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铁尾矿砂免烧砖的制备及其特性的试验研究

作　者: 徐博书
导　师: 潘宝峰；杜晓光
学　校: 大连理工大学
专　业: 市政工程
关键词: 铁尾矿砂免烧砖正交试验固化剂
分类号: TU522.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 262次
引　用: 2次
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内容摘要

随着我国钢铁产业的迅猛发展,铁尾矿的排放量逐年增加,全国现有铁矿尾总排放量至少为50亿吨。尾矿的大量堆存带来了资源、环境、安全和土地等诸多问题,其综合开发和利用已迫在眉睫；另一方面,烧结粘土砖在生产过程中不断侵吞土地资源,造成环境破坏,故寻找其替代材料、促进可持续发展是当前一个重要的课题。本文旨在利用工业废弃物铁尾矿材料,研制可用于道路工程及建筑工程的免烧砖(UFB)。本文以辽宁省朝阳市高硅型(Si02为74.98%,Fe203为7.63%)铁尾矿砂为原料,掺加了一定比例的碎石、水泥、固化剂,运用了正交试验法,设计了五组试验方案,通过采用静压成型、脱模养护的方法,制备出尺寸为240 mm×115mm×53mm的UFB尾矿标准砖。对各组试验的参数对试验指标的影响进行了方差分析与显著性检验分析,定性和定量的得出了各个试验参数对指标影响的主次顺序,同时确定当试验参数为：铁尾矿砂掺量70%,级配碎石掺量20%,水泥掺量10%,TLS02固化剂率掺量2%,用水量为10%,成型压力18MPa时,试验指标可达到最佳,能够制备得到MU20级的铁尾矿免烧砖。最后,本文还对免烧砖的强度形成的三个阶段进行了机理分析,并对免烧砖的经济效益做了阐述。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 概述  9-10
  1.2 本课题背景  10-11
  1.3 铁尾矿综合利用现状  11-17
    1.3.1 国内铁尾矿综合利用现状  11-16
    1.3.2 国外铁尾矿综合利用现状  16-17
  1.4 国内铁尾矿利用存在的问题  17-18
  1.5 本课题的研究目标及内容、课题意义和研究主线  18-19
    1.5.1 本课题的研究目标及内容  18
    1.5.2 本课题的意义  18-19
    1.5.3 本课题的研究主线  19
  1.6 本章小结  19-20
2 原材料物理力学特性  20-27
  2.1 铁尾矿砂  20-24
    2.1.1 铁尾矿砂化学成分及级配组成  20
    2.1.2 铁尾矿砂级配组成  20-21
    2.1.3 表观密度、渗透试验和塑性指数  21-22
    2.1.4 固结快剪与三轴试验  22-24
  2.2 水泥  24-25
  2.3 固化增强剂  25-26
  2.4 本章小结  26-27
3 铁尾矿免烧砖正交试验设计  27-39
  3.1 正交试验设计法概述  27-29
    3.1.1 问题的提出  27
    3.1.2 正交试验设计概念  27
    3.1.3 正交试验设计工具-正交表  27-29
  3.2 铁尾矿免烧砖影响因素及水平分析  29-32
    3.2.1 确定试验指标  29-31
    3.2.2 选择试验因素  31
    3.2.3 选择试验因素水平  31
    3.2.4 选择合适的正交表  31-32
    3.2.5 表头设计  32
  3.3 铁尾矿免烧砖制备方案  32-35
    3.3.1 A组试验方案  32-33
    3.3.2 B组试验方案  33
    3.3.3 C组试验方案  33-34
    3.3.4 D组试验方案  34
    3.3.5 E组试验方案  34-35
  3.4 铁尾矿免烧砖的制备  35-38
    3.4.1 原材料及设备  35-36
    3.4.2 铁尾矿免烧砖制备过程及指标测定  36-38
  3.5 本章小结  38-39
4 铁尾矿免烧砖正交试验分析  39-55
  4.1 A组试验分析  41-44
    4.1.1 A组试验数据及极差分析  41-42
    4.1.2 A组试验数据方差分析  42-44
  4.2 B组试验分析  44-47
    4.2.1 B组试验数据及极差分析  44-45
    4.2.2 B组试验数据方差分析  45-47
  4.3 C组试验分析  47-50
    4.3.1 C组试验数据及极差分析  47-48
    4.3.2 C组试验数据及方差分析  48-50
  4.4 D组试验分析  50-52
    4.4.1 D组试验数据及极差分析  50-51
    4.4.2 D组试验数据及方差分析  51-52
  4.5 E组试验分析  52-54
    4.5.1 E组试验数据及极差分析  52-53
    4.5.2 E组试验数据及方差分析  53-54
  4.6 本章小结  54-55
5 铁尾矿砖强度形成  55-62
  5.1 强度形成过程  55-56
  5.2 固化增强剂作用  56
  5.3 XRD分析  56-61
    5.3.1 XRD测试条件  57
    5.3.2 XRD测试的结果  57-59
    5.3.3 XRD测试的分析  59-61
  5.4 本章小结  61-62
6 制砖成本分析  62-63
  6.1 年产量计算  62
  6.2 成本核算  62
  6.3 效益分析  62-63
7 结论与展望  63-64
  7.1 结论  63
  7.2 展望  63-64
参考文献  64-67
附录A 论文使用的主要符号的意义和单位  67-68
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  68-69
致谢  69-71

铁尾矿砂免烧砖的制备及其特性的试验研究

内容摘要

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