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利用钢渣等工业固废研制GZX地质聚合物

作　者: 胡西红
导　师: 尹国勋
学　校: 河南理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 钢渣水玻璃地质聚合物碱激发聚合机理
分类号: X705
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文以焦作钢厂钢渣、高炉渣和沁阳宏达钢铁公司钢渣为原料,分别以液态水玻璃和固态五水偏硅酸钠为激发剂,研制了GZX(钢渣型)地质聚合物。在试验和理论分析地质聚合物聚合机理的基础上,分别分析了水玻璃模数、原料细度、体系化学成分变化等因素其对地质聚合强度影响,认为水玻璃模数越高、原料越细,地质聚合物强度越高,同时还建立了水玻璃模数-地质聚合物强度的数学模型;各元素成分的单独变化对地质聚合物强度的影响无明显相应增减关系,硅、铝、钙总含量与试体强度呈正相关关系,其相关系数R2=0.8772;以高炉渣:还原渣=7:3为最佳原料配比,其28天抗压、抗折强度分别为53.88MPa、9.32Mpa;以固态五水偏硅酸钠为激发剂时,其模数低,不能作为钢渣-地质聚合物的激发剂,但可激发高炉-钢渣混合原料,其最佳掺量为6%;分析了钢渣自然水化、钢渣-石膏水化与地质聚合的叠加效应,钢渣自然水化极其缓慢,与地质聚合无叠加效应;钢渣-石膏的水化与地质聚合的叠加结果产生拮抗效应;试验分别以还原渣、电石泥、磷酸二氢钠作为缓凝剂,结果表明:还原渣和电石泥不能有效延缓水玻璃-地质聚合物的凝结时间,磷酸二氢钠掺量为2%时,初凝时间为46分钟;测试了地质聚合物的抗酸、抗碱、安定性、热稳定性能,结果表明,地质聚合物具有良好的抗酸碱能力,安定性合格,在400℃灼烧后能保持60%以上的原始强度;研究表明,利用钢渣、高炉渣制备地质聚合物具有较好的环境和经济效益。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 引言  9-11
2 地质聚合物的概念及论文研究目的意义  11-17
  2.1 地质聚合物概念及其概念的统一  11-13
    2.1.1 地质聚合物的概念  11-12
    2.1.2 碱矿渣水泥  12
    2.1.3 凝石  12
    2.1.4 概念的统一  12-13
  2.2 地质聚合物的国内外研究现状  13-15
  2.3 论文背景及研究内容、意义  15-17
    2.3.1 论文背景  15
    2.3.2 研究内容  15-16
    2.3.3 研究意义  16-17
3 地质聚合物的原料及试验方法  17-22
  3.1 钢渣的分类及特性  17-18
    3.1.1 平炉钢渣  17
    3.1.2 转炉钢渣  17
    3.1.3 电炉钢渣  17-18
  3.2 试验原料  18
  3.3 原料的预处理、理化特征  18-22
    3.3.1 原料粉磨  18-19
    3.3.2 原料的物理性质  19
    3.3.3 原料的化学成分  19
    3.3.4 原料的活性  19-22
4 地质聚合物凝结时间的控制  22-28
  4.1 缓凝剂的选取  22
  4.2 试验原理、方法  22-23
  4.3 试验结果及分析  23-27
    4.3.1 缓凝效果分析  23-26
    4.3.2 缓凝机理探讨  26-27
  4.4 小结  27-28
5 地质聚合物的制备及聚合机理和强度影响因素  28-46
  5.1 地质聚合物的制备  28
  5.2 地质聚合物的聚合机理  28-31
  5.3 地质聚合物的强度影响因素  31-42
    5.3.1 水玻璃模数对地质聚合物强度的影响  31-34
    5.3.2 原料细度对地质聚合物强度影响  34-36
    5.3.3 体系化学成份变化对地质聚合物强度影响  36-42
  5.4 用固态激发剂制备地质聚合物  42-44
  5.5 钢渣水化与地质聚合叠加效应  44-46
6 地质聚合物结构与性能  46-52
  6.1 地质聚合物微观结构发展  46-49
  6.2 地质聚合物晶型发展  49
  6.3 地质聚合物性能测试  49-52
7 利用钢渣、高炉渣制备地质聚合物环境与经济效益评价  52-57
  7.1 环境效益评价  52-53
  7.2 经济效益分析  53
  7.3 地质聚合物的应用前景  53-57
8 结论  57-58
参考文献  58-61
附录Ⅰ  61-63
附录Ⅱ  63-64
附录Ⅲ  64-69
致谢  69-70
详细摘要  70-72

利用钢渣等工业固废研制GZX地质聚合物

内容摘要

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