶粒性能最佳,经自然养护,硬化后陶粒的堆积密度为1116 kg/m3、筒压强度为5.7 MPa、吸水率为16％....     

Sialon/SiC复相材料的组织与性能

研究了利用粘土、SiC为主要原料,直接合成的Sialon/SiC复相耐火材料的相组成和显微组织,并研究了材料中Sialon含量对复相材料的密度、抗折强度、耐压强度和热震稳定性的影响·结果表明,复相材料的抗折强度和耐压强度均随Sialon相含量的增加而增加,最大抗折强度为876MPa,最大耐压强度为193MPa;材料的体积密度随材料中Al2O3残余相含量的增加而增加,材料的最大体积密度为265g/cm3;材料的热震稳定性随Sialon相含量的增加而下降;材料的显微组织为Sialon和Al2O3形成的连续基质相包裹着SiC颗粒的显微复合组织·     

不同密度等级泡沫混凝土的性能和孔结构

泡沫混凝土的密度等级对其性能有显著影响。笔者制备了干密度在300～1 000 kg/m~3范围内的泡沫混凝土,对其浆体流动度、抗压强度、吸水率和干燥收缩进行了测试,利用X射线计算机断层扫描成像(X-ray computed tomography, X-CT)对试件的孔结构进行表征。结果显示:随着泡沫混凝土密度等级增加,其浆体流动度先增大后减小,密度为600 kg/m~3时流动度最大;抗压强度随密度等级增加而逐渐增大,并与密度等级之间存在指数关系;干燥收缩和吸水率均随密度等级增加逐渐减小,这是由于其内部孔隙率降低、封闭孔增多所致。X-CT分析结果显示,密度低于600 kg/m~3的泡沫混凝土内部孔隙分布不均,试件表面的大孔较多,这是由于浆体与泡沫的体积比过低、浆体无法均匀地包裹在泡沫表面所致。     

基于骨架构建体污泥脱水及其固化土工性能研究

以含水率为98.5%的污泥为研究对象,添加粉煤灰、生石灰等无机复合调理剂进行改性处理,研究其对泥饼固化体的比阻、含水率、最大干密度、渗透系数和无侧限抗压强度等性能的影响。结果表明,添加的粉煤灰和石灰起到骨架构建体作用,处理污泥的比阻从原污泥的109 s2/g降至107 s2/g,显著改善了污泥脱水性能。在不外掺水泥等其他固化剂的条件下,脱水后的泥饼固化体7d无侧限抗压强度大于100kPa,具有优良的固化土工性能。     

高碳粉煤灰超轻空心陶粒的制备

以高碳粉煤灰、凝灰岩和膨润土为主要原料,SiC和CaF_2分别作为发泡剂和助熔剂。原材料经磨细、筛选、混合、成球、晾干和高温焙烧等一系列程序后制成空心陶粒。用均匀试验法和单因素实验法探索原料用量、SiC添加量、CaF_2添加量以及烧结温度对陶粒物理性能的影响。确定最优配比和最佳温度后,对陶粒的表观密度、抗压碎强度、吸水率和软化系数进行测试。此外,还利用X射线衍射仪对陶粒原料和成品进行物象分析。结果表明,当高碳粉煤灰∶膨润土∶凝灰岩=40∶15∶47. 5、碳化硅用量为0. 6%、氟化钙用量为0. 5%、烧结温度为1 300℃时,可获得空心陶粒;此时,陶粒的堆积密度为187 kg/m~3,筒压强度为0. 204 MPa,24 h吸水率为1. 48%,软化系数为0. 833。     

填埋场固化污泥工程特性变化研究

深圳机场北污泥填埋场将作为机场扩建场地,其填埋的固化污泥将作为地基使用。对填埋场固化污泥进行了岩土工程特性研究,包括有机质含量、含水率、初始孔隙比、界限含水率、颗粒级配、微观结构、压缩固结特性以及抗剪强度等。结果表明:固化污泥的有机质含量、含水率、孔隙比都随着埋深的增加而减小,其中填埋后有机质含量的变化与污泥的降解程度有关,是含水率及孔隙比变化的内在原因;污泥的液、塑限高,液性指数大于1,表观状态却呈现固体状态;固化污泥是多孔隙介质,结构性较差;固化污泥是高压缩性和欠固结土,其固结系数基本与常规淤泥相近,且随固结压力的增加而显著增大,呈现典型的大变形固结特性;固化污泥原状土和重塑土的抗剪强度均随着埋深的增加而增加,其中,随着埋深的增加,原状土的抗剪强度从13.8 kPa增加至23.7 kPa,重塑土的抗剪强度从13.0 kPa增加至14.3 kPa,这与污泥结构强弱密切相关。     

Effect of sintering temperature on the microstructure and properties of foamed glass-ceramics prepared from high-titanium blast furnace slag and waste glass

Foamed glass-ceramics were prepared via a single-step sintering method using high-titanium blast furnace slag and waste glass as the main raw materials The influence of sintering temperature (900-1060℃) on the microstructure and properties of foamed glass-ceramics was studied. The results show that the crystal shape changed from grainy to rod-shaped and finally turned to multiple shapes as the sintering temperature was increased from 900 to 1060℃. With increasing sintering temperature, the average pore size of the foamed glass-ceramics increased and subsequently decreased. By contrast, the compressive strength and the bulk density decreased and subsequently increased. An excessively high temperature, however, induced the coalescence of pores and decreased the compressive strength. The optimal properties, including the highest compressive strength (16.64 MPa) among the investigated samples and a relatively low bulk density (0.83 g/cm3), were attained in the case of the foamed glass-ceramics sintered at 1000℃.     

改良云南红粘土强度特性研究

摘要：为了研究纤维、纤维水泥对云南红粘土强度的影响,对改良后的红粘土进行了直剪试验和无侧限抗压试验。试验结果表明,往红粘土掺入纤维、纤维水泥后,其强度有了显著的改善。随着纤维含量增加,改良红粘土的抗剪强度先增加后减小,掺入量0.05%~0.15%时有明显改善;无侧限抗压强度随着纤维掺入量的增加而增强。在水泥掺入量一定时,改良红粘土的无侧限抗压强度随着纤维掺入量和龄期的增加而增加。相对于纤维改良红粘土而言,纤维水泥对云南红粘土无侧限抗压强度改善更为明显。     

CT扫描视域下黏土干湿循环劣化机理

为研究干湿循环对黏土力学特性和微观结构的影响，通过一系列无侧限抗压强度试验和CT扫描测试从宏观和微观角度揭示了干湿循环对黏土的劣化机理。结果表明：随着干湿循环次数的增加，黏土的抗压强度保持指数性下降趋势，在经历4次循环后，抗压强度损失了40%左右，干湿循环达到8次后抗压强度基本达到稳定；CT扫描横剖面显示，在干湿循环过程中，裂隙从试样四周开始发育，并逐渐向内部扩展，裂隙的宽度和长度均持续增加，连续性也有所提高；随着干湿循环次数的增加，试样的逐层面孔隙率均明显增加，且不同层间的交界面孔隙率的增加更为显著，层间的裂隙最先发育，试样表面也有竖向裂隙发育，试样内部连通孔隙的数量增加，闭合孔隙的数量减小；不同次数干湿循环作用下黏土的孔隙率与抗压强度之间保持负指数性关系，当干湿循环次数达到4次后，孔隙率的增加对抗压强度的影响减小。     

聚乙烯醇改良高原黏土水稳定性实验研究

为研究聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)对西藏地区黏土的力学性质改良效果,以高分子聚合物PVA为研究对象,改良藏东南地区高原黏土,通过无侧限抗压强度试验,研究PVA的改良效果,在干湿循环及浸水条件下探讨改良土的水稳定性,并利用扫描电镜研究PVA改良黏土的固化机理。结果表明：PVA的加入对黏土的抗压强度及水稳性存在显著影响,PVA掺量越大,黏土干湿循环及浸水后无侧限抗压强度越高,当掺量为0～0.83%时,改良土强度上升最快,而后随着掺量的增加,无侧限抗压强度增长变缓,PVA凝胶脱水后形成弹性立体丝网不再溶于冷水,有效限制土颗粒的位移,使改良土具有良好的抗压强度及水稳性。