复掺垃圾焚烧电厂灰渣的混凝土性能及其应用研究

论文摘要

随着城市化的发展,城市中垃圾的产量日益增多,我国城市逐渐出现了“垃圾围城”的现象。通过建设垃圾焚烧电厂,既可以实现垃圾的减量化,又可以充分利用垃圾焚烧产生的热能。但是,垃圾焚烧后产生大量的飞灰和炉渣,这些废渣如果不能合理处置,将会对土壤和地下水产生二次污染。将垃圾电厂焚烧产生的飞灰和炉渣应用于建材行业中,既可以实现废弃物资源化利用,同时也可以达到保护生态环境的目的。本文开展了将垃圾焚烧电厂焚烧产物灰渣应用于混凝土中的研究,飞灰用于取代部分水泥,炉渣用于取代部分粗骨料,通过抗压强度试验,确定灰渣的最佳取代率,通过表征试验,分析垃圾电厂焚烧灰渣对混凝土强度的影响机理。通过重金属浸出试验,确定将其应用于生产实践的可行性。将抗压试验确定的最佳配比用于制作混凝土路面砖,测定路面砖的力学性能及耐久性能是否满足GB28635-2012中的要求。通过上述研究,得到结论如下:（1）将垃圾电厂焚烧产物飞灰和炉渣分别按照10%、20%、30%取代C30混凝土中的水泥和粗骨料。根据抗压强度结果分析,当飞灰取代水泥的取代率为30%,炉渣取代粗骨料的取代率为20%时,立方体的抗压强度可以达到42 MPa,此时的取代率为最佳取代率。（2）通过表征试验得出,炉渣的表面形态较为松散,粒子间的距离相对较大,应用于混凝土中,可以使骨料级配更好。飞灰的结构最为致密,表面形态与组成成分与水泥、粉煤灰接近。复掺灰渣的混凝土粒子间存在大量的胶凝物质,飞灰和炉渣都参与到了混凝土的水化反应中。（3）测定原状飞灰、炉渣及掺渣混凝土中的Cu、Zn、Gr、Gd、Pb等重金属的含量。结果表明,在不同的pH值的条件下,重金属的浸出量随pH值的增大而降低,混凝土的碱性条件有利于飞灰和炉渣中重金属的固化。混凝土中重金属的浸出量均低于标准值。（4）按照最佳取代率制作混凝土路面砖,测定路面砖的外观形貌、抗压强度、抗折强度、耐磨性、抗冻性能均满足混凝土路面砖国家规范的要求。（5）对掺加灰渣的混凝土路面砖进行经济性分析得出,应用了飞灰和炉渣的混凝土路面砖具有一定的经济效益、环境效益及社会效益。不但能够节约成本,还可以实现废物利用、保护环境的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 课题研究的背景
•   1.2 课题研究的目的及意义
•   1.3 国内外研究现状
•     1.3.1 垃圾焚烧技术在国内外的发展现状
•     1.3.2 垃圾焚烧灰渣国内外研究现状
•   1.4 目前存在且尚需解决的问题
•   1.5 本文主要研究内容
•   1.6 本文的研究技术路线
• 第2章 复掺灰渣的混凝土抗压强度性能研究
•   2.1 引言
•   2.2 试验原材料
•     2.2.1 水泥
•     2.2.2 粗骨料
•     2.2.3 细骨料
•     2.2.4 减水剂
•     2.2.5 水
•     2.2.6 垃圾电厂焚烧产物炉渣
•     2.2.7 垃圾电厂焚烧产物飞灰
•   2.3 配合比设计
•   2.4 试件的制作和养护
•     2.4.1 坍落度试验
•     2.4.2 立方体试件的制作与养护过程
•   2.5 立方体抗压强度试验
•     2.5.1 强度试验方法
•     2.5.2 立方体试件的破坏过程
•     2.5.3 混凝土试件的抗压强度结果分析
•   2.6 本章小结
• 第3章 复掺灰渣的混凝土的微观分析及重金属特性研究
•   3.1 引言
•   3.2 表征试验
•     3.2.1 扫描电镜分析
•     3.2.2 XRD结果分析
•     3.2.3 红外能谱结果分析
•   3.3 重金属浸出浓度
•     3.3.1 重金属浸出试验
•     3.3.2 重金属浓度测定
•   3.4 本章小结
• 第4章 复掺灰渣混凝土路面砖的基本性能研究及经济性分析
•   4.1 引言
•   4.2 混凝土路面砖的制作
•     4.2.1 混凝土路面砖路面砖原材料
•     4.2.2 路面砖的配合比
•     4.2.3 混凝土路面砖试件的制作方法
•   4.3 路面砖的外观质量及尺寸偏差测定
•   4.4 混凝土路面砖性能试验
•     4.4.1 路面砖的力学性能标准
•     4.4.2 路面砖的抗压强度
•     4.4.3 路面砖的抗折强度
•     4.4.4 路面砖的耐磨性
•     4.4.5 路面砖的抗冻性
•     4.4.6 路面砖的吸水率
•   4.5 路面砖的应用效益分析
•     4.5.1 路面砖的经济性分析
•     4.5.2 路面砖的环境及社会效益分析
•   4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吕艳

导师: 龚靖

关键词: 飞灰,炉渣,混凝土,微观表征,重金属

来源: 东北电力大学

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,建筑科学与工程

单位: 东北电力大学

分类号: TU528

总页数: 58

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