【摘 要】
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ZSM-5沸石在多次循环利用之后各项性能都严重退化以至于达不到使用标准,从而成为一种新型的固体废弃物。处理这些用过的沸石可能会导致环境问题,因为其中可能含有少量挥发性有机物,一旦处理方法不当,极易产生二次污染。本文主要对废弃ZSM-5进行了全面的定性定量分析,并采取了三种有效的方法利用了这种性能优异的固废,一是研究了将废弃ZSM-5当做辅助胶凝材料掺入到水泥中,制备了水泥替代率为5%、7%和10%
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ZSM-5沸石在多次循环利用之后各项性能都严重退化以至于达不到使用标准,从而成为一种新型的固体废弃物。处理这些用过的沸石可能会导致环境问题,因为其中可能含有少量挥发性有机物,一旦处理方法不当,极易产生二次污染。本文主要对废弃ZSM-5进行了全面的定性定量分析,并采取了三种有效的方法利用了这种性能优异的固废,一是研究了将废弃ZSM-5当做辅助胶凝材料掺入到水泥中,制备了水泥替代率为5%、7%和10%的标准水泥砂浆,并对其物理性能和水化产物进行了测试与表征;二是利用其来替代部分粉煤灰制备蒸压加气混凝土,主要研究了废弃ZSM-5的掺量对粉煤灰基蒸压加气混凝土力学性能和反应产物的影响;三是以废弃ZSM-5为主要原料制备蒸压加气混凝土,并对其力学性能,发泡性能以及水化产物进行了研究。本文所使用的表征技术包括:x射线衍射、扫描电子显微镜、水化放热、傅里叶变换红外光谱和热重法。本文主要内容如下:（1）对本研究中使用的废弃ZSM-5进行XRD定性和定量分析,结果表明为ZSM-5废料中含有5.38%的石英、16.18%的方石英石、39.54%的非晶态二氧化硅和38.90%的ZSM-5。并且通过BET分析可知,废弃ZSM-5的比表面积为319 m2/g,仍然具有一定的吸附能力,同时其内部存在大量2-4 nm之间的介孔。（2）通过研究不同废弃ZSM-5掺量对水泥性能的影响,可以发现随着废弃ZSM-5的掺量的不断增加（5%～10%）,水泥砂浆的抗压强度逐渐上升,流动度不断降低;所有样品的火山灰活性指数在102～129%之间,表明废弃ZSM-5具有卓越的火山灰活性;水泥浆体中的氢氧化钙的含量随着废弃ZSM-5掺量的增高而降低;废弃ZSM-5中非晶Si O2的火山灰反应主要发生在水化反应的早期,而ZSM-5的反应主要发生在水化7天后。此外,混合水泥的水化产物的微观结构结合的更为紧密。（3）通过研究不同废弃ZSM-5掺量对粉煤灰基加气混凝土的影响,可以发现废弃ZSM-5可以有效地提高加气混凝土的发泡效果,同时改善了机械强度,还能降低制品的容重。当废弃ZSM-5掺量为15%时,AAC的容重和抗压强度分别为516 g/m3和3.1 MPa。废弃ZSM-5的掺入可以促进了托勃莫来石的形成,提产品的性能。此外,反应产物更厚且结合更紧密,部分针状和草状托伯莫里石被片状托伯莫里石取代。（4）制备了以ZSM-5为主要原料的蒸压加气混凝土样品,样品容重为500g/m3,抗压强度为4.2 MPa。其最佳配比为:废弃ZSM 51%,水泥12%,生石灰34%,石膏3%,铝粉0.14%,水灰比为0.8;采用氢氧化钠作为助发泡剂提高发泡效果,结果表明当Na OH掺量为0.6%时,发泡效果最佳,制备出的AAC样品容重为414 g/m3,抗压强度为2.9 MPa。并且对废弃ZSM-5的发泡性能进行了测试,试验结果表明在没有铝粉的情况下,浆体仍然产生了22.1%的体积膨胀,表明废弃ZSM-5自身具有发泡能力。图[31]表[14]参[105]
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