油泥砂制备蒸压加气混凝土砌块试验研究毕业论文 - 图文(6)

第二章 实验材料、仪器及工艺

2.1主要实验材料

2.1.1 油泥砂

本次试验所用油泥砂取自与山东胜利油田东营金岛有限公司，该油泥砂经过洗砂处理后用于试验。 2.1.1.1油泥砂的洗砂处理

油泥砂取自山东胜利油田，油泥砂分离工艺如图2-1。

图2-1 油泥砂脱油去泥工艺流程

Fig.2-1 Technological Process of Oil-containing Silt Deoiling and Desliming 污泥砂池内的油泥砂在泵的作用下进入洗砂器，在洗砂器中进行离心作用后，排出的砂子排放至洗砂罐，溢流污泥水和污油返回回污泥砂池中进行油的回收，洗砂罐内加入联合站采油污水混合，开启搅拌器进行边冲洗边搅拌，混合后的砂水液提升至浓缩器进行二次清洗浓缩，浓缩罐溢流液回流污泥砂池。浓缩罐内积砂定期排放至振动筛进行砂水分离，污水经污水泵打入联合站污水处理装置。

本试验所用油泥砂为经过洗砂处理过后堆放的油泥砂。 2.1.1.2油泥砂的一般物理性质

经洗砂处理后外观呈深褐色，自然含水率为1.3 %。对油泥砂试样进行粒度筛析，累计粒度特性曲线如图2-2，试样平均粒度d50约为 0.25 mm，-200目含量约为1.74 %。含油率约为0.8 %（测试方法参照标准[35]进行），其中烃类油约为0.65 %。实验中发现油泥砂20目筛上产物大多数为大颗粒油团聚，含油率较高，大约为2 %，其含油率较高对制品有较大影响，故实验时进行筛除。

1009080级别负累积产率/p605040302010000.10.20.30.40.50.60.70.80.91筛孔尺寸/mm图2-2 累积粒度特性曲线

Fig.2-2 Cumulative Grain-size Property Curve

2.1.1.3油泥砂的化学性质

对油泥砂的化学组成进行分析，测定方法？得到结果见表2-1。

表2-1 油泥砂的化学组成

Tab.2-1 Chemical Composition of Oil-containing Silt

成 分 含量%

Na2O 2.06

K2O 2.27

Al2O3 9.80

Fe2O3 0.43

MgO 0.43

CaO 0.89

SiO2 82.49

TiO2 0.20

烧失量 1.55

油泥砂中的SiO2和Al2O3含量较高，可与料浆中的Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙和水化硫铝酸钙，满足制备加气混凝土对硅铝成分的要求。 2.1.1.4油泥砂的矿物组成

通过对油泥砂的XRD测试及岩矿分析，测得油泥砂主要矿物组成为：石英76.0 %，钠长石16.9 %，白云石2.6 %，赤铁矿0.4 %，金红石0.2 %，油泥砂的XRD图谱如图2-3。

图2-3 油泥砂XRD图谱 Fig.2-3 XRD Map of Oil-containing Silt

2.1.2生石灰

生石灰的主要成分为CaO，在加气混凝土胶凝体系中，为主要的钙质材料。生石灰的品质对加气混凝土生产的稳定性和加气混凝土成品的性能有很大影响。生石灰在体系中与水搅拌混合时，放出热量同时水化生成大量氢氧化钙，即生石灰的“消化”。石灰与体系中硅质材料反应生成胶体或结晶状的水化产物为加气混凝土强度的主要来源。同时，生石灰水化放热，促进胶凝体系的反应，加快了稠化和硬化速度，并且生石灰消化为体系提供了碱性环境，为铝粉发气提供了条件。同时，生石灰的细度也很重要，它直接影响着生石灰的反应速度。

在制作生石灰的过程中碳酸钙会分解成活性部分和非活性部分，加气混凝土生产就是利用生石灰的活性部分[36]。在蒸压反应阶段石灰是主要的氧化钙提供者，它参与与硅质发生的水热合成反应，从而使产品得到必要的抗压强度。

本次试验采用淄博产中活性生石灰，含活性CaO约为80 %。在试验前对块状生石灰进行磨细处理。先使用破碎机对生石灰块进行破碎，再使用快速磨对进行粉磨，粉磨10 min后取40目筛下部分进行加气混凝土制备实验。实验测得该生石灰消化时间为12 min，消化温度为90 ℃左右，粒度在200目筛上剩余小于15 %。石灰消化放热曲线见图2-4。

1009080706050403020100051015消化时间/min20消化温度/℃

图2-4 生石灰消化曲线图

Fig.2-4 The Slaking Curve of Quicklime

2.1.3水泥

水泥是一种广泛应用的水硬胶凝材料，水泥水化反应时生成大量的水化硅酸钙、钙矾石、水化铝酸钙等，添加少量水泥能够调节体系料浆稠化程度、黏度以及可塑性能，同时可加速坯体的硬化、促进蒸养过程中的水热合成反应等。实验采用山东铝业水泥厂的P.O.42.5R普通硅酸盐水泥，可保证浇注的稳定，提高制品的早期强度，方便制品的脱模与切割。所用水泥性能检测指标如下表2-2和表2-3。

表2-2 水泥的化学组成

Tab.2-2 Chemical Composition of Cement

成 分 CaO 含量% 58.47

SiO2 22.32

Al2O3 8.95

SO2 2.53

表 2-3 水泥的物理性能

Tab.2-3 Physical Properties of Cement

力学性能 安定性 初凝时间 终凝时间

min

合格

152

min 198

抗压强度Mpa 抗折强度Mpa 3d 5.8

2.1.4发气材料

发气材料在加气混凝土中的作用是在料浆中发生反应并放出气体，在料浆中形成大小均匀的球形气泡。本次试验使用的发气材料是铝粉，它具有发气性能好和发气时间比较容易控制等优点。铝粉是国内外最普遍使用的发气剂，铝是活泼金属，它能与水反应并置换出水中的氢生成氢气。化学反应式为：

28d 9.2

3d 26.9

28d 48.5

Fe2O3 MgO 3.72

2.05

TiO2 0.44

烧失量 1.54

标准稠度用水量% 26.7

2Al+6H2O＝2Al(OH)3+3H2↑

暴露在空气中的铝粉表面有一层致密的氧化膜，阻碍在一般情况下的铝粉与水反应。在制备加气混凝土砌块的料浆中，生石灰的消化反应生成氢氧化钙，该碱性物质溶解Al2O3，当铝粉表面的氧化膜被溶解后，铝单质就能与水反应生成氢气，并生成胶凝状的Al(OH)3，它与Al2O3一样也会阻碍水与铝粉表面的发

生接触并反应，然而Al(OH)3同样也能溶解在碱性条件中。所以在碱性环境中，铝粉就能不断与水发生反应，碱的作用是溶解氧化铝和氢氧化铝，这种反应化学式为：

2Al+3Ca(OH)2+6H2O＝3Ca·Al2O3·6H2O +3H2↑

铝粉在体系中反应放出氢气形成的气泡分布均匀，使料浆发生膨胀从而成为达到轻质多孔的结构。如果所使用的铝粉不当，所制成的成品会出现气泡形状不良、塌模等现象，严重影响制品质量。实验用铝粉作为发气材料，，银灰色无结块，符合标准GB2084–80《发气铝粉》[37]的技术要求。 2.1.5石膏

石膏在加气混凝土体系中作为调节材料，其作用：①可参加水泥在体系中的反应并调节凝结时间，避免水泥发生假凝现象。②是抑制石灰的消化，延长消化时间并降低最终消化温度，防止石灰消化过快导致铝粉发气不充分，保证发气质量。③可提高坯体与制品的强度。石膏也可反应生成水化硫铝酸钙等，对增加成品的抗压强度有着积极的影响，并增加坯体适应蒸压养护时的温湿变化的实际能力。采用含磷、氟等有害物质的磷石膏[38]，既能解决磷石膏的处理问题，又能降低油泥砂加气混凝土砌块的成本，故本次试验采用二水磷石膏。磷石膏是磷酸和磷肥产业及一些洗涤合成工业排放的废渣，多呈灰白色，为多组分的复杂晶体。实验用磷石膏是细粉末，95 %的颗粒小于0.2 mm，含水率为10 %~20 %。 2.1.6水

在蒸压加气混凝土砌块的生产中，用水量的多少也尤为重要。水能使料浆各组分充分均匀混合，并且保证料浆 …… 此处隐藏：1943字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……