摘要：文章研究了工业固废集料的分选及二次加工技术,并设计了相应的加工工艺。对工业固废混合料的现场施工工艺和控制参数进行了探讨,以确保工业固废在大规模应用中的可行性。研究表明,路面工程对碎石的需求量较大。通过社会调查确定了碎石的价格,并结合现场勘测发现,路基开挖出的石渣可以经过再加工用于固废利用,替代原设计图纸中的基层和底层水泥稳定级配碎石。此外,开采出的片石可用于浆砌防护工程。

摘要：为改善生土材料的力学性能,本研究以铁尾矿、煤矸石、电石渣、油泥与水泥等材料作为掺和料对生土进行改性。基于单形格子法设计配方,对3种配方、180个改性生土试件进行抗压强度试验,研究不同因素对试件破坏形态、抗压强度和试验数据离散性的影响;利用频数分析法,研究了固废改性生土材料的最优配方;通过CT扫描,从细观层面分析受荷后材料内部的分形和孔隙。结果表明:改性生土试件抗压破坏形态基本相同,极限位移受掺料影响显著。以煤矸石与电石渣、铁尾矿与水泥、油泥与水泥作为掺和料均可大幅提高改性生土试件的力学性能,掺和料种类、掺量对改性生土试件强度及数据离散性影响显著。经过频数寻优,3种配方的理想强度掺和料配比分别为1)铁尾矿12.1%~19.5%(质量分数,下同)、水泥13.9%~19.1%、生土65.5%~69.9%;2)电石渣6.7%~14.1%、煤矸石8.9%~11.8%、生土76.7%~81.8%;3)油泥11.4%~14.4%、水泥17.4%~19.4%、生土67.1%~70.5%。材料内部的分形和孔隙特征稳定,表现出较小的波动性和良好的密实性。

摘要：在熔渣粒化过程中引入辅助气淬风,降低转杯温度同时强化熔渣粒化效果,提高了渣粒利用率且增加了系统使用寿命。建立了带有气淬风的三维熔渣粒化模型,采用SST k-ω湍流模型,利用VOF方法研究了气淬风对熔渣粒化效果、废渣颗粒飞行速度以及转杯冷却效果的影响。探究了不同气淬风条件下熔渣颗粒水平飞行速度的变化规律,为优化颗粒飞行轨迹及粒化仓空间设计提供参考依据。结果表明,增大风量使熔渣粒径分布向较大区间移动,但有利于改善渣粒球形度。气淬风在4~6 m^(3)/h的风量范围内能产生有效的破碎作用,当风量大于2 m^(3)/h时,冷却效果较好。采用环形缝隙出风时,渣粒平均直径最小,且靠近转杯壁面的温度较低,飞行速度适中,球形度优于无气淬风状态。

摘要：为了解决石墨尾矿复垦过程中物理性状较差的问题,研制出一种能够改善其透气性、保水性及结构性的复合改良剂。首先,通过室内试验分别探究玉米秸秆、牛粪和风化煤3种材料对石墨尾矿物理性状的影响以及施用量范围;其次,采用响应面法(RSM)设计试验,得到复合改良剂(玉米秸秆+牛粪+风化煤)的最优配比;最后,分别从透气性、保水性和结构性上分析改良后尾矿的物理性能,并利用扫描电镜(SEM)技术探讨复合改良剂对其微观结构的影响及作用。结果表明:施用单一改良材料时,玉米秸秆对石墨尾矿透气性影响效果最为明显,牛粪对其保水性提升最为显著,风化煤对其大团聚体含量的影响效果最强。复合改良剂的最优配比为玉米秸秆4.10%、牛粪10.49%、风化煤2.94%,此时石墨尾矿的容重、田间持水量和大团聚体含量分别为1.1g/cm^(3)、61.71%和84.51%;对比改良前石墨尾矿总孔隙率和水稳性大团聚体含量分别提升了17.42%和14.48%,持水能力也得到明显改善;SEM分析显示改良后石墨尾矿表面出现明显胶结物,颗粒之间由角-面接触和边-面接触转变为直接点接触,大量颗粒凝聚在一起形成团聚结构,从微观尺度验证了复合改良剂对石墨尾矿物理性状的影响。该复合改良剂对石墨尾矿物理性状改善作用显著,对于实现石墨尾矿复垦利用具有可行性。

摘要：粉煤灰(CFA)的回收利用对缓解日益严重的环境污染具有重要意义。本文以CFA为原料,利用简单的“一锅法”设计合成负载Ni的复合微波吸收材料(Ni/CFA-x),以实现低成本吸收材料的制备和CFA资源回收利用。研究表明,随硝酸镍前驱体溶液浓度的增加,材料的吸波效果先增强后减弱。负载适量的金属Ni颗粒,使得材料介电和磁性组分之间的有效复合表现出显著增强的微波吸收性能。当硝酸镍前驱体溶液浓度为1.0 mol/L时,材料的吸波效果最佳,在2.0 mm涂层厚度下,材料最小反射损耗达到-47.9 dB,对应的有效吸收带宽达到4.2 GHz。材料优异的吸波性能主要源于金属Ni颗粒与一定石墨化程度碳引起的导电损耗及其与CFA基体各组元间的界面极化损耗。

摘要：由广东省振兴科技基金会支持、广东省硅酸盐学会主办的低碳建材与固废利用学术研讨会于2022年12月23日以线上腾讯会议和全网直播的形式成功举办,广东省建筑材料研究院有限公司、华南理工大学、广州大学、广州市建筑科学研究院有限公司协办。本次研讨会围绕新型低碳建材设计及建材生产过程的碳排放控制中的关键问题邀请国内资深专家开展主题讲座,并邀请学术界与企业界代表进行交流,同时成立广东省硅酸盐学会低碳建材与固废利用专委会,由华南理工大学张同生研究员作为主任委员,目前已有近120位委员。

摘要：为了提高建筑固废利用率,研究了将高砖渣含量的建筑固废加工成再生细石和再生细骨料配置成中低强度再生细石混凝土,应用于垫层、找平层、填充层、找坡层等Ⅰ-A和Ⅰ-B环境中。通过再生骨料小粒径化、再生细石充分预湿以及研制专用外加剂等手段,解决了高砖渣含量再生细石混凝土流动性损失快、易堵泵等缺点。同时通过融合普通混凝土和轻骨料混凝土设计方法,解决了再生细石混凝土配合比设计问题,并提出了再生细石、再生细骨料的质量控制指标以及最大体积取代率。最终成功配置出工作性能良好、强度符合要求的C15、C20、C25等强度等级的再生细石混凝土。为高砖渣含量建筑固废找出一条批量资源化高附加值的利用途径。

摘要：道路工程中淤泥资源化利用是目前存在的技术难题,为此将淤泥改性成路基填料,以SM-C型改性剂对淤泥改性土的性能影响为研究主体,进行击实试验、无侧限抗压强度试验和CBR试验分析淤泥改性土力学性能的演变规律,进行干湿循环试验研究改性土抵抗水损坏的能力,进行微观试验研究淤泥改性土的改性机理。研究成果如下:①随改性剂掺量增加,改性土最佳含水率提高,最大干密度下降。②添加改性剂能显著提升淤泥改性土的无侧限抗压强度、CBR值,8%掺量的淤泥改性土可满足各等级道路路基填料CBR值要求。③随改性剂掺量的增加,淤泥改性土水稳性能提升明显。④微观试验结果表明,改性剂拌合淤泥发生水化反应,生成的碳酸钙及水化硅酸钙等水化产物填充在颗粒孔隙间,使土颗粒粒径增加,土体力学强度得到提升。

摘要：为解决露天铅锌矿尾砂易对周边环境造成污染,降低尾砂处治成本,实现固废利用,本文对铅锌矿在水稳层中应用的可行性展开了研究。首先对铅锌矿尾砂的理化性质进行分析,然后将其作为细骨料应用于水泥稳定碎石层,并测试了试块的无侧限抗压强度及抗硫酸盐侵蚀性能,最后通过浸出试验,对其重金属离子的浸出量进行了检测。结果表明,铅锌矿尾砂应用于水泥稳定碎石层时,其最佳水胶比为0.5,当水泥掺量为6%,其强度能满足《公路沥青路面设计规范:JTG D50—2017》对二级及二级以下公路底基层要求,且铅锌矿尾砂水稳层抗硫酸盐侵蚀性能明显优于普通水稳层,通过浸出试验发现,当水泥掺量为6%时,其Pb、Zn离子浸出量均符合《生活饮用水卫生标准:GB 5749—2022》要求。研究结果可为铅锌矿尾砂在公路领域的应用提供借鉴和参考。

摘要：为探索钢渣集料、粉煤灰、高炉矿渣粉全固废制备道路基层材料的可行性,利用工业固废胶凝潜力,开发地聚物稳定钢渣(GeoSS)基层材料,提出GeoSS混合料设计流程,并研究了不同硅铝质粉料剂量和碱用量对力学强度、干缩性能、碳减排效益、重金属浸出浓度的影响,最后利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM/EDS)分析了GeoSS混合料的地聚合反应和地聚物-钢渣界面特性。结果表明:GeoSS混合料具有优异的抗压强度和劈裂强度,总干缩系数远小于水泥稳定碎石C5,能够满足极重、特重交通的高速公路基层所需的承载能力和路用需求。相较于水泥稳定碎石C5,GeoSS混合料的碳排放当量最高可降低54.21%,具有显著的碳减排效益。地聚物胶凝产物通过物理吸附和化学结合,将固废原材料的重金属离子所封固,浸出液中Pb和其他重金属浓度分别满足Ⅳ级和Ⅲ级地下水标准,对道路周围环境的污染风险较低。粉煤灰和矿渣粉通过碱激发产生了水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和水化硅铝酸钠(N-A-S-H)等胶凝产物;同时在地聚物结合料的碱性条件下,钢渣集料表面水化速率加快并产生胶凝化,生成了晶体产物水化石榴石和无定形产物C(N)-A-S-H,该反应以水化反应为主,伴随微弱的地聚合反应。钢渣集料表面产生的胶凝产物,有助于填充和密实地聚物与钢渣的界面过渡区,从而产生更强的界面黏结能力,从而提高GeoSS混合料的路用性能。可见,利用钢渣集料、粉煤灰、高炉矿渣粉全固废制备地聚物稳定钢渣用作道路基层材料是可行的,该研究可为固废基地聚物类基层材料的设计和应用推广提供参考。