煅烧高岭土尾矿在钢筋混凝土管涵中的应用研究开题报告

 2022-01-09 20:59:44

全文总字数:6042字

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1.目的及意义

偏高岭土(metakaolin,简称mk)是以高岭土(al2o3·2sio2·2h2o , 简称as2h2)为原料,在适当温度下(600~900 ℃)经脱水形成的无水硅酸铝(al2o3 · 2sio2 , 简称as2)。高岭土属于层状硅酸盐结构,层与层之间由范德华键结合,oh离子在其中结合得较牢固。高岭土在空气中受热时,会发生几次结构变化,加热到大约600 ℃时,高岭土的层状结构因脱水而破坏,形成结晶度很差的过渡相-偏高岭土。由于偏高岭土的分子排列是不规则的,呈现热力学介稳状态,在适当激发下具有胶凝性。

高岭土是一种具备独特物理和化学性质的非金属矿种,被广泛应用于陶瓷工业、造纸工业、耐火材料及水泥工业、橡胶工业、石油化工工业、农业和国防技术等领域。随着经济水平的不断发展和选矿技术的不断提升,我国高岭土工业的产能也不断提高。据不完全统计,到250万吨。随着生产能力的不断提高,也产生了大量的高岭土尾矿。需要建立尾矿坝来堆存,占用大量用地,消耗大量投资,并且具有极大的安全隐患。因此,如何处理高岭土尾矿并加以利用,是一个亟待解决的问题。

高岭土尾矿中以sio2、al2o3主要成分,还存在锌、铅、金等重金属元素,尾矿中的氧化铝主要以ɑ-al2o3形式存在,活性很低,随着煅烧温度的逐减上升,结晶态的高岭石逐步变为非结晶态的偏高岭石,al、si活性不断增强;持续升温,不稳定偏高岭石中的氧化铝又会转变为γ- al2o3,减少了al的活性。目前对高岭土尾矿的研究发现,其可利用于建筑材料、陶瓷、玻璃和研制絮凝剂等方面,这些研究可有效提高我国高岭土尾矿的综合利用效率和利于解决高岭土尾矿堆积造成的环境问题。煅烧高岭土尾矿中部分成分与偏高岭土一样,掺入水泥基材料中可提高早期强度、体积稳定性、抗渗性和抗硫酸盐侵蚀能力,研究煅烧高岭土尾矿在水泥基材料中的使用可以充分利用每年产生的大量高岭土尾矿,造成良好的社会效益。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1.基本内容

1、文献调研,了解管涵的制备工艺、管涵混凝土的性能要求

2、完成c60管涵混凝土的配合比设计

3、结合管涵的制备工艺,设计出制备过程的施工要求和注意事项

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3. 研究计划与安排

时间

任务安排

第1-2周

查阅相关文献资料,完成英文翻译。了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第3-6周

完成C60混凝土试配工作(期间需检测其流动度,抗硫酸盐、氯离子渗透与3d、28d抗压抗折强度等性能)。

第6-10周

在生产线上制作4个直径在2.5~3米左右的钢筋混凝土管涵,检测其内水静压与外压荷载等性能,并收集破碎试块。

第11-14周

对破碎试块进行微观结构分析,总结实验数据,完成并修改毕业论文。

第15周

论文答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

[1]孔贇,田焜,王月兰,等.改性高岭土尾矿复合水晶废渣在水泥基材料中的应用研究[j].混凝土与水泥制品,2018(10):103-106.

[2]刘真.硅粉和偏高岭土对混凝土抗压强度影响的试验研究[j].商品混凝土,2018(09):28-29.

[3]丁铸,李宗津,吴科如.含偏高岭土水泥与高效减水剂相容性研究[j].建筑材料学报,2001(02):105-109.

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