建筑材料论文[精选15篇](第2页)
130 次下载 24 页 43699 字【 字体:大 中 小 】
3.2 水淬锰渣用于墙体材料研究
水淬锰渣因含硅量较高、具有一定活性、颗粒大小适中,因此可以作为硅质原料和集料用于生产砖瓦等墙体材料。
陈平等[8]研究了水淬锰渣制备加气混凝土的可行性,试验前将水淬锰渣经球磨机粉磨至比表面积415 m2/kg,掺加硅砂作为补充硅质原料。结果表明:当水淬锰渣掺量为25%、石灰为15%、硅砂为43%、石膏为2%、铝粉膏为0.12%,水料比为0.50时,所制备的加气混凝土能达到GB/T11968-20xx《蒸压加气混凝土砌块》中A3.5 B06级合格品要求。但水淬锰渣掺量高于25%时,所制备出的加气混凝土强度达不到标准要求。张洪波[9]研究了利用水淬锰渣制备生态透水砖,通过正交实验法得出较佳配方:硅锰渣60 g、硅藻土15 g、粘土15 g、废陶瓷60 g,烧成温度1050 ℃,保温时间30 min,制品抗压强度达到32.5 MPa,透水系数1.8×10-2 cm/s,且保水性和抗冻性均符合行业标准JC/T945-20xx《透水砖》要求。王国新[10]利用粒化高炉矿渣生产LC/EPS断热节能复合砌块,并开展了工业化试验,其复合砌块同时具备轻质、高强、保温隔热、隔音、体积稳定等特点,是一种新型墙体材料。任素梅等[11]研究了水淬锰渣代替煤渣生产空心砌块砖,主要是利用了水淬锰渣的集料特性和潜在活性。郭一峰等[12]以适量硅灰和水泥复合组成的胶凝材料与水淬锰渣经过拌合、成型、蒸汽养护等工序后,制备出锰渣轻质保温墙砖,研究发现掺入2%的硅灰配制成复合胶凝材料后,墙砖的强度显著提高,制得的墙砖导热系数达到0.14 W/(m·K)、抗折强度0.7 MPa、抗压强度2.3 MPa。
3.3 水淬锰渣用于水泥研究
刘荣进等研究表明,锰渣具有潜在水硬性和火山灰性,可以作为水泥混合材使用。陈向荣等[13]将水淬锰渣用于制备复合水泥进行了研究,煤渣掺量为20%、锰渣掺量为20%时,可配制合格的P·C42.5水泥,煤渣掺量为30%、锰渣掺量为20%时,可配制合格的P·C32.5水泥。安庆峰等[14]将水泥熟料、矿渣微粉、锰铁合金渣和激发剂AFJS用于配制复合水泥研究,研究发现锰渣最高掺量可达40%,在掺量30%时制备出强度等级达到52.5级复合水泥。刘琴[15]使用经过预处理的锰渣作为水泥掺合料制备胶凝材料,然后将胶凝材料与光催化剂Ti2O结合,研制出具备光催化性能和自清洁功能的光催化水泥,研究结果表明:锰渣的最佳掺量为10%~15%,水灰比以0.45~0.50为宜,添加少量的Ti2O可以提高水泥的水化速度,但是Ti2O的含量继续增加会降低水泥强度,光催化水泥对甲基橙的降解率可达98.2%,对甲醛的降解率可达44.9%,光催化活性随着水泥使用寿命的延长而有所下降,但仍具有持续光催化功能。
3.4 水淬锰渣用于其他建筑材料研究
铸石具有很好的耐腐蚀、耐磨性能,越来越被广泛应用在电力、化工、建筑建材等领域。贾宝志等[16]将水淬锰渣作为原料之一,经配料、熔融、浇铸、结晶、退火等工序制备铸石,生产工艺为:1320 ℃熔融浇铸,在空气中迅速冷却至900 ℃以上,然后进入结晶炉950 ℃保温2~6 h结晶,750 ℃保温2~4 h退火。
水淬锰渣中的硅钙镁铝铁等元素也是生产微晶玻璃所需成分,因此水淬錳渣也可用于生产微晶玻璃[17]。陈坤[18]等以硅锰水淬渣为基本原料,加入10%石英,温度为900 ℃烧制3 h时,可制备出具有良好析晶能力的微晶玻璃;以硅锰水淬渣和粉煤灰漂珠为主要原料,且硅锰水淬渣与漂珠引入质量比3∶7,热处理制度为经900 ℃保温60 min后,再经1125 ℃保温40 min,制备出性能优异的微晶多孔材料。
近年来,国内有学者将锰铁渣用于制作优质、高效绝热材料矿渣棉研究,或将高炉渣改性后制作矿渣棉,主要是调整锰渣中的Al2O3、CaO和MgO的含量,调节原料成分以及减低熔化温度,以有利于原料的熔化和制取细的纤维,其中锰铁渣掺量可达90%以上,采用先进的四辊离心机成棉率可达70%左右[19~22]。
4 结论与展望
水淬锰渣是一种可全部再生利用的工业固体废弃物,利用其物理特性、化学成分、矿物特点等因素对其综合利用的研究越来越多,但真正实现经济效益较好的工业化利用较为少见。
从社会效益、经济效益和生态环境效益来看,将水淬锰渣大量无害化利用消纳、高附加值再生利用和建筑材料化利用为主是非常明确的发展趋势。水淬锰渣用于生产高性能混凝土矿物掺和料、矿渣棉和微晶玻璃是高附加值的利用途径,但仍需进一步加强其相关试验研究,早日实现工业化生产。
