发泡剂对赤泥轻质免烧砖性能的影响-论文.pdf

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黠2014年第1期发泡剂对赤泥轻质免烧砖性能的影0向马龙李国忠(济南大学材料科学与工程学院，山东济南250022)摘要：以赤泥、粉煤灰、水泥为主要原料，掺加一定量的激发剂和发泡剂，制备了赤泥轻质免烧砖。研究了发泡剂掺量对赤泥轻质免烧砖性能的影响。利用扫描电子显微镜对赤泥轻质免烧砖破坏断口进行了微观形貌分析。结果表明，当发泡剂掺量为1om】时，制得的试样性能较好，其密度、抗折强度、抗压强度分别为423kg／m3．049MPad~'187MPa。关键词：赤泥；轻质免烧砖；发泡剂中图分类号：TU5221+9文献标识码：A文章编号：10016945(2014)01002003EffectoffoamingagentonpropertiesoflightweightunfiredredmudbrickMALongLIGuo—zhongAbstract：Lightweightunfiredredmudbrickispreparedbyredmud，flyashandcement，andsomeadditivesofactivatorandfoamingagentEffectoffoamingagentcontentonpropertiesoflightweightredmudunburnedbrickisresearchedThemicroscopicmorphologyofbrickbreakingsectionisanalyzedbyscanningelectronmicroscopeTheresultshowsthatwhenthefoamingagentcontentis10ml，thesampleobtainsbetterperfom]anee，anditsdensity，bendingstrengthandcompressivestrengthareseparatelyfor423kg／m，049MPaand187MPaKeyWords：redmud，lightweightm~bumedbrick，foamingagent赤泥是工业生产氧化铝时排放的一种红褐色强1原材料碱性固体废渣，其化学成分极其复杂，主要成分包括11赤泥Fe。0、SiO。、ALO、CaO等。而且根据氧化铝的生产方选自山东某铝厂排放的赤泥，主要化学组成如表法不同，赤泥可以划分为拜耳法赤泥、联合法赤泥和1所示。烧结法赤泥。每生产1t氧化铝大约有11t～20t的表1赤泥主要化学组成赤泥产生。据不完全统计，随着铝业的发展，现在世SiO2AI203Fe203CaOMgONOK2OLoss界上的氧化铝工业每年会产生超过6千万t的赤泥，35258528332993341318115923我国拥有山东铝业、苹果铝业、长城铝业等一些大型12粉煤灰企业，后来组建了由八大国有铝业公司合并而成的中采用山东某热电厂Ⅱ级粉煤灰，主要化学组成如国铝业公司。目前国内赤泥的总排出量每年约600表2所示。万t[21，而且随着铝业的发展，赤泥的年排出量有升高表2粉煤灰主要化学组成，o／0的趋势。Slu^al2O3Fe2O3CaOMgONOOLoss赤泥大量堆存，对环境造成极大危害。本试验以赤573918973313234551261646叭泥、粉煤灰、水泥为主要原料，通过掺加一定量的激发剂和成孔剂制备轻质保温砖，不仅为赤泥的综合利用13水泥开辟了新的有效途径，而且拓宽了新型墙体材料的种采用425R#普通硅酸盐水泥，具有凝结硬化快，早类，对于铝工业的可持续发展都具有极其重要的意义。期强度高的优点。WWW．briok-tile．com墙材日新浪微博：砖瓦杂志社2014 2014年第1期厄14激发剂为结果；如果五个测定值中再有超出它们平均本试验所用激发剂为硫酸盐与钙质原料复合配制值±10％的，则此组结果作废。而成。3试验结果与讨论15发泡剂为制得轻质免烧砖，需加入一定量的发泡剂。发采用自行配制的高效化学发泡剂。泡剂可分为化学发泡剂、物理发泡剂和表面活性剂三16稳泡剂大类，本实验选用自行配置的高效化学发泡剂。当发采用自行配制的稳泡剂，可使发泡剂在基体中成泡剂与料浆混合搅拌后，迅速倒人模具中，发泡剂使赤孔均匀。泥砖料浆在成型硬化时形成孔径较均匀的气孔组织，2试验通过这些气孔组织，可以降低赤泥砖的密度，同时达到21试样制备保温效果。发泡剂对赤泥免烧砖的密度以及力学性能将赤泥、粉煤灰干燥，磨细后160目过筛，用电子影响。在赤泥掺量为180g，粉煤灰掺量为50g，水泥天平准确地称取一定量的赤泥、粉煤灰、水泥放人搅拌掺量为70g，外加激发剂O8％的条件下，按试验配比锅内，加入一定量激发剂，按试验配比用量筒分别量取添加不同量的发泡剂，制备轻质保温免烧砖，其宏观形一定量的水和发泡剂，并分别加入到搅拌锅中搅拌均貌如图1所示，测定其密度、抗折强度、抗压强度，试验匀，将搅拌均匀的浆迅速倒人规格为40nlnlx40nlnlx配比及结果如图1、图2所示。160mm的不锈钢模具中，在自然条件下养护一段时间脱模，将试样的多余部分用刮刀刮平，得到标准试样。55022试样试验卫ZLLLLLnnnna密度P用精度为01kg的称，称量自然状态下试件的质量G彻(单位：g)，然后用钢尺测量试件的实际长度(L)、高度(H)、厚度(T)，读数精确到O1mm。然后按公式(1)计算。p1000(kg／m)(1)2508910l1121314b抗折强度R发泡剂用N-／ml图1发泡剂加入量对赤泥砖体密度的影响在由美斯特工业系统f中国1有限公司生产的抗折抗压一体实验机上进行检测。测试方法参考《建筑石膏>GBFF9776—2008标准中的抗折试验方法进行，数据是电脑给出，结果应取三个试件抗折强度的平均值。c抗压强度O-同样在由美斯特工业系统(中国)有限公司生产的{＼＼抗折抗压一体实验机上进行检测。试验时将试件成型面侧立，试件置于夹具的中心处，调节自动升降台，让夹j。～＼．具刚好接触到试件的上表面。开起试验机，由程序控8g10l112l314制压辊轮的速度，在100N以内为位移控制，以1mn~／s发泡剂用量的速度进行；当读数达到100N以后，改为压力控制，图2发泡剂加入量对赤泥砖体力学性能的影响以20N／s的速度继续加载，直到试件折断，电脑会自动由图1、图2可见：①发泡剂掺量由8ml增加至记录下破坏时的抗压强度，仪器自动停止。从与抗14ml时，赤泥轻质免烧砖的密度由619kghn逐渐降低折一抗压试验机相连的计算机中读取六个试件的抗压至313kghn，同时抗折强度由O56MPa逐渐降低至强度R(MPa)以及它们的平均值，精确至01MPa。如017MPa，抗压强度由204MPa逐渐降低至O81MPa。果六个测定值均不超出平均值的±10％，则以该平均这是由于当发泡剂掺量增加时，料浆内部释放更多的值作为试样抗压强度；如果有一个值超出平均值气体，使料浆内产生更多的气孔，而大量气孔的存在使的±10％，则应将此值剔除，以剩余五个值的平均值试样内部结构变的疏松，从而致使试样的密度减小航2014多新浪微博：砖瓦杂志社墙材日WWW．brlck-tile．com21 黔2014年第1期折、抗压强度降低。②当发泡剂掺量超过10ml后。随质免烧砖气孔壁比较致密，气孔分布比较均匀，且以封着发泡剂掺量的增加，赤泥轻质免烧砖的抗折、抗压强闭气孔为主，这是因为发泡剂掺量为1Oml时，气孔在度下降明显，这可能是因为发泡剂掺量超过1Oml以坯体内部的形成比较均匀，气孔与气孔之间形成了一后，砖体内部形成了较多的开放气孔和连通气孔，导致定厚度的气孔壁，气孔相互不连通，从而保证了赤泥轻强度迅速下降。当发泡剂掺量为10ml时，试样性能较质免烧砖具有一定的强度。气孔有大有小，这可能是因为好，其密度、抗折强度、抗压强度分别为523kg／m、气孔在坯体形成过程中，一方面是成孔剂的量分布不049MPa和J87MPa均匀所导致的，另一方面可能是由于料浆硬化速度不一致，局部地方硬化较快，气孔还没有形成或形成的气孔较小时，坯体已经硬化，从而导致气4：L4：L径不均一。4结论随着发泡剂掺量的增加，赤泥轻质免烧砖的密度逐渐降低，抗折强度、抗压强度也随之降低；当发泡剂掺量1Oml时，试样内部气孔分布比较均匀，气孔壁致密，且以封闭气孔为主，试样性能较好。其密度、抗折强度、抗压强度分别为423kg／m+．049MPa和187MPa。参考文献：l1l南相莉，张廷安，刘燕等我国赤泥综合利用分析lIl_过程工程学报，2010(1o)l2l赖兰萍，周李蕾，韩磊等赤泥综合回收与利用现图3赤泥轻质免烧砖破坏断口微观形貌图状及进展lIl_四川有色金属，2008(6)发泡剂掺量为10ml制得的赤泥轻质免烧砖破坏收稿日期：20131031断VI微观形貌图如图3所示，从图中可以看出，赤泥轻产品概述：EDZCr-C—O0系列为高硬度、抗磨损的专用焊条，适用于无冲击负荷的工件，如：砖机螺旋绞刀、压泥刀板、搅拌机叶片、水泥厂风机叶片、水泥立窑卸料装置(塔盘、塔尖)、矿渣破碎机易损件(如锤盘、反击板)、木炭机推进器等零件的硬化、强化和修复。除对机械设备磨损后的堆焊修补外，还应在设备磨损前做预防性硬面堆焊，可使设备的使用寿命延长3～8倍。产品特点：引弧容易，焊接飞溅小，脱渣性好，烟雾小，焊缝成型美观光亮，耐磨损强度高，交直流焊机均可使用等。技术参数：EDZCr—C一00型耐磨焊条熔敷金属化学成分／％制造商：牡丹江市紫金耐磨焊条厂联系人：王月钢手机：1383630719213604537667电话／传真：0453—6837789焊条直径3．2405．0http：Ilwwwmdizihtcorn焊接电流100140140180180220E—mail：mdiwang2002@163cornWWW．brick-tile．com墙材网新浪微博：砖瓦杂志社2014多