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铝矾土尾矿烧结透水砖的性能调控

2021-05-06李志新马先伟牛季收费一航曹济臣李学国

河南城建学院学报 2021年1期

李志新,马先伟,牛季收,赵 亮,卢 阳,费一航,曹济臣,李学国

(1.河南城建学院材料与化工学院,河南 平顶山467036;2.河南城建学院土木与交通工程学院,河南平顶山467036;3.河南省科学院化学研究所有限公司,河南郑州450002)

随着社会经济的发展和城市化进程的加快,城市地表被钢筋混凝土建筑和不透水的路面所覆盖,这些路面给出行带来极大方便的同时,也带来诸多负面影响,如混凝土路面呼吸性差、散热和透水性能差,易导致“热岛效应”、积水等现象的发生,破坏了原地表土壤中的生态环境[1]。采用透水砖铺设的路面具有良好的透水性和保湿性[2-5],因此,开发环保型透水砖,并用于路面铺设对建设“海绵城市”势在必行。

透水砖分为烧结型和非烧结型两种。烧结型通常以优质黏土为原材料,也有高炉矿渣[5]、疏浚泥[6]、城市污泥[7]、粉煤灰[8-10]、偏高岭土[11]、镍铁矿渣[12]等做原材料,再复配其他材料,但由于原材料干燥和烧成能耗高,使其成本增加,限制了推广。非烧结型可以采用水泥[13-14]、铁尾矿[15-17]等做原材料,采用自然养护或蒸养工艺制备而成,成本较低,应用较广。不过与烧结型相比,非烧结型强度偏低,耐磨性、抗冻性和抗化学腐蚀性较差,使用年限较低。

铝矾土尾矿是铝矾土企业在物理选铝过程中排放的一种固体废弃物。对其处理不当易造成粉尘污染或溃坝风险。经前期研究发现,铝矾土矿中存在基本满足陶瓷原料的化学成分,可以作为陶瓷类制品的原材料。

本文以铝矾土尾矿为胶结料制备高性能烧结透水砖,通过研究铝矾土尾矿的安全性、骨料种类和骨浆比的影响,并综合考虑透水性能与抗压强度的关系,为烧结透水砖的实际应用提供理论依据。……

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