發(fā)布時間：2023-02-23 18:22

　　城市化進程的加快,每年產(chǎn)生的污水在處理之后產(chǎn)生數(shù)百萬噸的城市污泥,無害化處置這些城市污泥需要大量的人力物力,而且在全球各地累計量越來越多,給環(huán)境保溫和社會發(fā)展帶來了巨大壓力。利用城市污泥制備多孔保溫磚,可以實現(xiàn)環(huán)境保護和廢棄物回收利用制備高附加值的綠色建材,這對于研發(fā)利用城市污泥制備綠色建材的全新技術,并推動城市污泥固廢的大規(guī)模資源利用化,支撐綠色建筑及建筑工業(yè)化發(fā)展具有重要的理論意義和應用價值。本文通過在城市污泥中摻加粉煤灰、硅灰和硼砂制備多孔保溫磚,并分別利用Bauer模型和Gibson模型定量化分析了燒結樣品的孔結構和連續(xù)致密相(實心)對導熱和力學性能的影響。最后通過ANSYS Workbench軟件將優(yōu)化設計得到的材料應用于成品多孔磚中,實現(xiàn)了從基礎材料到成品的設計應用。具體包括以下五個方面:(1)原材料物相、成分和形貌分析。通過XRF和XRD對城市污泥、渣土、粉煤灰和硅灰主要化學成分及物相進行了表征,通過TG-DSC分析了城市污泥的熱穩(wěn)定性和組分,并確定燒結條件,并通過SEM分析了各原材料的微觀形貌。(2)低導熱系數(shù)高強度多孔保溫磚連續(xù)致密相晶態(tài)及孔隙結構調(diào)控。測試了城市污泥...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 城市污泥制備多孔保溫材料研究
        1.2.2 粉煤灰在制備多孔保溫材料研究
        1.2.3 高細度非晶態(tài)材料在制備多孔保溫材料研究
        1.2.4 液相發(fā)泡在制備多孔保溫材料研究
        1.2.5 多孔材料計算模型
        1.2.6 ANSYS模擬預測多孔保溫磚導熱系數(shù)
    1.3 本課題的研究意義和內(nèi)容
第二章 城市污泥及原材料性質分析
    2.1 引言
    2.2 試驗材料與設備
        2.2.1 試驗材料
        2.2.2 儀器設備
    2.3 樣品制備與測試方法
        2.3.1 樣品制備
        2.3.2 化學成分分析
        2.3.3 物相分析
        2.3.4 熱重-差熱分析儀
        2.3.5 原材料微觀形貌分析
    2.4 結果與討論
        2.4.1 城市污泥性質
        2.4.2 渣土、粉煤灰和硅灰性質
    2.5 本章小結
第三章 低導熱系數(shù)高強度多孔材料連續(xù)致密相晶態(tài)及孔隙結構調(diào)控的研究
    3.1 引言
    3.2 試驗材料與設備
        3.2.1 試驗材料
        3.2.2 儀器設備
    3.3 樣品制備與測試方法
        3.3.1 樣品的制備
        3.3.2 導熱系數(shù)測試
        3.3.3 體積密度測試
        3.3.4 抗壓強度測試
        3.3.5 吸水率測試
        3.3.6 凍融循環(huán)測試
        3.3.7 孔結構微觀形貌表征
        3.3.8 晶體結構表征
        3.3.9 重金屬浸出濃度測試
    3.4 結果與討論
        3.4.1 城市污泥對燒結多孔保溫材料性能影響
        3.4.2 高細度非晶態(tài)材料對燒結多孔保溫材料性能影響
        3.4.3 液相發(fā)泡對燒結多孔保溫材料性能影響
        3.4.4 城市污泥燒結制備多孔保溫材料孔結構調(diào)控
        3.4.5 城市污泥燒結制備多孔保溫材料連續(xù)相晶態(tài)調(diào)控
        3.4.6 城市污泥燒結制備多孔保溫材料重金屬浸出濃度測試
    3.5 本章小結
第四章 基于Bauer模型和Gibson模型分析連續(xù)致密相與孔結構對燒結材料性能的影響
    4.1 引言
    4.2 理論基礎
        4.2.1 Bauer多孔材料導熱模型
        4.2.2 Gibson多孔材料強度模型
    4.3 理論應用
        4.3.1 Bauer多孔材料導熱模型改進
        4.3.2 Gibson多孔材料強度模型改進
    4.4 結果與討論
        4.4.1 定量化連續(xù)致密相和孔隙率對導熱系數(shù)的影響
        4.4.2 定量化連續(xù)致密相和孔結構對抗壓強度的影響
    4.5 本章小結
第五章 基于ANSYS Workbench對多孔磚保溫性能的模擬
    5.1 引言
    5.2 理論基礎
    5.3 結果與討論
    5.4 本章小結
第六章 結論
    6.1 論文內(nèi)容總結
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術專利和論文



本文編號：3748503