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开题报告

油页岩灰渣制备轻质墙体材料

指导老师: 学生姓名:张奇



号:

目 录
一、课题研究背景和意义

二、课题主要研究内容

三、课题预期目标和成果

四、进度安排

一、课题研究背景及意义
干馏页岩油 半焦 灰渣
油页岩用于提炼页岩油或直接燃烧,这一过程中会产生 大量灰渣, 不仅会造成空气污染,而且废弃灰渣占地面积 大,其中金属元素和微量元素能渗入地下水体中,严重污 染环境。 据估计年产33×104t页岩油的干馏装置,其废 渣、尾矿的排放量将达到1100×104t。

电厂燃烧

?

新型墙体材料的优点
节约有限的土 地资源 节约能源 减少环境污染
? 新型墙体材料少用或基本不用黏土, 保护了耕地, 节约了土地

? 大多种新型墙体材料不用烧制,节 约了大量的燃煤

? 不会产生大量有害的气体, 而且使用 了工业废料作为原材料

资源循环再利 用

? 减少了废渣存放的占地和毁地,节 约产品成本

课题研究内容
研究内容:利用茂名和桦甸的油页岩灰渣制备轻质墙体 材料 样品取自两大油页岩产地茂名和桦甸:MSH、MZX、 MZC、MDX;HDC、HDS、HDX

制备流程
? 制备流程 确定物料配比

配料

? 添加剂、骨料 ? 混磨

成型

? 浇注、成型脱模

? 190-193°C,1mpa大气压,蒸压8h

蒸养

图1

各主要影响因素
生石灰添加量——在样品的主要性能(抗压、 吸水、体密等)中,强度随生石灰添加量的增 大而提升明显。 ? 轻质骨料——可大幅度增加制品强度和抗冻性 能 ? 脱硫石膏——胶凝材料 ? 减水剂——降低水灰比,提升胚体性能(干缩 比、坯体强度)以及制品的抗冻性。
?

?

强度越高制品抗冻融性越好,吸水率越低。

强度
减水剂
提 升

强 度
吸 水 率

冻 融 性 能

骨料 石膏

试验内容

一、确定最优生石灰添加量 分别在配比(灰渣:生石灰)为70:30、 75:25、80:20、85:15、90:10的条件下制备样品。 结果如下:在样品的主要性能中,强度随 生石灰添加量的增大而提升明显。样品强度随 生石灰添加量的增大而提升,但高于20后提升 不明显。以80:20最为最优配比。

单因素试验
先以HDX做了骨料(10%,20%,30%)石膏(2%,4%和6%)的 单因素试验。骨料添加20%最佳;石膏添加4%最佳

样品 HDC 4%石膏 未添加骨料 10%骨料 20%骨料 30%的骨料 未添加石膏 20%骨料 2%石膏 6%石膏

平均强度 mpa 29.23 20.83 25.17 23.65 19.90 29.31 25.99

吸水率

体积密度 *103kg/m3

冻融次数

0.20 0.20 0.21 0.18 0.22 0.21 0.21

1.74 1.78 1.70 1.85 1.77 1.75 1.74

11

15

样品 HDS 4%石膏 未添加骨料 10%骨料 20%骨料 30%的骨料

平均强度 mpa 22.81 15.76 20.75 20.96

吸水率

体积密度

冻融次数

*103kg/m3
0.21 0.25 0.15 0.18 1.83 1.85 1.93 1.84

10

15

经过一系列的试验,确定优化条件:20%生石灰 添加量,20%骨料,4%脱硫石膏

HDC
平均强度

未添加 外加剂
22

减水剂、 ...+脱硫 骨料 石膏
25 29

? ≥15 MPA
强度 吸水 率 冻融 体积 密度

?≥15 次

冻融循环
吸水率 HDX 平均强度 冻融循环 吸水率 HDS

10
0.33 未添加 外加剂 28 8 0.35 未添加 外加剂

15
0.2

15
0.21

减水剂、 ...+脱硫 骨料 石膏 35 15 0.11 37 15 0.11

?≤0. 2

?1.71.9*103kg /m3

减水剂、 ...+脱硫 骨料 石膏

平均强度
冻融循环 吸水率

10.25
8 0.42

16.63
15 0.21

20.75
15 0.15

桦甸油页岩灰渣制 品各项主要性能 (除体积密度)均 能达到指标。

茂名油页岩渣
相同条件下。茂名的MSH、MZC与桦甸样品相仿除体积 密度大意外,其他性能合格而油页岩半焦(MZX,MDX)制 品,强度低、吸水率高,冻融性能差。因此,以MZX为 参照修改方案。添加固化剂:NaCl、石膏、NaSiO4以1: 1:1混合得到。固化剂对较之前性能有提升。但任未达到 预期目标。
mzx 未添 加 10.2 5 3 0.33 减水 剂、 骨料 11.4 8 0.33 0.5% 1%的 2%的 2%固 Na 的Na Na 化剂 (OH)(OH) (OH) 8.6 8 0.21 11.7 10 0 14 10 0.03 13 10 0 5%固 化剂 13 11 0.03 8%固 化剂 11 10 0.03

平均 强度 循环 次数 吸水 率

存在的问题及解决方案
桦甸和茂名的电厂灰渣制 。 品

茂名的半焦制品

体积密度大

有机质含量高,成型难, 胚体质量差

添加引气剂,降低密度

寻找合适的外加剂

Chapter

? 收集资料
? 分析绘制方案,实现基本理论框架的总体设 计及基本方案的设计; ? 结合试验进行综合分析

? 完成论文

? 修改论文与答辩

1.通过修订试验方案,能找到合适的配比 2.各制品主要性能均能达到标准。 3.发表相关论文1~2篇

Chapter

感谢各位老师的

指导与帮助!


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