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淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|及其加氣砌塊技術(shù)性能改良研究
摘要:為了解決淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊自重大、強(qiáng)度不足及熱工性能不穩(wěn)定等問題,通過分析|及粉煤灰摻量對加氣砌塊性能|影響,采用在淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填中加入摻合料來改變|配方、調(diào)整加氣砌塊配合比及改進(jìn)生產(chǎn)工藝等來調(diào)整淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊|技術(shù)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:鋼渣粉和淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填制備||,與摻加適量|粉煤灰配制出|加氣砌塊技術(shù)性能最佳,且符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。按照研制|淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|及其加氣砌塊改良方案,實(shí)際生產(chǎn)|淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊質(zhì)量得到了很大提高。
關(guān)鍵詞:淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|;加氣砌塊;技術(shù)性能;改良方案
中圖分類號:TU522文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16713699(2018)03005406DOI:10.3969/j.issn.16713699.2018.03.012
淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊中||是以河道淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填、水
塘淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填為主要原料,并加以一定量|輔料、外加劑,經(jīng)造粒、焙燒而成|一種輕質(zhì)骨料。此種|既可以消耗大量|淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填,減少淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填污染環(huán)境,變害為利、變廢為寶,且處理成本低;另外,用其配制|加氣砌塊具有密度小、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。作為一種綠色低碳建筑材料,已經(jīng)在房屋建筑、保溫隔
熱、環(huán)保濾料等方面開始了廣泛使用[1]。但是,目前
大部分生產(chǎn)企業(yè)普遍面臨著淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|自身強(qiáng)度不足、|與漿體粘結(jié)不牢、砌塊內(nèi)部蜂孔多等產(chǎn)品質(zhì)量問題,這些問題在一定程度上影響著淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊|應(yīng)用和推廣。
1淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊制備現(xiàn)狀
表1淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|化學(xué)成分
化學(xué)成分實(shí)測含量/%適宜范圍/%
SiO266.6055~65Al2O313.2518~25Fe2O35.936~10CaO2.174~6MgO1.264~6Na2O0.831.5~4.0K2O1.481.5~4.0燒失量5.963~5
PhilipsPW4400XR熒光分析儀分析,淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填化學(xué)成分組成見表1。
按照學(xué)者Riley提出|三元相圖,所選取|淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填中(SiO2+Al2O3)與(Fe2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O)|比為6.84,在適宜燒制||原料化學(xué)成分3.5~10
范圍內(nèi),能滿足生產(chǎn)||基本要求。
1.1淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填化學(xué)成分及物理性質(zhì)1.1.2淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填物理性質(zhì)
1.1.1淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填化學(xué)成分根據(jù)《土工試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T501231999),對金
華市婺江河道淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|含水率、顆粒組成及塑性指標(biāo)
A12O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O等組成,采用等進(jìn)行試驗(yàn),檢測結(jié)果見表2。
表2淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|物理性質(zhì)
顆粒組成(對應(yīng)篩孔|分計(jì)篩余)/%
吸水率/%塑性指數(shù)/%濕密度(/kg·m3)
0.25mm
7514.5104541.8
收稿日期:20171026
基金項(xiàng)目:金華市科學(xué)技術(shù)局科研項(xiàng)目“環(huán)保節(jié)能淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|及其加氣砌塊|生產(chǎn)技術(shù)改良研究”(20153049),浙江省建設(shè)廳科研項(xiàng)目“新型淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊在環(huán)保節(jié)能領(lǐng)域|應(yīng)用開發(fā)研究”(2015K160),金華市科學(xué)技術(shù)局科研項(xiàng)目“城市污水處理構(gòu)筑物中混凝土材料耐腐蝕性能研究”(20153050)
作者簡介:姚永鶴(1977),男,陜西商洛人,金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院高級工程師,碩士,研究方向?yàn)榻ㄖc土木工程。
54
2018年5月Vol.18No.3
金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)
淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填取自金華市婺江河道,主要成分由SiO2、
1.70.10mm
19.20.05mm
37.30.005mm
1
?
第3期
姚永鶴等:淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|及其加氣砌塊技術(shù)性能改良研究
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),制備||土
料一般含水率為15%~25%、塑性指數(shù)為7%~15%、顆粒不宜太大等。由表2可見,所選取|淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填
顆粒細(xì)度和可塑性指標(biāo)處在適宜|范圍內(nèi),滿足|制備|要求。
1.2淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|制備配方及技術(shù)性能
1.2.1淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|制備
淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|是以河道或水塘淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填作為生產(chǎn)原料,經(jīng)過干燥、均化、發(fā)酵、制球、預(yù)熱、焙燒而成,其配
方與燒制參數(shù)見表3。
表3圓球型500級淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|配方與燒制參數(shù)
預(yù)熱焙燒
生球配方
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)
全淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填10529024030120011501510
1.2.2淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|技術(shù)性質(zhì)
針對按照現(xiàn)有淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填原材料、配方及燒制工藝生
產(chǎn)||,根據(jù)《輕集料及其試驗(yàn)方法》(GB/T17431.22010),測得圓球型500級|主要技術(shù)性能見表4。
表4圓球型500級淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|主要技術(shù)性能
堆積密度(/kg·m3)1h吸水率/%筒壓強(qiáng)度/MPa
實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)
482>400~50016.8≤151.3≥1.5
1.3加氣砌塊制備配方及技術(shù)性能
1.3.1加氣砌塊配制
淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊由|、水泥陶粒建筑云豆石花卉回填、粉煤灰、水、發(fā)泡劑等原料組成,并經(jīng)過拌合、振搗、成型、養(yǎng)護(hù)
和切割而成,其生產(chǎn)配合比見表5。
表5淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊生產(chǎn)配合比
原材料規(guī)格用量(/kg·m3)
|密度等級500340水泥陶粒建筑云豆石花卉回填PO42.5307粉煤灰Ⅱ級103水自來水185發(fā)泡劑FP30.4水膠比0.45
1.3.2加氣砌塊技術(shù)性能
根據(jù)《蒸壓加氣砌塊性能試驗(yàn)方法》(GB/T119692008),對加氣砌塊|干密度、吸水率、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)等性能試驗(yàn),測得B07級加氣砌塊主要技術(shù)性能見表6。
表6淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊技術(shù)性能
干密度(/kg·m3)
吸水率/%
抗壓強(qiáng)度/MPa
導(dǎo)熱系數(shù)(/W·m1·K1)
蓄熱系數(shù)(/W·m2·K1)
實(shí)測
778
標(biāo)準(zhǔn)
≤750
實(shí)測
22
標(biāo)準(zhǔn)
≤35
實(shí)測
4.6
標(biāo)準(zhǔn)
≥5.0
實(shí)測
0.10
標(biāo)準(zhǔn)
≤0.18
實(shí)測
2.84
標(biāo)準(zhǔn)
≥2.8
1.4淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|及其加氣砌塊存在問題
由表4可見,生產(chǎn)制備|淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|吸水率偏大,
筒壓強(qiáng)度偏低,堆積密度接近于標(biāo)準(zhǔn)值|上限;而表
6中加氣砌塊干密度偏大,抗壓強(qiáng)度偏低,淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|
在加氣砌塊中|分布不均,|與漿體粘結(jié)不牢,砌塊內(nèi)部蜂孔多等。這些缺陷和病害是目前大部分生產(chǎn)企業(yè)普遍面臨|難題,它們在一定程度上影響著淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊|應(yīng)用和推廣,所以迫切需要對淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|及其加氣砌塊|生產(chǎn)配方、方法及工藝進(jìn)行優(yōu)化和改良,以提高產(chǎn)品|生產(chǎn)質(zhì)量和應(yīng)用效果。
2淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊改良研究
2.1淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊性能|影響因素分析
2.1.1淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|對砌塊性能|影響
淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填||性能、級配、形狀等不同會導(dǎo)致加
氣砌塊|密實(shí)度不同,進(jìn)而影響其強(qiáng)度。|堆積密度|大小及|摻量|多少對所生產(chǎn)加氣砌塊|密度、強(qiáng)度等有著顯著|影響,一般加氣砌塊|密度、抗壓強(qiáng)度隨著|堆積密度和摻量|增大而增大。
2.1.2粉煤灰摻量對加氣砌塊性能|影響
在|加砌塊中摻加粉煤灰會發(fā)生活性、微集料及形態(tài)效應(yīng),能夠減少泌水和離析現(xiàn)象,改善加氣砌塊|和易性、密實(shí)度和熱工性能;同時摻入粉煤灰可以降低水泥陶粒建筑云豆石花卉回填用量節(jié)約成本,還可增加發(fā)泡漿體稠度,保持漿體與||穩(wěn)定結(jié)合。
2.2淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|制備技術(shù)改良實(shí)驗(yàn)
在以淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填為主體原料|基礎(chǔ)上分別加入粉煤灰、鋼渣粉、廢玻璃粉等摻合料,按不同配比制成一
定粒徑試樣,經(jīng)240min以上105℃烘干、10min|
不同焙燒溫度焙燒,試制新型淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|并進(jìn)行性能
55
溫度/℃
時間/min
溫度/℃
時間/min
2
?
檢測。
金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2018年
表7粉煤灰|化學(xué)成分
2.2.1摻加粉煤灰
選用衢州巨化電熱廠|Ⅱ級粉煤灰,細(xì)度為
l5.6%(40μm方孔篩篩余百分比),其化學(xué)成分見表7。
按粉煤灰占粉煤灰與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填總干質(zhì)量比,試驗(yàn)測
得不同粉煤灰摻比|淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|堆積密度、吸水率、
筒壓強(qiáng)度等物理性能指標(biāo),見表8。
化學(xué)成分
SiO2
Al2O3Fe2O3
CaO
含量/%
47.1328.56
1.898.65
化學(xué)成分
MgO
K2O
Na2O
燒失量
含量/%
0.450.511.147.81
表8粉煤灰與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|試驗(yàn)結(jié)果
配方/%
1150℃1170℃1200℃
3
1150℃
吸水率/%
1170℃
1200℃
1150℃
筒壓強(qiáng)度/MPa
1170℃
1200℃
1020304050
471494512545619
468487479506511
463488481475508
16.315.913.412.811.9
16.815.013.312.111.7
16.915.113.812.111.9
1.31.51.82.12.3
1.21.41.71.92.1
1.31.41.71.81.9
從表8可知,粉煤灰有一定|助熔效果[2],隨著
粉煤灰摻入量|增加,||焙燒溫度呈逐漸降低趨勢,且隨著焙燒溫度|升高,|技術(shù)性能具有堆積密度增大、筒壓強(qiáng)度提高和吸水率下降|趨
勢;當(dāng)粉煤灰摻量為40%時,在1200℃下焙燒10min,燒制出|最佳。另外,考慮到粉煤灰中|CaO含量較高,對其摻入淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填中燒制||經(jīng)沸煮
試驗(yàn),無碎裂、無粉化,表明粉煤灰與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填||安定性良好。
2.2.2摻加鋼渣粉
選用安徽馬鞍上鋼鐵廠鋼渣,經(jīng)用振動磨磨細(xì)
表9鋼渣粉|化學(xué)成分
化學(xué)成分含量/%化學(xué)成分含量/%SiO237.15P2O51.32Al2O313.38TiO21.01Fe2O325.53V2O50.19CaO6.01Cr2O30.04MgO2.41燒失量4.27
后過0.075mm篩得鋼渣粉,其化學(xué)組成見表9。
按鋼渣粉占鋼渣粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填總干質(zhì)量比,試驗(yàn)測
得不同鋼渣粉摻比|淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|堆積密度、吸水率、
筒壓強(qiáng)度等物理性能指標(biāo),具體見表10。
表10鋼渣粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|試驗(yàn)結(jié)果
配方/%
1150℃1170℃1200℃
3
1150℃
吸水率/%
1170℃
1200℃
1150℃
筒壓強(qiáng)度/MPa
1170℃
1200℃
5
10152025
534553798
11081350
481492609974
燒熔
479
燒熔燒熔燒熔燒熔
16.213.512.912.111.6
16.313.113.011.8
燒熔
15.6
燒熔燒熔燒熔燒熔
1.52.14.13.22.1
1.72.95.14.8
燒熔
1.4
燒熔燒熔燒熔燒熔
由表10可見,鋼渣粉有明顯|助熔和增強(qiáng)效
果,隨著鋼渣粉摻入量|增加,||焙燒溫度呈逐漸降低趨勢,當(dāng)鋼渣粉摻量過大或焙燒溫度過高
[3]
具有堆積密度增大、筒壓強(qiáng)度呈先增大后減小及吸
水率呈先下降后升高|趨勢;當(dāng)鋼渣粉含量為10%
56
時,在1170℃下焙燒10min,燒制出||最佳。另外,考慮到鋼渣粉中|CaO含量較高,對其摻入
淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填中燒制||經(jīng)沸煮試驗(yàn),無碎裂、無粉化,表明鋼渣粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填||安定性良好。
2.2.3摻加廢玻璃粉
選用平板玻璃、酒瓶等廢舊玻璃制品,經(jīng)廢碎、
堆積密度(/kg·m)
堆積密度(/kg·m)
時極易燒熔;且隨著焙燒溫度升高,|技術(shù)性能
3
?
第3期
姚永鶴等:淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|及其加氣砌塊技術(shù)性能改良研究
研磨后,用120目篩余百分比小于20%,其化學(xué)組成
驗(yàn)測得不同廢玻璃粉摻比|淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|堆積密度、吸
表11廢玻璃粉|化學(xué)成分水率、筒壓強(qiáng)度等物理性能指標(biāo),具體見表12。
化學(xué)成分實(shí)測含量/%化學(xué)成分實(shí)測含量/%由表12可見,廢玻璃粉有強(qiáng)烈|助熔作用,隨
SiO266.60MgO2.45著廢玻璃粉摻入量|增加,||焙燒溫度呈逐漸Al2O31.2Na2O14.8降低趨勢[4];且隨著焙燒溫度升高,|技術(shù)性能具Fe2O30.17K2O0.32有堆積密度和筒壓強(qiáng)度減小而吸水率升高|趨勢;
CaO9.5燒失量5.75當(dāng)廢玻璃粉含量為20%時,在1170℃下焙燒,燒制
表12廢玻璃粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|試驗(yàn)結(jié)果
配方/%
堆積密度(/kg·m3)
1150℃1170℃1200℃
1150℃
吸水率/%
1170℃
1200℃
1150℃
筒壓強(qiáng)度/MPa
1170℃
1200℃
5
10203040
625603572526
燒熔
525511471
燒熔燒熔
480476
玻璃粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填
從表16中|數(shù)據(jù)可知,|加氣砌塊|蓄熱系數(shù)在2.84~3.31W/(m2·K)之間,符合國家標(biāo)
準(zhǔn)。并對三種不同類型||加氣砌塊比較,其中
鋼渣粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊為1m3|質(zhì)量比按|∶水泥陶粒建筑云豆石花卉回填∶粉煤灰∶水∶發(fā)泡劑為340kg∶205kg∶205kg∶185kg∶0.4kg配制|蓄熱系數(shù)相對最高。2.4||改良結(jié)果
經(jīng)過對純淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|、粉煤灰與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|、鋼渣粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|、廢玻璃粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|分別按照不同
|類型
粉煤灰與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填
鋼渣粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填
玻璃粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填
加氣砌塊配合比/kg導(dǎo)熱系數(shù)測試
|水泥陶粒建筑云豆石花卉回填粉煤灰水發(fā)泡劑值(/W·m1·K1)
3403071031850.40.143402052051850.40.133401033071850.40.123403071031850.40.123402052051850.40.113401033071850.40.103403071031850.40.153402052051850.40.133401033071850.40.12
配合比制備|加氣砌塊,分別檢測其干密度、質(zhì)量吸水率、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、蓄熱系數(shù)等技術(shù)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)鋼渣粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填||干密度、抗壓強(qiáng)度和蓄熱系數(shù)高,導(dǎo)熱系數(shù)和質(zhì)量吸水率小。用鋼渣粉
與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填干質(zhì)量比為1∶9制備|,以及用其1m3|質(zhì)量比按|:水泥陶粒建筑云豆石花卉回填∶粉煤灰∶水∶發(fā)泡劑為340kg∶205kg∶205kg∶185kg∶0.4kg配制|加氣砌塊,對應(yīng)
|比強(qiáng)度和性價(jià)比也相對最佳。
3淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填|加氣砌塊改良措施及建議
從表15中|數(shù)據(jù)可知,|加氣砌塊|導(dǎo)熱系數(shù)在0.11~0.15W/(m·K)之間,符合國家標(biāo)準(zhǔn)。并
對三種不同類型||加氣砌塊比較,其中鋼渣粉
3
粉煤灰∶水∶發(fā)泡劑為340kg∶205kg∶205kg∶185kg
∶0.4kg配制|導(dǎo)熱系數(shù)相對最低。
2.3.4加氣砌塊熱工性能
將加氣砌塊做成厚200mm|墻,采用薄層砌
筑砂漿砌筑,墻體內(nèi)外側(cè)均采用抹面膠漿和耐堿網(wǎng)
58
3.1嚴(yán)格控制|原料品質(zhì)
徹底剔除淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填和鋼渣粉中|雜質(zhì),粉碎和細(xì)化
大顆粒,鋼渣粉與淤泥陶粒建筑云豆石花卉回填按1∶9配比,采用機(jī)械拌合均
勻,堆放在現(xiàn)場并用塑料薄膜覆蓋,使其自然發(fā)酵
7d以上,混合土料含水率控制在25%~35%之間,
對輥制球后,生球表面光滑即可。按此嚴(yán)格控制生產(chǎn)原料品質(zhì),提升產(chǎn)品質(zhì)量等級。
3.2加強(qiáng)|燒制精細(xì)程度
將實(shí)驗(yàn)制備工藝向窯廠生產(chǎn)工藝換算和試制,
340
205
205
185
0.4
5.8
340
103
307
185
0.4
5.2
340
205
205
185
0.4
7.1
340
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ofSiltCeramsiteandAeratedBlock
YAOYonghe1,XUJun2,WANGYanhong1,LIXiaozhen1,XUWei2
(1.JinhuaPolytechnic,Jinhua321007,China;2.JinhuaJiechenBuildingMaterialsScienceand
TechnologyCompanyLtd.,Jinhua321041,China)
Abstract:Inordertosolvethesludgeceramsiteaeratedblocks’problemssuchasheavyweight,insufficientstrengthandthermalinstability,thepaperanalyzestheeffectsofaddingdifferentdosagesofceramsiteandflyashonthepropertiesofaeratedblockeffect,andaddsadmixturesinsilttochangeceramsiteformula,adjustgasblockandproductionprocessofexperimentalresearch.Theresultsshowthattheceramicgranulesmadeofslagpowderandsiltarethebestinthetechnicalperformanceofaeratedmasonrywiththeappropriateamountofflyash,andmeetthecurrentnationalstandardrequirements.Accordingtothedevelopmentofsiltclayandtheimprovementofgasblock,thequalityoftheactualproductionofsiltclayisimprovedgreatly.
Keywords:siltceramsite,aeratedblock,technicalperformance,improvementscheme
責(zé)任編輯:傅美貞
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