利用工业废料和建筑垃圾等制备陶瓷透水砖的研究

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工业固体废弃物的大量堆放,不仅严重破坏了生态环境,危害人类健康,而且还是对资源的一种浪费。同时,由于透水砖能部分解决和改善硬地面不透水的问题,发展透水砖是近年来人们纷纷研究的热点,并已经形成研究开发的热潮,各种透水砖应运而生。因此,在可持续发展和环境保护呼声日益高涨的今天,利用废料来制备透水砖势在必行。 本研究分别以建筑垃圾、废陶瓷两种固体废弃物为主要原料,添加了一系列梯温和高温的粘结剂,采用压制成型和低温烧成工艺,制备了高性能的陶瓷透水砖。两种废渣的添加量都达到60%,为实现对两种固体废弃物的资源化利用打下基础。本论文还进行了建筑垃圾和废陶瓷两种透水砖的中试试验,并成功解决了在中试过程中出现的问题,为透水砖投入工业化生产奠定了基础。 本论文系统测定了样品的吸水率、气孔率、体积密度、抗压强度、抗折强度、耐磨性及透水系数,并采用XRD、SEM等测试技术对样品的相组成和显微结构进行了分析。结果表明,建筑垃圾制备的透水砖气孔率达37~43%,吸水率达19~25%,体积密度达1.6~2.1g/cm3,抗压强度达17~45MPa,抗折强度达5~11MPa,耐磨性磨坑长度为23~35mm,透水系数达1.0~5.7×10—2cm/s。建筑垃圾透水砖由3Al2O3·2SiO2(莫来石)、CaMg(SiO2)2(透辉石)、SiO2(α—石英)晶相组成,主晶相晶体呈板条状交织排列,赋予透水砖的较高的强度。本研究制备的建筑垃圾陶瓷透水砖性能均达到或超过JC/T945—2005《透水砖》标准。 研究测试结果表明,废陶瓷透水砖气孔率达26~30%,吸水率达15~20%,体积密度达1.77~2.17g/cm3,抗压强度达31~54MPa,抗折强度达7~13MPa,耐磨性磨坑长度为21~31mm,透水系数达1.0~3.7×10—2cm/s。废陶瓷制备的透水砖由SiO2(α—石英)、Al2O3·2SiO2(莫来石)晶相组成,主晶相晶体呈板条状交织排列,赋予透水砖的较高的强度。本研究制备的废陶瓷透水砖性能均达到或超过JC/T945—2005《透水砖》标准。
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