發(fā)布時(shí)間：2024-06-01 09:42

　　目前鋼渣排放量、庫存量大,但利用率不高,關(guān)鍵是安定性未能解決。本文研究提出了通過微生物礦化技術(shù)提升安定性和強(qiáng)度,研究了不同摻量微生物對鋼渣中主要礦物相碳化反應(yīng)速率的影響,測試了微生物摻量和鋼渣粉比表面積對試件壓蒸線性膨脹率和強(qiáng)度的影響,通過MIP和SEM分析試件孔隙率和微觀形貌,并對微生物改性鋼渣膠凝材料機(jī)理進(jìn)行分析。結(jié)果表明,微生物能提高鋼渣中游離氧化物和硅酸鹽礦物相碳化反應(yīng)速率,提高礦化產(chǎn)物的強(qiáng)度。要使試樣壓蒸線性膨脹率降低至0.5‰以下,采用微生物添加劑后,試驗(yàn)所用鋼渣粉比表面積可由565 m²/kg降低至360 m²/kg。鋼渣中摻入微生物可促進(jìn)碳化過程中礦物相離子溶出和碳酸鹽礦物生成,降低試件孔隙率,密實(shí)基體結(jié)構(gòu),從而提高鋼渣膠凝材料試件的強(qiáng)度。微生物-鋼渣膠凝材料制品強(qiáng)度可達(dá)40 MPa以上,其他物理性能均符合國家標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)際道路鋪裝工程應(yīng)用中體積穩(wěn)定性好,無泛堿現(xiàn)象,且利潤優(yōu)勢顯著,應(yīng)用前景廣闊。

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

圖1微生物添加劑的外觀、微觀形貌及芽孢萌發(fā)率隨時(shí)間變化情況

將膠質(zhì)芽孢桿菌接種于滅菌后的培養(yǎng)基溶液培養(yǎng),離心制備濃縮菌液,再采用噴霧干燥設(shè)備制成菌粉,作為微生物添加劑使用。肉眼觀察的外觀如圖1(a)所示,掃描電鏡下觀察的芽孢如圖1(b)所示。將該微生物接種于無菌培養(yǎng)基中30℃培養(yǎng)24h,通過流式細(xì)胞儀(ACEAD2040R,Chin....

圖2微生物對礦物轉(zhuǎn)化率的影響

微生物的加入同樣對β-C2S和C3S反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化程度均有顯著提升,如圖2(c)、(d)所示,當(dāng)碳化時(shí)間為80min時(shí),摻4%微生物的β-C2S轉(zhuǎn)化率由40%提高至60%,C3S轉(zhuǎn)化率由36%提高至59%。當(dāng)碳化時(shí)間為180min時(shí),β-C2S和C3S轉(zhuǎn)化率分別提高到87%和....

圖3摻微生物不同礦物漿體碳化后強(qiáng)度增長率σ

σ=Cm-C0C0×100%(2)式中:σ為礦物漿體的強(qiáng)度增長率,%;Cm為摻微生物的礦物漿體碳化強(qiáng)度,MPa;C0為不摻微生物的礦物漿體碳化強(qiáng)度,MPa。

圖4標(biāo)準(zhǔn)和碳化條件養(yǎng)護(hù)下不同細(xì)度鋼渣粉砂漿試件壓蒸線性膨脹率

對不同細(xì)度鋼渣粉所制備的砂漿試件在標(biāo)準(zhǔn)和碳化條件養(yǎng)護(hù)后,進(jìn)行壓蒸處理并通過比長儀測定計(jì)算壓蒸線性膨脹率,結(jié)果如圖4所示。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件(B)的線性膨脹率超過2.5‰,并且試件表面出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,表明鋼渣存在嚴(yán)重的安定性不良性問題。而碳化養(yǎng)護(hù)后的鋼渣粉砂漿試件(C-0%和C-4%實(shí)驗(yàn)組....

本文編號：3985709