新型再生胶（共6篇）
新型再生胶 篇1
沥青混合料的再生利用可以减少新沥青材料的使用量,降低建设成本[1]。采用沥青再生技术,可节约超过50%的材料费用,路面造价降低约25%[2]。目前国外沥青再生剂大多由富含芳烃的溶剂油和树脂混合而成[3]。在国内,刘军等[4]以溶剂油、重芳烃油等复合添加剂为沥青再生剂;丁湛等[5]以废橡胶为原料制备出沥青再生剂;王永刚等[6]将2种富含芳烃的炼油厂废料按一定比例复配合成出再生剂。然而,不论是国产还是进口的沥青再生剂,由于大多选用价格昂贵的改性剂(如邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯)作为改善老化沥青低温柔韧性的添加剂,从而造成沥青再生剂生产成本较高,影响其大规模应用。
“胶体结构理论”和“组分调节理论”在老化沥青再生研究过程中得到认可[7,8]。这2种理论认为沥青再生剂应具有以下作用:(1)可补充老化沥青缺失溶剂,改变老化沥青组分的组成,使之尽可能恢复到新沥青水平;(2)再生剂中某些特定极性基团可以干扰沥青质分子间的凝聚,使沥青的胶体结构发生逆向转变[9]。基于上述理论,本工作提出了沥青再生剂的研制思路,从6种常用沥青再生剂基础油中优选和复配出再生剂基础油,然后添加改性剂进一步改善老化沥青低温延度和柔韧性,在此基础上加入其他功能助剂(防老剂、紫外线吸收剂),从而合成出性能优异的沥青再生剂。
1 实验部分
1.1 原材料
1.1.1 原料油
新沥青:牌号为50 A,由中国石化上海沥青销售分公司提供。老化沥青:在旋转薄膜烘箱中,将新沥青于163℃下老化5h后即得。二者基本性质见表1。
1.1.2 基础油
6种基础油的基本性质见表2。
注:循环油取自催化裂化装置,蜡油取自常减压装置。二者均依据采集时间和采集位置进行编号。
1.1.3 改性剂
5种改性剂均为市售品,其性质见表3。
1.2 实验方法
在老化沥青中加入所 考 察 的 物 质,于 110～120℃下机械搅拌30min,冷却至室温,测定试样的针入度、软化点及延度。
1.3 测试仪器及方法
在85-2型沥青旋转薄膜烘箱中,进行老化及抗老化性能实验。在SYD-2801 E型针入度测试仪上,根据GB/T 4509—1998测定沥青针入度。在SYD-2806 E型全自动沥青软化点测试仪上,根据GB/T 4507—1999测定沥青软化点。在SYD-4508 D型沥青延度测试仪上,根据GB/T 4508—1999测定沥青延度。上述测试仪器均由上海昌吉地质仪器有限公司制造。
2 结果与讨论
2.1 基础油对老化沥青的再生效果
2.1.1 基础油的选择
老化沥青的四组分与新沥青相比,前者芳烃含量低,胶质和沥青质含量高。选择四组分含量合理的基础油可以弥补老化沥青缺失组分,调节老化沥青族组成分布。实验将基础油以不同比例加入到老化沥青中,测定再生沥青的针入度、软化点和延度(见图1)。由图1可知,随着基础油添加质量分数的增加,再生沥青的软化点逐渐降低,针入度和延度不断增加。但是,不同基础油对老化沥青再生效果的影响各不相同。在改善老化沥青针入度和软化点方面,蜡油E的效果最佳;在改善老化沥青低温延度方面,蜡油C的改善效果最佳;在改善老化沥青综合性能(针入度、软化点和延度)方面,循环油A和循环油B的效果最差。由表2可知,后两者的黏度和沥青质质量分数明显高于其他,黏度过高则渗透能力差,油分难与老化沥青充分胶溶,这将直接影响再生沥青的针入度和延度;沥青质质量分数过高,使得再生沥青的四组分配比难以恢复到新沥青水平,因而不能从根本上改善再生沥青的性能。所以,本工作将进一步从蜡油C、蜡油D、蜡油E和芳香橡胶填充油F中筛选出最佳基础油。
■—循环油A;□—循环油B;▲—蜡油C;●—蜡油D;○—蜡油E;△—芳香橡胶填充油F
2.1.2 基础油的抗老化性能
将上述4种基础油分别加入旋转薄膜烘箱中,于163℃下老化85min,冷却至室温后,测定基础油的质量变化率、老化后黏度与老化前的比(简称黏度比,下同),用以评价基础油的抗老化性能(见表4)。
由表4可知,经老化后,基础油的质量与黏度均发生了变化。其中,蜡油E的质量变化率和黏度比最小,蜡油C的最大,表明前者抗老化性能最佳,后者最差。
由上述分析可知,蜡油C对改善老化沥青低温延度效果最佳,但抗老化性能却最差;蜡油E对老化沥青高温性能改善效果最好,而且抗老化性能也较好。因此,将二者以一定比例混合,作为沥青再生剂的混合基础油。经实验确定二者最佳用量质量比为2 ∶1。在老化沥青中加入质量分数为8%的混合基础油后,再生沥青的针入度为5.28mm,软化点为50.9℃,延度为24.8cm。
2.2 改性剂对老化沥青再生效果的影响
基础油对老化沥青的再生并不能使再生沥青的综合性能达到新沥青质量标准,主要是低温延度达不到要求。酯类改性剂在改善老化沥青低温性能方面效果较好。
本工作选取了5种酯类改性剂用以改善老化沥青低温性能。在不加基础油的情况下,考察了改性剂对老化沥青再生效果的影响(见图2～图4)。
由图2可知,当氯代甲氧基脂肪酸酯质量分数为6%时,再生沥青的延度小于100cm,在相同条件下,其他均超过了100cm,即加入其他改性剂可以将再生沥青延度恢复到新沥青水平。虽然邻苯二甲酸二辛酯对再生沥青延度的改善效果最好,但价格最高。当改性剂的添加质量分数由2%上升至5%时,每增加1个百分点,邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、氯代甲氧基脂肪酸酯和羟基苯甲酸酯的延度平均增加值依次为17.77,16.77,15.07,2.43,18.37cm。由此可见,后者对试样延度的改善效果最为显著,且价格较低。
由图3和图4可知,随着改性剂添加质量分数的增加,再生沥青的针入度逐渐提高,软化点逐渐降低,各改性剂对二者的改善效果相当。综上所述,本工作以羟基苯甲酸酯为改性剂。
2.3 基础油与改性剂复配对老化沥青再生效果的影响
先将蜡油C与蜡油E按质量比为2 ∶1混合,然后与羟基苯甲酸酯以不同质量比复配,在90～100℃下均匀搅拌1h,制得混合油。由表5可知,当基础油/改性剂(质量比,下同)为95/5时,不同添加量下的再生沥青综合性能无法满足新沥青质量要求;当质量比为90/10和85/15时,虽然在混合油质量分数为10%的条件下,再生沥青的低温延度达到质量要求,但软化点与针入度却无法满足要求;当质量比为80/20时,在混合油质量分数为8%的条件下,再生沥青综合性能满足要求。因此,本工作以80/20作为沥青再生剂中基础油与改性剂的混合比例。
为进一步提高沥青再生剂的综合性能,在此基础上加入防老剂(N-异丙基-N′-苯基对苯二胺)和紫外线吸收剂[2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑],从而制备出合成沥青再生剂。
2.4 不同再生剂对老化沥青再生效果的影响
本工作选择进口和国产沥青再生剂与合成沥青再生剂进行性能对比。将这3种再生剂分别加入到50 A老化沥青中,在相同条件下,搅拌均匀后测定再生沥青综合性能(见表6)。
由表6可知,当合成沥青再生剂质量分数为8%时,再生沥青的综合性能满足50 A新沥青质量要求。当国产与进口沥青再生剂质量分数均为10%时,选用前者的再生沥青针入度与软化点达到新沥青质量要求,但延度的改善效果很差(仅为18.4cm);选用后者的再生沥青针入度与软化点可满足新沥青质量要求,且延度有了很大改善,但仍无法满足新沥青质量要求。
为进一步对比3种沥青再生剂的综合性能,对它们抗老化性能进行了分析。将其分别置于旋转薄膜烘箱中,于163℃下老化85min,冷却至室温后,测定其质量变化率和黏度比(见表7)。
由表7可知,进口沥青再生剂的质量变化率和黏度比最高;国产沥青再生剂质量变化率最小,黏度比居中;合成沥青再生剂质量变化率居中,但黏度比最小,与国产沥青再生剂抗老化性能相当。综上所述,合成沥青再生剂综合效果优于进口及国产沥青再生剂。
3 结论
a.蜡油C与蜡油E适合做再生剂的基础油调和组分,优化后二者质量比为2 ∶1。
b.改性剂中羟基苯甲酸酯对再生沥青延度的改善效果最明显。将调和基础油与羟基苯甲酸酯混合可作为沥青再生剂的主要成分,优化后二者混合质量比为80/20。
c.当加入合成沥青再生剂质量分数为8%时,再生沥青的低温延度、软化点和针入度均恢复到50 A新沥青水平。
参考文献
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[5]丁湛,栗培龙,刘建,等.用废橡胶制备沥青再生剂的实验[J].安全与环境学报,20088,(1):65-68.
[6]王永刚,廖克俭,闫锋,等.废旧沥青再生剂的开发[J].精细石油化工进展,2003,4(8):18-21.
[7]余国贤,周晓龙,金亚清,等.废旧沥青再生剂的实验研究[J].石油学报:石油加工,2006,22(5):96-100.
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[9]何曼君,张红东,陈维孝,等.高分子物理[M].3版.上海:复旦大学出版社,2007.
新型再生胶 篇2
沥青路面冷再生与沥青路面就地热再生技术
沥青路面再生利用,能够节约大量的沥青,砂石等原材料,同时有利于处理废料,保护环境.根据国内外沥青再生技术的发展应用情况,介绍了旧沥青路面再生施工的.几种常用方法,并重点阐述目前应用较多的现场冷再生技术的特点和施工工艺.
作 者：王玉颖 作者单位：黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司刊 名：黑龙江交通科技英文刊名：COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG年，卷(期)：200932(3)分类号：U416.217关键词：公路 沥青 路面 冷再生
新型再生胶 篇3
股骨头缺血性坏死是骨科领域致残率较高的疾病, 特别是近年来临床上激素的大量应用, 使得股骨头缺血性坏死的发病率越来越高。一般认为, 股骨头缺血性坏死伴随骨细胞死亡后, 坏死区的血运重建困难和骨的修复障碍是本病的中心环节, 若该因素长期存在, 股骨头坏死区在外力的作用下就会塌陷, 股骨头变扁从而形成创伤性关节炎。因此如何在塌陷之前促进坏死区内的血运恢复, 促进新骨的形成成为了该病治疗的核心。
随着基因治疗学的发展, 以外源性导入细胞因子为特点的基因治疗为股骨头缺血性坏死的治疗带来的新希望。为了将目的基因同靶细胞很好地整合从而更好的达到基因治疗的目的, 研究小组使用了具有无致病性、低免疫原性及宿主范围广等特点的病毒载体——重组腺相关病毒。这种微小的载体能够把促进血管生成及骨再生的基因运输到宿主细胞内, 在宿主细胞内不断复制, 并且稳定的长期表达。经研究人员证实, 该载体仅作用于转染后的特定细胞与组织, 在保证疗效的同时更加安全。
骨修复的细胞因子研究中, VEGF和BMP均被认为是对骨再生修复具有极其重要作用的关键物质。VEGF是最主要的血管生成因子之一, 通过作用于血管内皮细胞, 促进内皮细胞分裂增殖及血管形成。BMP是目前已知的唯一具有异位成骨能力的细胞因子。近年来的研究结果提示VEGF和BMP可能作用于骨形成的不同阶段并存在协同作用, 由BMPs引起成骨细胞分泌VEGF使血管发生与骨形成成为相互关联、相互促进协调的过程。因此, 研究人员想出一种新颖的办法, 通过将VEGF基因与BMP基因共同“装载”于重组腺相关病毒载体上, 使得该载体同时具有促进血管生成及骨再生的能力。
这篇研究发表在最新一期《中国药理学报》[Acta Pharmacol Sin.2010, 31 (7) :821-830.]上, 由西安交通大学医学院第二附属医院骨一科党晓谦教授和张晨博士领导的研究小组完成。研究小组将他们获得的双基因共表达重组腺相关病毒载体命名为“rAAV-hVEGF165-IRES-hBMP7”。该载体利用了一种新的基因序列——内部核糖体进入位点序列 (IRES, Internal ribosome entry site) 构建多基因共表达载体。该序列可在上游启动子的控制下和与之相连的基因共同转录。该序列连接多基因进行共表达时, 多个基因的mRNA在同一条转录子上, 但转录后的翻译过程是独立的, 上游基因以传统的方式进行翻译, 下游基因依靠IRES序列以不依赖帽的方式进行翻译, 保证了两个基因的独立结构及功能。研小组通过实验证实, 利用IRES代替内部启动子不但可使多基因共表达载体大大缩小, 而且还克服了传统多基因表达载体中启动子之间的相互抑制现象, 使载体携带基因的效率大大增强。
研究人员利用高科技手段分离出人的VEGF和BMP基因以及IRES基因序列, 再将这些基因片段植入腺相关病毒的DNA中, 构建出“rAAV-hVEGF165-IRES-hBMP7”载体。他们利用腺相关病毒的特性让病毒载体进入到人骨髓间充质干细胞 (marrow-derived mesenchymal stem cells, BMSCs) 内, 在BMSCs内VEGF和BMP基因合成VEGF和BMP蛋白, 并随着腺相关病毒DNA的复制而复制。细胞学试验取得的结果证实表达出的VEGF和BMP蛋白具有生物学活性, 能有效刺激血管形成和成骨分化。研究人员进一步将该载体应用于动物体内, 动物学实验的结果同样令人鼓舞, 该载体在体内表达出的VEGF和BMP蛋白能够有效地促进家兔缺血下肢的血流量的恢复, 并且能够在家兔下肢肌肉内产生异位骨化。体外及体内试验充分证明了该载体的有效生物学活性。
新型再生胶 篇4
国内的专家、学者对再生骨料混凝土砌块做了大量试验研究, 并得到了重要成果。如:雍玉鲤等[1]对砌块空气层的形状和厚度进行研究, 并提出砌块孔型为矩形且空气层厚度达到40 mm以上时导热性能最优, 同时提出砌块孔洞行列数越多, 砌块的平均传热系数越小、保温效果越好;谢静静[2]通过对玻化微珠保温材料试验, 得出在再生混凝土保温砌块中其掺量越大, 导热系数越低的结论;卓玲等[3]将再生骨料取代率提高至85%, 按照砌块等级MU5.0进行了配合比优化设计。
本文在分析有关再生骨料混凝土砌块的研究成果[4]基础上, 自主优化设计出一组导热性能优良的以玻化微珠浆作为填充材料的空气层孔型为矩形、强度为MU7.5的再生复合节能材料混凝土承重砌块, 同时经过28 d的养护, 试验得出该新型再生复合节能材料承重砌块的抗压强度, 并提出最优配合比。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
1) 水泥:P.O42.5普通硅酸盐水泥, 产地为吉林省磐石市冀东水泥磐石有限责任公司;2) 天然粗骨料:粒径为5 mm~10 mm的延吉市砾石;3) 天然细骨料:粒径为5 mm以下的延吉市河砂;4) 再生粗、细骨料:来自延吉市施工现场的废弃混凝土试块, 经颚式破碎机破碎后进行筛分。本试验采用再生细骨料的粒径范围为5 mm以下, 再生粗骨料粒径范围为5 mm~10 mm;5) 玻化微珠:轻质保温材料, 产自凌海市龙岩建材厂;6) 胶粉:廊坊康特化工生产的KT-03聚苯颗粒保温砂浆专用胶粉;7) 水:延吉市自来水。
1.2 试件制作
本文共进行三种形式的试件制作, 分别是:1) 尺寸为150 mm×150 mm×150 mm的再生骨料混凝土试块9块, 坍落度为0;2) 尺寸为300 mm×300 mm×30 mm玻化微珠试件6块;3) 根据《普通混凝土小型空心砌块》[5]《砌体结构设计规范》[6]等规范, 选定砌块的尺寸为390 mm×190 mm×190 mm的再生复合材料混凝土砌块6块。
1.3 再生复合承重混凝土砌块设计
根据文献研究[1]确定再生复合材料混凝土砌块肋宽为30 mm, 并按照文献研究[7]所提到的当空气层厚度大于40 mm时热阻变化趋势渐弱的结论, 把空气层的厚度定为50 mm厚, 同时为了砌块间的咬合力更强而设计出新的块型, 其空心率为41%。具体尺寸如图1所示。
2 再生复合承重砌块配合比设计与强度
2.1 再生复合承重混凝土的配合比设计
强度为MU7.5的再生复合材料承重砌块的配合比设计时, 按照表1中所示普通混凝土配合比公式分别计算各材料的用量, 单位用水量取140 kg/m3[3]。
1) 混凝土28 d抗压强度。
由式 (1) 得:
其中, fb为配制混凝土空心砌块的混凝土28 d抗压强度, MPa;fk为混凝土空心砌块设计强度等级;E为空心砌块空心率, 为0.41。
2) 混凝土空心砌块的配制强度。
fh由式 (2) 得:
其中, D为成型工艺系数 (振动不加压型时D=1.20) ;H为养护条件系数 (蒸汽养护时H=1.00) ;M为空心率影响强度的调整系数 (取1.02) ;K为体型系数 (取1.0) 。
3) 用水量。固定为140 kg[3]。
4) 混凝土空心砌块水泥用量。
按照式 (4) 得:
其中, fce, g为水泥强度等级;mwo为单位用水量。
5) 水灰比。
按照式 (5) 得:
6) 混凝土空心砌块砂率。
由式 (6) 得:
其中, Dm为粗骨料的最大粒径, mm。
7) 混凝土空心砌块粗细骨料用量。
按照式 (7) 分别计算得出:
按照再生粗骨料取代率为90%、再生细骨料取代率为50%配制混凝土。因此, 再生粗骨料用量为588.7 kg/m3, 再生细骨料用量为246.3 kg/m3。综上, 再生复合节能承重混凝土空心砌块的理论配合比为:mco∶mwo∶ms∶mg=1∶0.56∶1.81∶2.60。
2.2 再生复合承重混凝土试块强度
按照150 mm×150 mm×150 mm的试模制作混凝土试块, 按照3 d, 7 d, 28 d的养护期, 测试混凝土的抗压强度。其混凝土强度值和相关龄期的关系, 如图2所示。
由图2可知, 经过28 d的标准养护, 最终混凝土的抗压强度达到16.68 MPa, 达到并超过理论计算值。
3 玻化微珠浆配合比的设计与试件制备
玻化微珠是一种轻质保温材料, 用来填充空心砌块的空气层, 使砌块具有更好的自保温性能, 同时保证轻便的特点。本文根据计算所得的三种配合比, 制备三组玻化微珠试件。在控制水、水泥和胶粉的比例不变的情况下, 逐渐增加玻化微珠颗粒的掺量进行对比分析, 三组的配合比如表2所示。
kg/m3
玻化微珠浆试件及导热系数测试如图3所示。
通过28 d的同条件养护, 研究玻化微珠掺量对试件导热系数的影响。玻化微珠掺量与导热系数关系如图4所示。
由三组试件的导热系数对比可知, 在玻化微珠浆试件中, 玻化微珠的掺量越大, 试件导热性能越好, 当比例为第三组所示时, 玻化微珠的导热系数最小达到0.139 7 W/ (m·K) 。
为降低成本, 在玻化微珠试件中水泥掺量较少而导致试件强度较低。通过加入少量胶粉可加强试件的粘结力, 但对试件导热系数产生影响, 因此, 玻化微珠浆实际导热系数会低于试验测定值。
4 再生复合节能材料混凝土承重砌块制备与力学性能测试
4.1 砌块的制备
在制备砌块前, 先进行砌块模具的制作。按照砌块的设计尺寸, 利用建筑模板的拼接做好模具以后, 依照mco∶mwo∶ms∶mg=1∶0.56∶1.81∶2.60的配合比把混凝土浇筑到模具中, 制作的砌块尺寸为390 mm×190 mm×190 mm, 共6块。
砌块拆模后, 在空心层里浇筑上述第三组配合比的玻化微珠浆, 1 d后放入标准养护室进行养护。
4.2 砌块的物理力学性能测定
砌块的强度试验按《混凝土小型空心砌块试验方法》[8]的规定进行。把砌块放入标准养护室进行养护28 d以后, 取其中的5块进行抗压强度试验, 如图5所示。
当试验荷载达到极限荷载的70%时, 裂缝开展明显且有响声, 达到极限荷载时, 试件压溃。再生复合节能材料承重砌块的抗压强度值如表3所示。
MPa
由表3中的抗压强度取5个砌块的平均值, 得到再生复合节能材料承重砌块的抗压强度值为7.74 MPa, 达到预期理论值, 满足承重要求。
5 结语
1) 通过试验得出, 在自主优化配合比设计的玻化微珠浆中, 玻化微珠的掺量越大, 导热系数越小;当玻化微珠、水、水泥的比值为1∶2.8∶0.4时, 导热性能最好, 且成本最低。由于胶粉的掺入会对导热性能产生影响, 因此, 建议在合理的情况下, 空心砌块填充玻化微珠时考虑减少胶粉的掺量。
2) 本文设计的再生复合节能材料混凝土承重砌块抗压强度值达到7.74 MPa, 满足初始设计强度为MU7.5砌块的理论值和承重砌块强度要求, 填充的玻化微珠浆降低砌块的导热系数, 且略微加强砌块的强度, 提高与完善砌块的综合性和施工性。由上文述, 该砌块是适合北方寒冷地区范围内进一步推广应用的新型复合节能承重砌块。
参考文献
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新型再生胶 篇5
一、“互联网+回收”融合发展提升了再生资源回收效率
随着互联网技术的飞速发展,一些再生资源回收企业利用互联网、大数据开展信息采集、数据分析、流向监控,通过二维码等物联网技术跟踪产品及废弃物流向,逐步整合物流资源,梳理回收渠道,优化回收网点布局,使供需双方能够快速获得信息匹配,实现上下游企业间的智能化物流,完善再生资源回收体系,促使再生资源交易市场由线下向线上线下结合转型升级,减少了回收环节,降低了回收成本,提升了再生资源回收效率。典型回收模式包括“深圳淘绿废旧手机回收交易服务平台、上海金桥’阿拉环保’再生资源公共服务系统、江西网优再生资源回收服务平台、杭州物尽其用便捷高效的再生资源回收系统、厦门废品大叔连锁经营+供应链金融回收模式”等。
二、垃圾清运和再生资源回收两网衔接日益紧密减少了垃圾填埋量
近年来,再生资源回收价格持续下跌,“拾荒”大军和个体户的积极性逐渐下降,回收市场呈现“利大抢收、利小不收”的局面,再生资源回收难度越来越大。垃圾清运与再生资源回收系统的协同发展被提上议事日程。通过两网协同融合,加强生活垃圾分类回收与再生资源回收有效衔接,能够充分发挥两个系统优势,提高生活垃圾在回收、分拣、处理等环节的运作效率,大幅提升再生资源回收率,减少垃圾填埋量。目前,垃圾分类和再生资源回收两网衔接方面,涌现出的典型回收模式有“基于物业、家政服务回收的福建雪品模式”、“资源回收与垃圾分类协同发展的北京天龙天天洁模式”、“再生资源+垃圾分类市场化探索的南京志达模式”。
三、多元回收模式逐步覆盖废弃灯管、废电池等低值再生资源
针对废弃灯管、废电池、废玻璃等再生资源价值低、回收难等问题,一些再生资源回收企业通过提升技术装备,规范管理,优化产品结构,使得回收行业呈现多元化发展格局,再生资源回收品种也从价值较高的废金属、废纸、废弃电器电子产品等,逐步覆盖废弃灯管、废电池、废玻璃等低值再生资源。比如:江西格林美资源循环有限公司通过开展再生资源回收进社区、进机关、进园区、进高校、进商场的“五进工程”回收废弃灯管;长兴亿威新能源有限公司利用母公司浙江超威动力能源有限公司的3000多个销售网点回收锂离子电池;青海新顺达新型保温材料科技有限公司依托当地优势资源回收废玻璃生产新型泡沫玻璃保温节能材料。
四、高效自动化分拣加工技术及设施的应用大幅降低了劳动成本
伴随着新型城镇化的建设,人本城镇化和生态环境城镇化水平的不断提升,产业发展的劳动成本和环境保护成本进一步提高,再生资源回收行业经营困难,北京盈创再生资源回收公司开发的饮料瓶智能回收设施、湖北力帝机床股份有限公司自主研发的大型高效废金属分选生产线、江苏华宏科技股份有限公司研发的自动化破碎料综合分选技术、嘉诺资源再生技术(苏州)有限公司开发的混合生活垃圾分选技术装备等一大批再生资源回收分拣技术装备应运而生,再生资源回收加工装备行业逐步形成了国产设备为主,部分进口零部件为辅的发展格局。
新型再生胶 篇6
目前,对于矿渣的研究比较成熟,已经开发出了矿渣-碱胶凝材料[1]、生态矿渣水泥[2]等高强材料。钢渣和脱硫石膏都是有活性成分的工业废渣,目前,钢渣和脱硫石膏都有多年在水泥和混凝土中使用的历史,然而在以前的研究中[3,4,5],都是以钢渣和脱硫石膏掺入到现有的水泥基材料中,且掺入量很有限,钢渣的活性较低是制约钢渣大掺量使用的重要因素。 另外,如何利用好建筑垃圾,也是减少污染、最大效率利用资源的有效途径之一。 鉴于此,本试验考虑将建筑垃圾再生微粉用于性能调节辅助胶凝材料的生产[6]。
本试验利用工业废渣和建筑垃圾来研制新型无熟料复合胶凝材料,使其各项性能可以达到32.5级复合水泥的性能指标,拟研制的无熟料再生微粉矿渣复合胶凝材料主要成分就是脱硫石膏、 钢渣、 矿渣和再生微粉。 脱硫石膏的掺量可达10%~20%、 钢渣用量10%~40%、 矿渣用量20%~40%、 再生微粉用量30%~40%或以上,同时使用少量激发剂。 该复合胶凝材料不仅利用了固体废渣,解决了环境污染问题,还可以减少水泥熟料用量,节约资源并降低能源消耗。
1试验内容
1.1主要试验材料
本试验主要原料有厦门某公司产“中国ISO标准砂”;宝钢产磁选除铁钢渣和水淬高炉矿渣;上海某电厂产脱硫石膏; 上海某公司产的再生微粉;自制激发剂A和无机盐类激发剂B。 试验所用激发剂的细度见表1,其它试验材料的化学组成见表2。
1.2试验方案
在试验准备阶段对脱硫石膏先进行65℃烘干处理,然后进行粉磨;对钢渣、矿渣和再生微粉进行粉磨处理, 得到和普通水泥同等细度的矿物粉料。 胶凝材料的胶砂强度试验按GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行,标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法按GB/T 1346—2001《水泥标准稠度用量 、凝结时间 、安定性检验方法 》 进行,细度测定按GB/T 1345—2005《水泥细度检验方法》进行。 S.Kumar[7]的研究表明,经过粉磨后的矿渣微粉具有优化胶凝体系中孔隙的能力;H.Binici[8]的研究表明, 磨细矿渣能降低胶凝体系的水化热, 并可以增加胶凝体系的后期强度。 所以,将材料在MH.III数显洛杉矶磨耗试验机中进行两次粉磨 ,每次粉磨完成后均对粉磨机进行清洗。
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在前期试验经验及综合比选的基础上,确定了单掺激发剂对各种矿物组分活性激发效果不是特别明显,因此,采用复掺激发剂来激发各种矿物组分活性。 激发剂的复掺比例为激发剂A:激发剂B= 2.78%:2.22%时, 其强度等各项性能达到最佳 。 因此,本次正交试验中暂不考虑激发剂这一因素。
为了进一步研究各原材料掺量对复合胶凝材料强度、凝结时间、标准稠度需水量等物理力学性能的影响,设计了如下三因素、三水平正交试验。 表3为A组正交试验的三水平、三因素。 表4所示为B组正交试验的三水平、三因素。 表5为A组对应正交试验表各矿物的质量百分比。 表6为B组对应正交试验表各矿物的质量百分比。 试验中对每个配比按表中比例称取各矿物粉料后进行均匀搅拌,然后按照相关规范标准进行强度、 标准稠度用水量、安定性和凝结时间等一系列试验。
2试验结果与分析
2.1无熟料复合胶凝材料物理力学性能
表7、 表8为正交试验各配合比新型无熟料胶凝材料物理力学性能试验结果。
由试验结果可知,A、B两组试验中安定性合格的仅A3★、A5★、A9★; 新型无熟料胶凝材料的标准稠度用水量较水泥有所提高,其原因在于该胶凝材料中含有颗粒粒径较小、比表面积较大的再生微粉,其凝结时间比水泥的凝结时间有所延长,其中能满足普通硅酸盐水泥初凝时间≥45min、 终凝时间≤600min的只有A3★、A5★、A9★; 而其抗压、 抗折强度能达到32.5级标号复合水泥的只有A5★ 和A9★。 按照GB 175—2009《通用硅酸盐水泥》标准,仅A5★和A9★能达到32.5级复合水泥的各项性能标准。
A组试验中有3组配合比的各项性能较好 ,这3组配合比中再生微粉和矿渣含量总和都达70%以上,钢渣含量则在15%以下。B组试验中各组配合比的各项性能均很差,B组中钢渣含量较A组要高, 且每组配合比均高于15%。 由此可见,在A、B两组的各配合比中,当钢渣含量高于15%时,其各项性能指标均很低,这可能是由于所用钢渣中的游离氧化钙含量过高,导致其体积安定性不合格,进而影响了强度等其他性能。
新型无熟料复合胶凝材料A、B组正交试验抗折强度直观分析结果分别见表9和表10;抗压强度直观分析结果分别见表11和表12; 凝结时间直观分析结果分别见表13和表14; 标准稠度需水量直观分析结果分别见表15和表16。
由表9、表10可知,对抗折强度影响大小的顺序为矿渣、钢渣、再生微粉和脱硫石膏,即矿渣含量越高抗折强度越高;钢渣含量越高抗折强度越低。
由表11、表12可知,对抗压强度影响最大的依次为矿渣、钢渣、再生微粉和脱硫石膏。 矿渣含量越高,抗折强度越高;钢渣含量越高,抗折强度越低。
综合抗折和抗压强度的极差分析可知,对新型无熟料复合胶凝材料强度影响最大的依次为矿渣、 钢渣、再生微粉和脱硫石膏,其中,矿渣含量越高, 强度越高;钢渣含量越高,强度越低。
由表13、表14可知,对初凝时间影响大小的顺序为:脱硫石膏、钢渣、再生微粉和矿渣,其中,脱硫石膏含量越高,初凝时间越长。 对终凝时间影响最大的依次是钢渣、 再生微粉、 矿渣和脱硫石膏,其中,脱硫石膏含量越高,终凝时间越长。
由表15、表16可知,对新型无熟料复合胶凝材料需水量影响大小的顺序为再生微粉、钢渣、矿渣和脱硫石膏,即再生微粉含量越高,需水量越大。
2.2养护条件对无熟料复合胶凝材料强度的影响
试验选取具有代表性的A9★和B4★两组配合比进行试验,采用三种养护条件进行对比,分别是标准养护(相对湿度≥90%,温度20℃的水中)、湿气养护(相对湿度≥90%,温度20℃的湿气中)和空气养护 (试验时室内气温20~25℃, 空气湿度60%~ 80%),养护至龄期后测试其胶砂强度 ,试验结果如表17和表18所示,不同养护条件下抗折强度和抗压强度对比如图1和图2所示。
由试验结果可知,对于在标准养护下强度能达到32.5级复合水泥强度的配合比,在湿气养护和在空气养护中的养护强度要低于标准养护下的强度, 而湿气养护与标准养护的强度相差不大, 空气养护的强度则要低许多,其养护效果为:标准养护>湿气养护>空气养护。 而对于在标准养护下强度非常低的配合比,其在湿气养护和在空气中的养护强度要高于标准养护下的强度,特别是在空气养护中的强度要远大于在标准养护和湿气养护中的强度,养护效果为:空气养护>湿气养护>标准养护。
3结论
(1)在达到32.5强度等级水泥性能的配合比试验中, 再生微粉和矿渣的含量总和占70%以上,而钢渣含量在15%以下。
(2)正交试验结果表明 , 对新型无熟料再生微粉矿渣复合胶凝材料强度影响最大的依次为矿渣、 钢渣、再生微粉和脱硫石膏。 其中,矿渣含量越高, 强度越高;钢渣含量越高,强度越低。
(3)对新型无熟料复合胶凝材料的需水量影响最大的依次为再生微粉、钢渣、矿渣和脱硫石膏。 其中,再生微粉含量越高,需水量越大。
(4)在各组配合比试验中 ,钢渣含量高于15% 以上时,其安定性均不合格,进而导致强度等其他性能也都很难达到32.5级水泥的性能,可能是由于所用钢渣中游离氧化钙含量过高导致。
(5)由新型复合胶凝材料在不同养护条件下的试验可知,当配合比中钢渣含量低于15%时,试件在标准条件下养护效果最好,当钢渣含量高于15% 时,其在空气中的养护效果最好。
(6)本试验所配制的新型无熟料再生微粉矿渣复合胶凝材料基于完全采用工业废渣和建筑垃圾而得到,具有节能环保,绿色低碳的社会效益和经济效益。
摘要：基于正交试验,以再生微粉、脱硫石膏、矿渣和钢渣为主要原料,并复掺少量激发剂,探讨了各种矿物成分掺量对新型无熟料胶凝材料强度、安定性、标准稠度需水量和凝结时间的影响,找出了与32.5级复合水泥强度等级相当的无熟料胶凝材料的配合比,并得到了各矿物组成的最佳配合比设计。同时,分别研究了养护条件对不同强度的新型无熟料胶凝材料的影响,当配合比中钢渣含量低于15%时,在标准条件下养护效果最好;当钢渣含量高于15%时,在空气中的养护效果最好。