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利用中州铝厂赤泥生产免烧免蒸砖的研究

作　者: 宋晓焱
导　师: 尹国勋
学　校: 河南理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 赤泥粉煤灰免烧免蒸砖正交设计抗压强度
分类号: TU522.19
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

在中国的承重墙体材料中,实心粘土砖仍占据主要地位。它作为传统的墙体材料在中国已有数千年的历史。随着社会的进步,使用实心粘土砖建造房屋不仅浪费大量的粘土资源,而且已不能满足国家对民用建筑强制性节能的要求。因此,国家已发布文件限时禁止使用实心粘土砖。根据当地经济环境特点,研发新型墙体材料迫在眉睫。焦作市的产业结构以能源、铝业、重化工为主导,这些工业的发展壮大,在为焦作市经济发展做出重大贡献的同时,也产生了大量的工业废弃物。本文利用X射线、化学全分析等手段分析中州铝厂赤泥、焦作电厂粉煤灰的矿物组成和化学组成,根据废渣的性质特点及未来环保发展趋势,研制赤泥免烧免蒸砖。该项研究不仅拓宽了墙体材料的范围、增加了新的经济增长点,而且可以变废为宝、减轻固废污染的环境压力,具有一定的经济、环境和社会效益。文章利用A、B两组正交试验确定赤泥免烧免蒸砖的配比。以抗压强度为主要测试指标,A组正交试验确定出赤泥、粉煤灰和电石渣的最佳掺量,同时利用交互作用了解粉煤灰和电石渣对赤泥的激发作用。B组正交试验在A组正交试验确定的最佳掺量的基础上,确定出最佳成型水分、成型压力和石膏、水泥的掺量。由A、B两组正交试验确定赤泥免烧砖的最佳配比为赤泥39%,粉煤灰20%,电石渣15%,砂子20%,磷石膏4%,水泥2.5%,减水剂0.01%,成型压力20MPa。最后进行吸水率、抗冻性等指标的测试,结果符合MU15级砖的标准。此外,还进行了外加剂、石膏和赤泥龄期等原材料的对比试验。文章最后以建造年产赤泥免烧砖5000万块生产线为例,对前期投资办厂,中期运行维护,后期受益等进行了综合评价。其年纯利润近450万元,税收按政策全免,可在2-3年内收回全部投资。赤泥免烧免蒸砖由于水泥用量少于粉煤灰免烧免蒸砖,相应的费用更加低廉,具有广阔的发展前景。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 砖工业的发展与国内外对赤泥的研究现状  10-26
  1.1 砖工业概况  10-16
    1.1.1 砖工业的历史概况  10-11
    1.1.2 砖工业现状和发展趋势  11-16
  1.2 国内外对赤泥的开发研究概况  16-23
    1.2.1 赤泥的产生  16-19
    1.2.2 赤泥的组成  19-21
    1.2.3 赤泥的综合利用现状  21-23
  1.3 利用中铝赤泥生产免烧免蒸砖  23-26
    1.3.1 课题选题背景  23-24
    1.3.2 课题研究的目的及意义  24-25
    1.3.3 课题的研究方案  25-26
2 试验用工业固体废物分析  26-32
  2.1 各废渣概述  26-29
    2.1.1 粉煤灰  26-27
    2.1.2 电石渣  27-28
    2.1.3 磷石膏  28-29
  2.2 各废渣研究应用概况  29-31
    2.2.1 粉煤灰的研究应用  29-30
    2.2.2 电石渣的研究应用  30
    2.2.3 磷石膏的研究应用  30-31
  2.3 本文研究的理论依据  31-32
    2.3.1 赤泥作用机理  31
    2.3.2 粉煤灰作用机理  31
    2.3.3 电石渣作用机理  31
    2.3.4 磷石膏作用机理  31-32
3 赤泥免烧砖试验研究  32-54
  3.1 试验方案  32-34
    3.1.1 试验方案的确定  32-33
    3.1.2 试验原材料  33-34
  3.2 试块的设计及制作  34
  3.3 试验过程及结果讨论  34-47
    3.3.1 A 组正交设计的分析  34-39
    3.3.2 B 组正交设计的分析  39-44
    3.3.3 赤泥免烧砖性能测试  44-46
    3.3.4 对比试验  46-47
  3.4 赤泥免烧砖的强度分析  47-54
    3.4.1 赤泥的影响  47-50
    3.4.2 粉煤灰的影响  50
    3.4.3 激发剂的影响  50-52
    3.4.4 水掺量的影响  52
    3.4.5 骨料的影响  52
    3.4.6 养护条件和龄期的影响  52-54
4 赤泥砖反应机理及活性探讨  54-60
  4.1 砖强度形成机理  54
  4.2 赤泥砖强度形成机理  54-56
    4.2.1 水泥、石灰和石膏的水化反应  54-55
    4.2.2 水泥、石灰及石膏等水化产物和赤泥、粉煤灰的反应  55-56
  4.3 赤泥砖活性激发  56-60
    4.3.1 赤泥的活化  56-57
    4.3.2 粉煤灰的活化  57-60
5 年产5000 万块标准砖生产线工程应用及效益分析  60-67
  5.1 产品纲领  60
  5.2 质量标准  60
  5.3 原材料  60-61
  5.4 原料配比、主要原材料消耗量及贮存期  61
    5.4.1 主要原材料配比  61
    5.4.2 主要原材料消耗量  61
    5.4.3 原料储存期  61
  5.5 工作制度  61-62
  5.6 生产工艺流程图  62-63
  5.7 工艺过程简述  63-64
    5.7.1 原材料储存及混合料制备  63
    5.7.2 配料搅拌工段  63
    5.7.3 砖坯成型  63
    5.7.4 养护及存放  63-64
  5.8 主要工艺设备清单  64-65
  5.9 主要技术经济指标表  65-66
  5.10 成本核算及效益分析  66-67
    5.10.1 成本核算  66
    5.10.2 效益分析  66-67
6 结论与建议  67-68
  6.1 结论  67
  6.2 存在问题和建议  67-68
参考文献  68-72
附录  72-74
致谢  74-75
详细摘要  75-77

利用中州铝厂赤泥生产免烧免蒸砖的研究

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