呂汝祥 蔡占國 呂虎
摘 要:人造大理石鋸泥是復(fù)合大理石加工廠的廢棄物,其水排后成泥漿堆放,外觀狀態(tài)灰白色、稍有一定的異味,水分含量較高。環(huán)保治理?xiàng)l件達(dá)標(biāo)許可的企業(yè)可選用比例適宜的大理石鋸泥廢料生產(chǎn)加氣混凝土制品,通過合理調(diào)整工藝指標(biāo)控制參數(shù),可達(dá)到縮短坯體的切割時(shí)間與蒸養(yǎng)時(shí)間,提高企業(yè)產(chǎn)能的效果。
關(guān)鍵詞:大理石鋸泥;蒸壓加氣混凝土;蒸壓養(yǎng)護(hù)
文章編號:2095-4085(2020)10-0064-03
隨著我國對石材加工企業(yè)污染控制的加強(qiáng),越來越多的石材加工廠開始采用抑塵固廢收集技術(shù),但由此產(chǎn)生的尾泥排放卻成為一大難題。它不但占用大量的土地,而且還會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。綜合利用大量排放的人造大理石鋸泥,是保護(hù)自然環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。
人造大理石鋸泥是復(fù)合大理石加工廠的廢棄物,其水排后成泥漿堆放,外觀狀態(tài)與電石渣相似?;野咨?、稍有一定的異味,水分含量較高。2017年3月份,我公司本著利國利民、技術(shù)創(chuàng)新的原則,組建技術(shù)攻關(guān)小組,對人造大理石鋸泥在加氣混凝土中的應(yīng)用做了大量的試驗(yàn),并取得了良好的效果,現(xiàn)論述如下。
1 試驗(yàn)過程
首先把握大理石鋸泥的貨源及其質(zhì)量的穩(wěn)定性,測定各成分及放射性元素的含量。在成分達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上先在實(shí)驗(yàn)室做小箱試驗(yàn),掌握初步的澆注理論配比及控制參數(shù),然后結(jié)合當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)的配比,用大理石鋸泥制漿,分別按不同比例的摻加量替代石英砂漿澆注成型、蒸養(yǎng)成品分別對應(yīng)測定其出釜強(qiáng)度、干密度、干燥收縮值、抗凍性等物理指標(biāo)。對比其物理指標(biāo)的優(yōu)劣, 最終確定其適用的最佳比例及生產(chǎn)方案。
1.1 試驗(yàn)原材料(表1)
(1)水泥:采用山東連云水泥有限公司生產(chǎn)的P.042.5級水泥。
(2)生石灰:采用山東輝騰氧化鈣有限公司的生石灰粉,0.08mm篩余量為15%石灰消解時(shí)間8min,溫度80℃,有效鈣66.5%。
(3)石英砂:沂源晟泉硅廠,0.08mm篩余量55%~70%,含泥量≤5%。
(4)大理石鋸泥:萊蕪開發(fā)區(qū)石材加工廠,水分25%~30%, 0.08mm篩余量12%~16%。
(5)鋁粉膏:江蘇淮安,固含量66%,分散性較好,0.075mm篩余量8.2%,金屬鋁含量83.4%。
(6)脫硫石膏:萊鋼集團(tuán)水分22%。
1.2 試驗(yàn)方法
用本公司自制的小模箱370mm×240mm×150mm,采用正常生產(chǎn)時(shí)的砂漿、廢漿及其他物料,分別測定砂漿、廢漿的水分,將大理石鋸泥人工加水?dāng)嚢柚敝疗渌峙c砂漿水分相同(也可用等量的大理石干粉替代干砂粉)以備等量替代配料。將稱好的鋁粉膏倒入量杯中加水稀釋至100ml拌勻,各用6kg計(jì)量稱稱取,模仿實(shí)際澆注的方式用電鉆攪拌,完成后將漿體倒入預(yù)先在靜養(yǎng)室加熱(約47℃)的小模箱中,設(shè)計(jì)水料比為0.59,并列做5個(gè)實(shí)驗(yàn)。對應(yīng)編號,關(guān)注其系列變化情況。
試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)的水料比僅為參考值,對比試驗(yàn)中的擴(kuò)散度直接影響到坯體的發(fā)氣高度及蒸養(yǎng)后的干密度;鋁粉膏摻入過程中必須把握漿體的溫度應(yīng)與生產(chǎn)實(shí)際相接近;再是脫模后的坯體要盡快入釜,必要時(shí)采取保溫措施以防蒸裂。蒸養(yǎng)過程完全同生產(chǎn)實(shí)際在蒸壓釜中進(jìn)行。
1.3 小模箱試驗(yàn)的結(jié)果分析與討論(表2)
對出釜后的小模箱試塊,按照GB/T11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)測定試樣的物理性能。在原料相同、擴(kuò)散度相似、蒸養(yǎng)條件完全相同的條件下,用相同濃度的大理石鋸泥分別替代10%,20%,30%,100%的砂漿生產(chǎn)加氣混凝土,其澆注的穩(wěn)定性、產(chǎn)品的外觀質(zhì)量及內(nèi)在物理性能檢測值是達(dá)標(biāo)的,而且用100%的大理石鋸泥替代砂漿的坯體硬化稍快,且抗壓強(qiáng)度最高。
鑒于初次試用大理石鋸泥,其燒失量在7%左右且料漿有一種輕微的異味,我們對不同批次的大理石鋸泥再次取樣進(jìn)行理化實(shí)驗(yàn)分析。其產(chǎn)品的理化指標(biāo)基本相同、規(guī)律性一致,說明實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好、水化產(chǎn)物穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
連續(xù)兩次的不同比例的對比試驗(yàn),砌塊的干密度為500~515kg/m?,達(dá)到B05級干密度質(zhì)量指標(biāo)。其成品強(qiáng)度(含水率在8%~12%)在3.9~4.5MPa之間,達(dá)到優(yōu)等品質(zhì)量指標(biāo)要求。利用大理石鋸泥廢料制備B05級AAC產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定,這與大理石鋸泥活性組份穩(wěn)定、細(xì)度細(xì)且空隙大有關(guān),利于坯體的水化反應(yīng)完全及結(jié)晶良好的水化產(chǎn)物的生成。
2 大箱的試產(chǎn)(表3)
2.1 配方的設(shè)計(jì)與參數(shù)控制
用30%的大理石鋸泥替代石英砂配料入磨粉磨,在0.08mm篩余控制在27±3%與原來相似的條件下,用此料漿單獨(dú)配料澆注8~10箱,控制其理論干密度495kg/m?。視發(fā)氣高度確定其擴(kuò)散度29±1cm,合理控制水料比在0.60±0.01;在實(shí)驗(yàn)較穩(wěn)定的前提下,更換為原正常生產(chǎn)砂漿澆注7~5箱。同入一釜蒸養(yǎng)對比,分別對應(yīng)質(zhì)量檢測,質(zhì)檢結(jié)果匯總對比如下。
2.2 試產(chǎn)質(zhì)量情況的分析
2.2.1 生產(chǎn)過程中的變化
1)摻加30%大理石鋸泥的料漿在澆注水料比相同的條件下,其擴(kuò)散度(比原用砂漿澆注的)稍大13~15mm;
2)此料漿的顆粒級配發(fā)生變化,在0.08mm篩余與原砂漿相同時(shí),粒徑大于0.1mm篩余降低1.5~2.3%,而0.045mm篩余降低4~5.4%,比表面積提高 36m?/kg。
3)發(fā)氣過程平穩(wěn),無劇烈的大氣泡出現(xiàn),發(fā)氣速度和稠化速度比用純砂漿的快20~30min,稠化后的坯體表面細(xì)密亮澤。
4)蒸壓養(yǎng)護(hù)過程的改善:摻用大理石鋸泥的坯體活性高、易蒸養(yǎng),蒸養(yǎng)時(shí)間比原來縮短30min,在相同的蒸養(yǎng)壓力(1.2MPa)下,保壓時(shí)間可縮短60min。既節(jié)約了蒸汽的消耗,也提高了蒸壓釜的周轉(zhuǎn)率,提高班產(chǎn)約15%左右。
5)出釜產(chǎn)品的外觀質(zhì)量? 摻用大理石鋸泥的加氣混凝土側(cè)面光滑細(xì)膩,大面毛刺及氣孔明顯減少,各棱角凸突明顯堅(jiān)硬、無抹棱現(xiàn)象。
2.2.2 產(chǎn)品質(zhì)量對比分析
產(chǎn)品按照GB/T11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)取樣測定,摻用30%大理鋸石的加氣混凝土砌塊氣孔結(jié)構(gòu)均勻 ,干密度完全控制在520kg/m?以下,其成品強(qiáng)度值都達(dá)4.0MPa以上,且抗凍性良好;比單用砂漿的砌塊強(qiáng)度值高出0.6~0.08MPa;這主要與摻用大理石鋸泥的料漿顆粒級配變化,比表面積增高,料漿水料比變小但擴(kuò)散度稍大,坯體氣孔改善、晶體發(fā)育良好有關(guān)。經(jīng)存放干燥的制品其收縮值測定在0.40~0.41mm/m,比單用砂制品砌塊干燥收縮值低0.02~0.03mm/m;產(chǎn)品照射指數(shù)檢測值在0.1~0.15Bq/kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國標(biāo)值≤1.0Bq/kg的限量要求。
3 結(jié) 論
1)在環(huán)保治理?xiàng)l件達(dá)標(biāo)許可的企業(yè)可應(yīng)用大理石鋸泥廢料。
2)在比例適宜的范圍內(nèi)摻用大理石鋸泥生產(chǎn)加氣混凝土制品,通過合理調(diào)配工藝指標(biāo)控制參數(shù),可達(dá)到縮短坯體的切割與蒸養(yǎng)時(shí)間,提高班產(chǎn)量10%~15%,達(dá)到提高產(chǎn)能的效果。
3)此制品的各項(xiàng)物理指標(biāo)優(yōu)于單用砂漿的制品。
4)可節(jié)約石英砂資源的開采及加工費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)廢渣治污的再利用,社會(huì)效益可觀。
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