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1、第42卷第2期Vol.42，No.22016年4月SichuanBuildingMaterialsApril，2016激发剂对掺有污泥的黄河淤泥砖性能影响张鑫,杨久俊,荣辉,张磊,王雪平(天津城建大学材料科学与工程学院,天津300384)摘要:根据黄河淤泥的特性,利用处理过的城市污和砂制作成试样,并检测其力学性能。泥改善黄河淤泥的可塑性,探讨了污泥掺量对黄河淤泥可1试验塑性的改善程度;以混合土为主要原料,加入不同的激发剂激发活性后,掺入无机胶凝材料,研究了不同激发剂的1．1试验原材料激活效果。结果表明:掺入25%污泥时,黄河淤泥塑性指1)黄河淤
2、泥:取自济南黄河大桥;颗粒主要是集中于数由7.4提高到15.4;但污泥的掺量对试样力学性能有很0.04～0.15rnrn的粉粒,含量接近80%;微观形貌显示黄大的影响。掺加不同激发剂后,抗压强度均有大幅提高,河淤泥颗粒多为带棱角的圆球形状或短棱柱状;主要矿物但抗折强度变化趋势不一;微观结构显示,在不同激发剂成分为石英和长石。主要化学成分见表1。的作用下,生成了不同的水化产物。表1黄河淤泥主要化学成分%关键词:黄河淤泥;污泥;可塑性;激发剂;强度SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2O中图分类号:TU522.07文献标志码:B58.
3、6311.3110.428.032.172.062.32文章编号:1672-4011(2016)02-0027-03DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2016.02.0152)污泥:天津裕川建材有限公司脱蛋白污泥残渣,经烘干后用球磨机粉磨30min;经处理后污泥颗粒粒径为0前言0.002～0.04mm;微观形貌显示多为片状;有较多的黏土类矿物和有机质。主要化学成分见表2。黄河是世界上泥沙含量最高的河流之一,平均年输沙表2污泥主要化学成分%量高达16亿t(陕县水文站,1919～1960年),每年约有4亿CO2CaOSiO2
4、Al2O3Fe2O3P2O5SO3MgOt泥沙淤积在下游河床,致使河床抬升,河道变窄,形成上38.0522.8110.429.287.204.373.261.91[1]千里悬河,给两岸人民生命财产造成极大威胁。虽然由于多年来的治理,泥沙量有所减少,但泥沙问题仍然在黄3)水泥:采用河北冀东水泥厂生产的42.5级普通硅河治理问题中占有重要地位[2]。除了对黄河流域施行植树酸盐水泥,其主要化学成分见表3。性能指标如表4所示。造林等治理措施以外,对黄河淤积泥沙的利用成为重要的表3水泥化学成分%研究方向。水泥品种SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOK
5、2ONa2OSO3近年来,随着城镇化的发展,建材行业蓬勃发展,对P.O42.518.523.845.5854.004.520.740.193.57资源的消耗也日益增加,在此过程中,科研人员对黄河淤表4水泥主要物理力学性能泥运用到建材生产中做了多方面的探索。其中,承重多孔凝结时间抗折强度抗压强度[3]砖、装饰性墙砖、地砖等产品已经实际应用,如童丽萍密度比表面积稠度安/MPa/MPah/min定等[4]研制的黄河淤泥承重烧结多孔砖,质轻、强度高、隔/(g·cm-3)/(m2·kg-1)/%性初凝终凝3d28d3d28d热、外观质量好。但是生产烧结砖
6、烧成制度须严格控制,3.14325.227.42∶384∶18合格5.478.3822.344.3生产工艺较复杂,并且需要使用煤等燃料,既增加了成本,又造成额外的环境污染。4)砂:试验采用建筑用天然河砂,通过2.36mm方孔当前,免烧砖的发展为黄河淤泥的利用提供了新的思3筛,测的比重2.71g/cm,细度模数为2.9。路。研究人员开始利用黄河淤泥掺加一定量的胶凝材料研5)激发剂:NaOH,CaO,NaSO,NaSiO均为分析纯243制建筑材料。但由于黄河淤泥经过长期水流冲刷,黏粒含试剂;所有药品购自天津市三江化学试剂科技有限公司。量极低,主要为
7、石英质粉砂,几乎没有反应活性,必须对1．2试验设计[5]其进行活性激发之后才能加以利用。刘俊霞研究了黄河1)采用单一变量法,通过改变污泥的掺加量,研究污泥沙的活性激发方法、效果和机理,证明NaOH、CaO、泥对黄河淤泥可塑性的改善程度以及对试样强度的影响,NaSO和NaSiO等可以提高黄河淤泥的活性,且激发剂复2423本文以可塑性指数来表征淤泥的可塑性。[6]合使用效果要好于单一使用。2)根据污泥对可塑性以及强度的影响,选取总体效果本文在其他研究人员研究的基础上,针对黄河淤泥可较好的一组,加入不同类型的激发剂,同时改变加入量,塑性低、活性差的特
8、点,首先采用经脱蛋白处理的城市污研究激发剂对加入污泥的黄河淤泥的力学性能影响。泥改善黄河淤泥的可塑性,综合考虑其影响后选取合适的1．3试验方法污泥掺量
