【摘要】：目前我國對(duì)廢棄物(廢瓷粒、疏浚泥、廢玻璃粉)的處理方法主要有填埋、吹填、傾倒等,不僅造成了資源的浪費(fèi)并且污染了生態(tài)環(huán)境。本文利用廢瓷粒、疏浚泥、廢玻璃粉作為原料制備生態(tài)透水環(huán)保磚,提供了一條提高廢棄物的資源化利用新途徑,推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。首先,通過對(duì)原料進(jìn)行物理化學(xué)分析可知,疏浚泥的化學(xué)成分與黏土類似。在實(shí)驗(yàn)過程中我們發(fā)現(xiàn):具有一定可塑性的疏浚泥有利于樣品成型;將瓷粒作為骨料,骨料間堆積成孔會(huì)使環(huán)保磚的透水性能提高;在燒成的過程中,玻璃粉會(huì)形成高溫液相,使樣品更加致密從而增大環(huán)保磚的抗壓強(qiáng)度。本實(shí)驗(yàn)以疏浚泥、廢玻璃粉、廢瓷粉為原料,通過破碎、過篩、攪拌、成型、烘干、燒成等工藝來制備環(huán)保磚。通過調(diào)整原料含量、骨料粒徑、成型壓力、燒成溫度、保溫時(shí)間、添加燒結(jié)助劑來制備具有最優(yōu)性能的生態(tài)透水環(huán)保磚。其次,本文以制備工藝的各單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)透水環(huán)保磚性能進(jìn)行研究,探討骨料粒徑、原料含量、燒成制度、成型壓力對(duì)生態(tài)透水環(huán)保磚抗壓強(qiáng)度和透水系數(shù)的影響。通過正交實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)因素分析,并確定環(huán)保磚的最佳基本配方為:骨料粒徑2.36~3.35 mm、骨料量80 wt%、疏浚泥和玻璃粉含量比例MG為3:1,其中:疏浚泥量15 wt%、廢玻璃粉量5 wt%。優(yōu)化的制備工藝條件參數(shù)為:成型壓力15 MPa、燒成溫度1140℃、保溫時(shí)間30 min。制得最佳透水環(huán)保磚樣品抗壓強(qiáng)度33.26 MPa、透水系數(shù)0.121 cm/s。最后,在確定了最佳的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)配方以及制備工藝條件下,研究了燒結(jié)助劑CaCO_3對(duì)樣品性能的影響。因?yàn)镃aCO_3分解成的CaO能和高嶺土礦物等發(fā)生反應(yīng),生成以鈣長石為主的晶相,使固相反應(yīng)能夠在較低的溫度下進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)之間的擴(kuò)散、遷移。當(dāng)CaCO_3的添加量為4 wt%時(shí),能使試樣在1110℃的燒成溫度下具有較好的性能。在透水環(huán)保磚的燒成過程中,熔劑形成的液相量會(huì)使骨料與骨料堆積而成的孔隙通道更加的圓滑,使得環(huán)保磚的透水性能更佳。此時(shí),最佳透水環(huán)保磚配方為:骨料粒徑2.36~3.35mm、骨料量80 wt%、疏浚泥和玻璃粉含量比例為3:1(其中:疏浚泥量12 wt%、廢玻璃粉量4 wt%)、CaCO_3含量4 wt%。最優(yōu)制備工藝條件參數(shù)為:成型壓力15 MPa、燒成溫度1110℃、保溫時(shí)間30 min。制備的透水環(huán)保磚的抗壓強(qiáng)度44.23 MPa,透水系數(shù)0.096 cm/s。同時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行耐磨性(透水性材料的磨坑長度≤35 mm)、抗凍性能(單塊質(zhì)量損失率應(yīng)≤5%)的檢測,發(fā)現(xiàn)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。本文對(duì)廢棄物(廢瓷粒、疏浚泥、廢玻璃粉)的利用量達(dá)到透水環(huán)保磚總量的90 wt%以上,其中廢瓷粒用量達(dá)到80 wt%、疏浚泥為12 wt%、廢玻璃粉為4 wt%。在燒成溫度為1110℃下,制備出性能優(yōu)異的生態(tài)透水環(huán)保磚。為廢棄物找到了一條經(jīng)濟(jì)可行的資源化出路,遵循了回收利用理念,減少了對(duì)天然資源的使用,避免了廢棄物的二次污染。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU522.1
【圖文】：

的透水環(huán)保磚[89]。圖1-1為混凝土透水路面示意圖及當(dāng)前市場混凝土透水環(huán)保磚樣品圖。圖 1-1 混凝土透水道路鋪裝示例及樣品圖Fig.1-1 Concrete permeable pavement and sample diagram1.3.2 透水環(huán)保磚在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀透水環(huán)保磚的概念最早是由荷蘭人提出的，所以透水環(huán)保磚通常也叫荷蘭磚。荷蘭人利用磚與磚之間的空隙使之成為透水鋪裝，讓水分得以下滲，防止填海造陸的城市因長期遠(yuǎn)離水分而持續(xù)下沉。后來，隨著城市化的進(jìn)展，越來越多的國家將目光投向透水環(huán)保磚。20 世紀(jì) 60 年代，為了解決公園道路中樹木的灌溉問題，法國人提出了透水路面的設(shè)想并將其在高速路面、網(wǎng)球場、護(hù)坡綠化帶等地實(shí)際運(yùn)用，廣泛推廣。如今，這些透水地面的鋪裝已趨于穩(wěn)定[67]。在 1979 年，比利時(shí)將透水瀝青混凝土運(yùn)用到道路地面鋪裝[90]。20 世紀(jì) 80 年代，在日本出現(xiàn)地下水位下降從而引發(fā)地基下沉的問題。為了讓雨水重新回歸地表

制備工藝流程圖

燒成制度圖

【參考文獻(xiàn)】

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1 葉桂榕;;透水磚在廈門市廈禾路人行道大修工程中的應(yīng)用[J];江西建材;2015年13期

2 汪永清;鮑志蕾;楊柯;楊玉龍;;利用贛南稀土尾砂制備陶瓷透水磚的研究[J];陶瓷學(xué)報(bào);2015年03期

3 付杰;韓相奎;李廣;;我國城市生活垃圾分類與有機(jī)垃圾處理方法探究[J];中國資源綜合利用;2015年02期

4 張春雷;管非凡;李磊;黃英豪;;中國疏浚淤泥的處理處置及資源化利用進(jìn)展[J];環(huán)境工程;2014年12期

5 陳必鳴;;城市生活垃圾分類方法探討[J];環(huán)境衛(wèi)生工程;2014年05期

6 張棟;齊敏;;透水磚的優(yōu)勢及市場前景分析[J];磚瓦;2014年01期

7 付建秋;黃小鳳;潘學(xué)軍;馬麗萍;劉紅盼;丁新悅;;底泥制備陶粒研究進(jìn)展[J];硅酸鹽通報(bào);2013年12期

8 孫依夢;余笑雨;李想;張穎昕;邸青;韓君偉;;透水磚的研究與發(fā)展綜述[J];四川建筑;2013年05期

9 韓雨薇;;高鋁粉煤灰提取氧化鋁硅鈣渣制備透水磚研究[J];能源與節(jié)能;2013年10期

10 王萍萍;徐向舟;;砂基透水磚的制備及性能優(yōu)化研究[J];新型建筑材料;2013年08期

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1 陳捷;張健;;疏浚淤泥免燒磚基本力學(xué)特性試驗(yàn)研究[A];自動(dòng)化集裝箱碼頭應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2015年

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1 叢軍輝;吉林省建筑廢棄物資源化再利用一體化項(xiàng)目研究[D];吉林建筑大學(xué);2017年

2 韓暖;基于海綿城市理念下的透水磚及鋪裝設(shè)計(jì)[D];西南交通大學(xué);2017年

3 鮑志蕾;離子型稀土尾砂制備陶瓷透水磚及性能研究[D];景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院;2015年

4 黃玉婷;疏浚底泥填料制作及污水處理效果研究[D];浙江大學(xué);2015年

5 張躍榮;多孔透水磚滲流特性實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

6 章丹;利用竺山灣底泥制備磁改性輕質(zhì)陶粒實(shí)驗(yàn)研究[D];青島理工大學(xué);2014年

7 王萍萍;樹脂砂基透水磚的制備及性能研究[D];大連理工大學(xué);2013年

8 彭孟U_;應(yīng)用疏浚泥制備透水磚及性能研究[D];華南理工大學(xué);2013年

9 辛桂艷;CaO-Al_2O_3-SiO_2系多孔陶瓷材料的制備研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

10 孫婷;珠江口疏浚泥處置方案研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2800656