毕业论文---粘土结合二氧化硅烧结工艺研究.doc

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1、粘土结合二氧化硅烧结工艺研究粘土结合二氧化硅烧结工艺研究摘要建设产生大量的建筑垃圾，其中废弃混凝土占相当大一部分比例。本文通过将废弃混凝土中细骨料二氧化硅以不同比例掺入硅酸铝粘土中在不同温度下烧结工艺的基础研究得出：纯硅酸铝最佳烧结工艺，二氧化硅掺配比烧结实验、性能测试及理论分析较为合理的给出二氧化硅掺入硅酸铝粘土的最佳工艺参数及较为可行的工艺流程。实验结果表明细骨料掺入硅酸铝粘土可以改善焙烧收缩和强度，胚体中掺入10%的细骨料可以得到最佳效果。关键字：粘土砖 废弃混凝土 细骨料 烧结性能AbstractConstruction of a large amount of constructio

2、n waste, which accounts for a significant portion of waste concrete ratio.In this paper, the waste concrete aggregate in the silica thin aluminum silicate clay mixed in different proportions at different temperatures in the sintering process on the basis of draw: the best sintering process of pure a

3、luminum, doped silicon dioxide ratio of sintering test, performance test and theoretical analysis is more reasonable given silica silicate clay mixed with the best technology and a more viable process.The results showed that aluminum silicate clay mixed with fine aggregate to improve the baking shri

4、nkage and strength, 10% of embryoid bodies mixed with fine aggregate can get the best results.Keywords: clay brick concrete waste fine aggregate sintering 目录第1章 绪论11.1 废弃混凝土的产生和组成11.1.1废弃混凝土产生11.1.2废弃混凝土的组成11.2废弃混凝土的危害11.3废弃混凝土的治理措施与资源化利用31.3.1废弃混凝土的一般利用途径31.3.2废弃混凝土的资源化利用31.3.3国内外废弃混凝土综合利用的发展动态41.4

5、粘土类砖51.4.1 实心粘土砖51.4.2空心砖和多孔砖61.4.3粘土砖生产对土地资源的影响61.4.4 标准粘土砖的工艺参数7第2章 研究内容及技术路线102.1研究思路102.2研究目标102.3研究内容及技术路线102.3.1细骨料（SiO2）与硅酸铝粘土烧结时性能的研究102.3.2理论分析122.4实验方案12第3章 实验133.1 实验设备133.2 实验原料133.2.1 样品的制备133.2.2 纯硅酸铝粘土砖的成型143.2.3 试样的干燥143.2.4 试样的烧结153.2.5 强度测试163.3掺入细骨料的粘土砖183.3.1细骨料-粘土砖的烧结183.3.2细骨料-

6、粘土砖900下烧结后性能测试193.3.3细骨料-粘土砖950下烧结后性能测试213.3.4细骨料-粘土砖1000下烧结后性能测试243.3.5细骨料-粘土砖1050下烧结后性能测试263.4实验结果的纵向对比283.4.1废弃混凝土细骨料掺量为5%抗压强度的关系283.4.2废弃混凝土细骨料掺量为10%抗压强度的关系293.4.3废弃混凝土细骨料掺量为15%抗压强度的关系303.4.4废弃混凝土细骨料掺量为20%抗压强度的关系313.4.5废弃混凝土细骨料掺量为25%抗压强度的关系323.5焙烧收缩333.5.1废弃混凝土含量为0%的焙烧收缩333.5.2废弃混凝土含量为5%的焙烧收缩343

7、.5.3废弃混凝土含量为10%的焙烧收缩353.5.4废弃混凝土含量为15%的焙烧收缩363.5.5废弃混凝土含量为20%的焙烧收缩373.5.6废弃混凝土含量为25%的焙烧收缩38第4章 理论分析394.1 废弃混凝土细骨料（SiO2）烧结性能分析394.2 纯硅酸铝粘土砖烧结工艺分析394.3 掺入细骨料-硅酸铝粘土砖烧结工艺分析41第5章 结论425.1结论425.2 今后工作建议42参考文献43致谢44 45 第1章 绪论1.1 废弃混凝土的产生和组成1.1.1废弃混凝土产生混凝土是由胶凝材料、骨料和水按一定的比例配置，经过搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材，是当代最主要的土

8、木工程材料之一。废弃混凝土是指构造物在新建、改建、扩建和拆毁活动中产生的废弃物。根据产生源不同, 废弃混凝土可分为施工废弃混凝土和拆毁建筑废弃混凝土，施工废弃混凝土是指居民住宅、商业建筑和其它市政基础设施在新建、改建和扩建活动中产生的废弃物, 拆毁建筑废弃混凝土是指建筑物和其它市政基础设施在拆毁活动中产生的废弃物。由于混凝土的原料丰富，成本较低，生产工艺简单，同时还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点，因而在工程建设中得到广泛的应用，是用量最大的土木工程材料。如此使用混凝土，每年产生了大量的废弃混凝土占建筑垃圾总量的41%。1.1.2废弃混凝土的组成废弃混凝土的组成与混凝土的组成是一

9、样的。目前工程建设大量使用的为普通混凝土，普通混凝土是由胶凝材料、粗骨料（石子）和细骨料（沙子）、水所组成。胶凝材料主要为硅酸盐系列的水泥，为改善混凝土的各种性能以及降低用水量，混凝土中还含有不同种类的外加剂和掺合料。普通混凝土中，粗、细骨料约占总体积的70%，水泥石约占30%。在水泥石中，水泥和水大约占10%和15%，还有大约5%的气孔。1.2废弃混凝土的危害废弃混凝土对我们生活环境的影响具有广泛性、模糊性和滞后性的特点。广泛性是客观的, 其模糊性和滞后性会降低人们对它的重视, 造成生态地质环境的污染, 严重损害城市环境卫生, 恶化居住生活条件, 阻碍城市健康发展。(1) 占用土地，降低土壤

10、质量随着废弃混凝土的增加, 垃圾堆放点也在增加, 垃圾堆放场的面积也在逐渐扩大。此外, 露天堆放的废弃混凝土在种种外力作用下, 较小的碎石块也进入附近的土壤, 改变土壤的物质组成, 破坏土壤的结构, 降低土壤的生产力。（2）对水域的污染废弃混凝土在堆放和填埋过程中, 由于发酵和雨水的淋溶、冲刷, 以及地表水和地下水的浸泡而渗滤出的污水, 会造成周围地表水和地下水的严重污染。含有大量金属和碱性污染物, 水质成分很复杂。一旦饮用这种受污染的水, 将会对人体造成很大的危害。（3）影响空气质量废弃混凝土在运输堆放过程中, 在温度、水分、风等作用下,产生大量的粉尘随风飘散, 造成对空气的污染。1（4）破

11、坏城市环境，影响市容废弃混凝土为固体垃圾占用空间大, 堆放杂乱无章, 与城市整体形象极不协调, 工程建设过程中未能及时转移的废弃混凝土往往成为城市的卫生死角。混有生活垃圾的城市废弃混凝土如不能进行适当的处理, 一旦遇雨天, 脏水污物四溢, 恶臭难闻, 往往成为细菌的滋生地。2（5）安全隐患大多数城市废弃混凝土堆放地的选址在很大程度上具有随意性, 留下了不少安全隐患。施工场地附近多成为建筑废弃混凝土的临时堆放场所, 由于只图施工方便和缺乏应有的防护措施, 在外界因素的影响下, 建筑垃圾堆出现崩塌, 阻碍道路甚至冲向其他建筑物的现象时有发生。11.3废弃混凝土的治理措施与资源化利用1.3.1废弃混

12、凝土的一般利用途径(1)作为回填材料直接应用利用废弃混凝土替代耕地用土作回填材料。废弃混凝土可以用做工程回填，如修筑建设用地、城市造景、填海、筑堤坝、构件的回填材料或铺设道路等。废弃混凝土能用于覆盖生活渣料，因此利用废弃混凝土作生活渣料覆土可保护大量的耕地。(2)作为建材产品直接利用用废弃混凝土加固软土地基。其原理是利用废弃混凝土形成散状材料桩，通过重锤冲击使桩与桩间土相互作用，形成复合地基，进而达到提高地基承载力的作用。1.3.2废弃混凝土的资源化利用 研究较多的废旧普通混凝土再生利用途径是作再生混凝土骨料。利用废弃混凝土块作为原料生产的再生骨料代替天然砂石骨料配制再生混凝土，经破碎筛选后，

13、骨料分成两类:一类为废混凝土类(I类)，另一类为废砖类(II类)。 研究表明，仅采用再生粗骨料制成的再生混凝土，其性能同普通混凝土相比几乎不下降。为扩大再生混凝土的应用范围，可以采用再生粗骨料和天然砂组合，或者再生粗骨料和部分再生细骨料、部分天然砂组合，制成强度相对较高的再生混凝土;再生细骨料和破碎过程中产生的微粉、含有未水化的水泥颗粒，具有活性性质，且比重低、导热系数小，可用来生产砌块、空心砖、墙板，用以取代传统的粘土砖，经济环境效益较高。目前再生骨料制作的混凝土一般用于基础、路面和非承重结构的低强度混凝土。 实践证明:利用再生混凝土具有明显的经济效益，较好的环境效益。要提高混凝土强度，就要

14、从原材料配合比上考虑:一是采用高效减水剂，降低水灰比;二是采用高标号水泥，并适当增大水泥用量，提高水泥浆的胶结作用;三是掺用高活性超细矿物质掺合料，缩小水泥浆中的空隙，改善混凝土的工作性和耐久性;四是利用塑化剂来提高再生骨料混凝土的强度。通过选择和严格控制配合比及再生骨料的掺合量，也可满足承重结构混凝土的要求。对于再生混凝土，通过掺加活性超细矿物粉(如粉煤灰、高炉矿渣、硅粉、氟石粉等)和高效减水剂等外加剂，制成强度高、耐久性好的高性能绿色混凝土。 技术含量较高但经济效益也高的再生技术途径是:将废旧普通混凝土作添加料，可取代一定量的水泥。将废旧混凝土全部或筛除再生粗骨料后的筛下物磨细，用其取代1

15、0%-30%水泥同时取代30%的砂子，既发挥了废旧混凝土的剩余活性，又使混凝土水化热有所降低，容重约降低150kg/m3，因此，具有较好的前景。1.3.3国内外废弃混凝土综合利用的发展动态(1)国外废弃混凝土综合利用的发展动态政策扶持、法律保障发达国家制定了产业政策扶持和国家的法律法规保障来确保废弃混凝土的再生利用。日本政府在1977年和1991年先后颁布了再生骨料和再生混凝土使用规范和资源重新利用促进法，以法律的形式规范了建筑渣料的处理和重新利用。而且在观念上将建筑渣料定义建筑副产物。技术的发展 日本的清水建设公司和东京电力公司研究开发了废旧混凝土砂浆和石子的分离技术，使这些废弃材料得到合理

16、有效的利用。然后，在特殊机械作用下使这些渣料相互碰撞、摩擦，达到水泥砂浆与石子的分离。石子分离后又恢复到天然骨料的状态，可生产新混凝土。分离出的砂浆则可用于路基的稳定化处理。韩国一家装修公司最近开发成功从废弃的混凝土中分离水泥，并使这种水泥能再生利用的技术。这项技术目前已经在韩国申请专利。该公司将从明年下半年开始批量生产这种再生水泥。这家名为“利福姆系统”的公司说，他们首先把废弃混凝土中的水泥与石子、钢筋等分离开来，然后在700的高温下对水泥进行加热处理，并添加特殊的物质，就能生产出再生水泥。据称每100t废弃混凝土就能够获得30t左右的再生水泥，这种再生水泥的强度与普通水泥几乎一样，有些甚至

17、更好，符合韩国的施工标准。而且这种再生水泥的生产成本仅为普通水泥的一半，而且在生产过程中不产生二氧化碳，有利于环保。韩国平均每天都产生5万多t废弃混凝土，而且水泥的原料石灰石资源也正在枯竭，因此，这项技术不仅有利于解决建设中的废弃物问题，还能解决大理石等资源短缺问题。国内废弃混凝土的利用现状2002年上海成立了国最大的建筑渣料制砖厂，利用建筑渣料来制砖一渣土砖。河北工专新兴科技服务总公司开发成功一种“用建筑渣料夯扩超短异型桩施工技术”，在综合利用建筑渣料方面有了突破性进展。该项技术是采用旧房改造、拆迁过程中产生的碎砖瓦、废钢渣、碎石等建筑渣料为填料，经重锤夯扩形成扩大头的钢筋混凝土短桩，并采用

18、了配套的减隔振技术，具有扩大桩端面积和挤密地基的作用。经测算，该项技术较其它常用技术可节约基础投资20%左右。当取代量超过20%后，力学性能明显下降，但对水泥的物理性能影响不大，并且标准稠度用水量的降低有利于混凝土的工作性。研究表明:粉磨后的无机渣掺人到细磨的.P工型硅酸盐水泥中，水泥比表面积为432.2m2/kg时，掺人20%无机渣的水泥胶砂抗压强度可达54.IMPa，且凝结时间、安定性等指标均达国家标准。1.4粘土类砖粘土砖分为实心粘土砖、空心粘土砖和多孔砖。粘土砖是最古老的人造建筑材料，它的生产和应用历史大概可以追溯到一万年以前。由于制作简单、使用方便、有较高的强度和耐久性能良好，粘土砖

19、问世以来，就受到人们的欢迎，使用量不断扩大，常胜不衰。目前，世界上大部分国家仍然是以烧结粘土砖作为最主要的墙体材料。1.4.1 实心粘土砖实心粘土砖俗称红砖，是一种长期被大量生产和广泛使用的建筑材料，其烧制损毁耕地。实心粘土砖以粘土(包括页岩、煤矸石等粉料)为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成。普通砖的尺寸为240cmX 115cm53cm，按抗压强度(Nm3)的大小分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10这6个强度等级。实心粘土砖就地取材，价格便宜，经久耐用，还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点，在土木建筑工程中使用广泛。1.4.2空心砖和多孔砖烧结空心砖和烧结多空砖是烧结空

20、心制品的主要品种，具有块体较大、自重较轻、隔热保温性好等特点，与烧结普通砖相比，可以节约粘土20%30%，节约燃煤10%20%，且砖胚焙烧均匀，烧成率高。 烧结多孔砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的空洞率等于大于15%且空洞小、数量多的砖，按原料分为粘土砖、粉煤灰砖、煤矸石砖、等，砖的空洞垂直于大面。烧结空心砖是以粘土、页岩、煤矸石、为主要原料，经烧结而成的空洞率大于35%、孔的尺寸打而数量少的砖。其空洞垂直于顶面，砌筑是要求空洞方向与承压面平行。因为它的空洞大，强度低，主要用于砌筑非承重墙体或框架结构的填充墙。91.4.3粘土砖生产对土地资源的影响粘土砖是以黏土为主要原

21、料,经成型、干燥和焙烧而成的,一方面浪费了大量的土地资源,毁坏了很多耕地、农田,同时在烧制过程中释放了大量的CO2等气体,严重的影响了生态环境,加上我国人口众多,人均耕地占有量远远低于世界平均水平,耕地是一种非常宝贵的资源,要好好珍惜;另一方面在黏土砖焙烧过程中也消耗了大量的能源,不符合我国的节能减排方针,也不利于长远发展。目前，我国是世界上人均耕地面积最少的国家之一，人均耕地面积为1070m2，不到世界平均水平(2400m2)的一半。我国是一个农业大国，耕地在经济和社会发展中一直占有举足轻重的地位。人多地少的格局对经济和环境的影响很大，更为严重的是；耕地的减少愈演愈烈。近20年来，全国年平均

22、耕地减少面积约31010m2，而近年来耕地减少的数量更是达到了惊人的程度。据国土资源部公布的数字，2003年全国耕地锐减2531011m2，大大超出了往年的数量。改革开放以来，耕地减少的原因之一是经济利益的驱动，盲目和违法占地，粗放性经营，大量的乡镇砖厂生产粘土砖，对土地的占用和毁地现象表现尤为突出。 20世纪80年代以后，我国的城乡建设发展迅猛，对建筑材料的需求量大增，乡镇粘土砖厂得到空前的发展，成为我国砖瓦企业的主力军。由于粘土资源几乎无偿获得，便加剧了砖瓦厂对土资源的掠夺，粘土砖成了占市场比重非常大的墙体材料产品。实心粘土砖的产量从1980年的1500亿块增加到1997年的7000亿块，

23、近年来实心粘土砖的产量虽有所下降，但年产量仍维持在5500亿块左右。生产如此多的粘土砖，每年用土量约10亿m3，耗用土地11010m2。按照国土资源部的有关研究，要保证我国粮食生产的安全，保证未来达到中等国家的生活水平和保持人口增长和经济增长的平衡，今后我国耕地面积必须年增加31010m2以上。而大量生产粘土砖，占用耕地和破坏耕地，造成耕地面积减少，这与可持续发展的目标相违背，并加剧我国人多地少的紧张关系，这种局面必须尽快扭转。1.4.4 标准粘土砖的工艺参数9 主要性能指标： 尺寸偏差和外观质量烧结普通砖的公称尺寸是240mmX115mmX53mm,240mmX115mm面称为大面，240m

24、mX53mm称为条面，115mmX53mm称为顶面。烧结普通砖的外观质量包括两条高度差、弯曲、杂质凸出高度、缺棱掉角、裂纹、完整面、颜色等内容分别符合表1-1的规定泛霜和石灰爆裂泛霜指在新砌筑的砖砌体表面出现的一层白色的可溶性盐类粉状物，这些结晶的粉状物有损于建筑物外观，而且结晶膨胀也会引起表层的疏松甚至剥落。石灰爆裂时只烧结砖的原料中夹杂着石灰石，焙烧时石灰石被烧成生石灰，在使用过程中吸水转变为石灰，体积膨胀而引起砖裂缝，使砌体强度降低。烧结普通砖的泛霜和石灰爆裂应符合表1-1的规定。强度砖根据抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级，十块砖试样的强度应符合表

25、1-2的规定。抗风化性能抗风化性能是指在干湿变化、温度变化、冻融变化、等物理因素作用下，材料不变质、不破坏而保持原有性质的能力，它是材料耐久性的重要内容之一。地域不同，材料的风化作用程度不同，我国按分化指数分为严重风化区和非严重分化区。分化指数是指气温从正温将至负温或从负温升至正温的每年平均天数与每年从霜冻之日起至消失霜冻之日止，这一期间降雨总量的平均值得乘积，大于等于12700为严重分化区，小于12700为非严重风化区。表1-1 烧结普通砖的尺寸偏差与外观质量划分项目优等品一等品合格样本平均偏差样本极差样本平均偏差样本极差样本平均偏差样本极差尺寸偏差长度（mm）宽度（mm）高度（mm） 2.

26、0 1.5 1.5754 2.5 2.0 1.67653.02.52.0867外观质量两条面高度差，不大于（mm）234弯曲，不大于（mm）234杂质突出高度，不大于（mm）234缺棱掉角的三个破坏尺寸，不得同时大于（mm）102030裂纹产度不大于（mm）a大面上宽度方向及其延伸至条面的长度406080b，大面上产度方向及其延伸至顶面的长度或条顶面上水平裂纹的长度6080100完整面不得少于一条面个一顶面一条面和一顶面颜色一致泛霜无泛霜不允许出现中等泛霜不允许出现严重泛霜石灰爆裂不允许出现最大破坏尺寸大于2mm的爆裂区域a最大破坏尺寸大于2mm，且小于等于10mm的爆裂区域，每组砖样不得多于

27、15处b,不允许出现最大破坏尺寸大于10mm的爆裂区域a.最大破坏尺寸大于2mm且小于等于15mm的爆裂区域，每组砖样不得多于15处。其中大于10mm的不得多于7处b不允许出现最大破坏尺寸大于15mm的爆裂区域表1-2 烧结普通砖和烧结多空砖的强度等级强度等级抗压强度平均值变异系数0.21变异系数0.21强度标准值fn单块最小抗压强度值MU303022.025.0MU252518.023MU202014.016MU151510.012MU10105.57.5 表1-3 抗风化能力砖种类严重风化区非严重风化区5h煮沸吸水率%饱和系数%5h煮沸吸水率%饱和系数%平均值单块最大值平均值单块最大值平均

28、值单块最大值平均值单块最大值粘土砖18200.850.8719200.880.90粉煤灰砖21232325页岩砖16180.740.7718200.780.80煤矸石砖16181820第2章 研究内容及技术路线2.1研究思路 由上面绪论部分得出两个问题： 粘土砖的使用不可避免，为了保护土地资源，如何在同样使用粘土砖量的基础上减少对土地资源的掠夺是一个迫切需要解决的问题。大量的回收利用废弃混凝土其关键在于对废弃混凝土的回收利用要有利可图，如何使回收利用废弃混凝土能带来丰厚的经济效益是当前需要解决的问题。在综合考虑了上面的两个问题后，如果能将这两个问题结合起来考虑：将废弃混凝土参入粘土砖中取代部分

29、粘土生产一种新型的墙体材料。这样不仅回收了废弃混凝土减少了废弃混凝土对环境的危害，而且节约了土地资源。2.2研究目标本文以废弃混凝土中的细骨料（SiO2）为主要研究对象。研制一种新型墙体材料，以硅酸铝粘土作为结合剂，粘结废弃混凝土中的细骨料，成型；干燥并烧结，探讨其工艺条件、性能特点以及相关工艺参数。通过实验得到较为合理的工艺参数，研究样品按照国家标准进行检测，进行理论分析。通过掺入不同组分的细骨料（SiO2），在最佳烧结温度下烧结，测定其对这种墙体材料性能的影响。2.3研究内容及技术路线2.3.1细骨料（SiO2）与硅酸铝粘土烧结时性能的研究2.3.1.1样品成型的工艺参数研究有以下几项细骨

30、料（二氧化硅）参入细度对其性能的影响粘结剂的细度和掺入量粘结剂的细度和掺入量是影响粘结剂的重要因素，从而影响到制品的强度性能。因此，是工艺中必须控制的参数。成型压力在试样制备过程中，成型压力的大小与试样的强度、体积密度等性质密切相关，压力过大或过小都会对试样的物理性质产生不良的影响。试样的体积密度 对砖制品而言，外观质量是一项重要的检测指标。实验所用试样的尺寸与成品砖尺寸不同，在此情况下，可通过检测试样的体积密度并使其符合标准要求。试样的体积密度计算方法见式(2一1): =M/V，V=lbd (2一1)式中: P-试样的密度;M-试样的质量;V-试样的体积;1-试样的长度; B-试样的宽度;D

31、-试样的高度。2.3.1.2干燥养护采用自然条件下干燥养护的方法，这种方法与工厂里的养护制度一致，既能保证强度，又等节约能源。2.3.1.3烧结工艺采土配料调制制胚干燥焙烧冷却成品。干燥后的胚体放入高温炉，升温速度100/h，分别升温至900、1000、1100，在此温度下恒温2h。2.3.1.4细骨料的分离采用加热和机械擦摩方法进行废弃混凝土组分分离。2.3.2理论分析(1)细骨料性质的研究 通过对细骨料的性质分析，主要研究细骨料对砖强度形成机理的影响，(2)粘结剂的研究 研究粘结剂的烧结对强度形成的影响。(3)强度形成机理 通过测试制品的抗压、抗折强度确定制品的工艺参数，对测定的数据进行研

32、究，探讨砖的强度形成机理。(4) 从微观结构上解释掺入不同比例粘结剂制品强度的差异。2.4实验方案1：从废弃混凝土中分离各组分，收集细骨料。2：纯粘土砖的成型，添加细骨料含量为5%、10%、15%、20%、25%的细骨料-粘土砖的成型。3：纯粘土砖、掺加细骨料粘土砖分别在900 、950、1000 、1050 下烧结。 4：测纯粘土砖、掺加细骨料粘土砖强度及烧结收缩率。 第3章 实验3.1 实验设备01-2型 电热鼓风数显恒温干燥箱，生产厂家为上海天缘试验仪器厂。HGY-40A 型水泥混凝土恒温恒湿标准养护箱，生产厂家为无锡建仪机械有限公司。国家新标准砂石筛，生产厂家为浙江上虞市宏边恒温仪器厂

33、。ACS-15S电子计价秤，生产厂家为上海大衡有限公司。NYL-600型 压力试验机，无锡市建筑材料仪器机械厂。球磨机SSX12-16高温烧结炉 上海路达实验仪器有限公司3.2 实验原料粘结剂：硅酸铝粘土掺合料：废弃混凝土中的细骨料3.2.1 样品的制备一、废弃混凝土组分分离7对废弃混凝土块采用加热处理、粉磨擦摩和筛分的方法可实现粗、细集料和水泥石相之间较完全的分离。废弃混凝土的破碎将废弃混凝土用小型颚式破碎机破碎成粒径约40 mm 大小的碎块。废弃混凝土的加热将破碎的混凝土碎块装入装于耐火匣钵中然后放入马沸炉中加热，加热到300后取出，将碎块倒入铁盘中用风扇对着样品吹，使其急冷。粉磨破碎 将

34、进行热处理的废弃混凝土碎块放如球磨机中进行球磨，其目的是让水泥砂浆与粗骨料分离。球磨五分钟后取出，将粗骨料分离出来。水泥砂浆组分的分离 将废弃混凝土碎块经300 加热处理并经粉磨破碎分离得到的水泥砂浆碎块置于实验球磨机内粉磨五分钟后取出。 将取出的经过粉磨的试样用1. 18 mm 筛筛余，筛余的试样即为废弃混凝土的细骨料（其含量高达93.5%）。将分离得的细骨料放入球磨机粉末30分钟后取出，筛分取0.51mm范围内的颗粒。二、硅酸铝粘土的制备 将取来的硅酸铝粘土进行分离，手工分离其中的能分离的石子和其他大颗粒的固体颗粒。 将硅酸铝粘土放入恒温干燥箱中干燥至恒温，取出冷却。 将干燥的硅酸铝粘土放

35、入球磨机中球磨两小时。取出待用。3.2.2 纯硅酸铝粘土砖的成型 该实验是利用硅酸铝粘土制备纯硅酸铝粘土砖，采用手工成型。把粉磨过后呈粉末状的硅酸铝粘土加入适量的水拌匀，并用手工不停的揉，使其变得很有粘性且用手能感觉其很软，此时就可以成型了。成型，成型试样块数为24快，分别将其编号：1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、3-1、3-2、3-33-4、3-5、3-6、4-1、4-2、4-3、4-5、4-6。3.2.3 试样的干燥所有的试样全部在自然状态下干燥，根据当时的室温自然干燥两周后即可进行样品的烧结。3.2.4 试样的烧结将干燥后的

36、样品放入高温炉中进行烧结。1号高温炉，样品编号：1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6。. 室温20，升温速率100/h。 升温至900，保温2小时。 自然冷却至室温，取出样品。2号高温炉，样品编号：2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6。 室温20，升温速率100/h。 升温至950，保温2小时。 自然冷却至室温，取出样品。3号高温炉，样品编号：3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6。 室温20，升温速率100/h。 升温至1000，保温2小时。 自然冷却至室温，取出样品。4号高温炉，样品编号：4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6。 室温20，升温速率100

37、/h。 升温至1050，保温2小时。 自然冷却至室温，取出样品。 3.2.5 强度测试表3-1 纯硅酸铝粘土砖在各温度下的抗压强度 温度()试样标号受压面长L(mm)受压面宽B(mm)受压面积(mm2)最大破坏载荷P(KN)抗压强度(MPa)RP=1000P/LB9001-14037.621504.822.5414.981-24037.781511.220.7913.761-31-41-51-64040404038.1538.2538.4239.081526.01530.01536.81563.220.2222.6122.3721.0913.2514.7815.2113.499502-1403

38、6.561462.425.9017.712-24036.891475.624.4716.5810002-32-42-52-63-13-23-33-4 3-5 3-64040404040404040404037.4537.2137.7637.9336.8436.2636.4336.8836.7638.231498.01488.41510.41571.21473.61450.41457.21475.21470.41529.226.4224.6527.1023.5026.7625.9327.0527.1926.6427.6917.6416.5617.9415.4918.1617.8818.5618.

39、4318.1218.1110504-14035.871434.830.0420.944-24036.841473.631.5621.424-34-44-54-64040404035.9736.6535.9737.101438.81456.01438.81484.031.6232.2730.1332.5921.9822.0120.9421.96表3-1-1各温度下平均强度值温度90095010001100平均强度MPa14.2516.9818.2121.54 图3-4 纯硅酸铝粘土砖烧结温度与抗压强度的关系3.3掺入细骨料的粘土砖 一、掺入细骨料粘土砖的成型 将预先分离好的细骨料按质量5%的掺配

40、比加入粘土中，充分拌匀，加入适量的水充分搅拌，然后成型。 细骨料按质量10%的掺配比加入粘土中，充分拌匀，加入适量的水充分搅拌，然后成型。、10-4-4、10-4-5、10-4-6。细骨料按质量15%的掺配比加入粘土中，充分拌匀，加入适量的水充分搅拌，然后成型。细骨料按质量20%的掺配比加入粘土中，充分拌匀，加入适量的水充分搅拌，然后成型。细骨料按质量25%的掺配比加入粘土中，充分拌匀，加入适量的水充分搅拌，然后成型。二、细骨料-粘土砖的干燥所有的试样全部在自然状态下干燥，根据当时的室温自然干燥两周后即可进行样品的烧结。3.3.1细骨料-粘土砖的烧结将干燥好的细骨料粘土砖放入高温烧结炉进行烧结

41、：1号高温炉，(样品分四次烧结）。 室温20，升温速率100/h。 升温至900，保温2小时。 自然冷却至室温，取出样品。2号高温炉，(样品分四次烧结）。室温20，升温速率100/h。 升温至950，保温2小时。 自然冷却至室温，取出样品。3号高温炉，(样品分四次烧结)室温20，升温速率100/h。 升温至1000，保温2小时。 自然冷却至室温，取出样品。 4号高温炉，(样品分四次烧结)室温20，升温速率100/h。 升温至1050，保温2小时。 自然冷却至室温，取出样品。3.3.2细骨料-粘土砖900下烧结后性能测试表3-2 900各组分含量的细骨料-粘土砖强度测试结果细骨料含量%试样标号受

42、压面长L(mm)受压面宽B(mm)受压面积(mm2)最大破坏载荷P(KN)抗压强度(MPa)RP=1000P/LB5%05-1-14037.981519.225.9517.0805-1-24038.481539.228.5218.5305-1-305-1-405-1-505-1-64040404038.6838.7437.8638.861467.21549.61514.41554.427.8828.1130.1225.2919.0018.1419.8916.2710%10-1-14038.781551.234.5622.2810-1-24038.921556.836.6823.5610-1-310-1-410-1-510-1-64040404038.9438.5638.9339.271557.61542.41557.21507.8 38.5734.8037.3335.3324.7622.5623.7922.4915%15-1-14038.941557.624.8915.9815-1-24038.921556.824.2515.5820%25%15-1-315-1-415-1-515-1-620-1-120-1-220-1-320-1-420-1-520-1-620-1-120-1-220-1-320-1-420-1-520-1-640404