油泥砂制备蒸压加气混凝土砌块试验研究毕业论文.doc
《油泥砂制备蒸压加气混凝土砌块试验研究毕业论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《油泥砂制备蒸压加气混凝土砌块试验研究毕业论文.doc(53页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、单位代码:10433学 号:Y1106167分类号:密 级:山东理工大学硕士学位论文油泥砂制备蒸压加气混凝土砌块试验研究Preparation of Aerated Concrete Block with Oil -containing Silt研究生: 李文浩 指导教师: 任京成教授 协助指导教师: 申请学位门类级别: 工 学 硕 士 学科专业名称: 矿物加工工程 研究方向: 资源综合利用 论文完成日期: 2014年4月10日 独 创 性 声 明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰
2、写过的研究成果,也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名: 时间: 年 月 日关于论文使用授权的说明本人完全了解山东理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅;学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名: 时间: 年 月 日导师签名: 时间: 年 月 日山东理工大学硕士学位论文 摘要摘要油泥砂是在油
3、田生产活动中,被原油及其它有机物污染了的泥、砂、水的混合物,其主要产生于原油集输及处理中的各个环节。试验使用来自于胜利油田金岛农工贸公司经脱水处理后的油泥砂,其主要矿物组成为石英、方解石、长石和金红石等;所用油泥砂主要化学成分为SiO2(约为82.4 %)和Al2O3(约为9.8 %);自然含水率约为1.3%,油泥砂平均粒度约为0.25 mm,200目筛下含量约为1.74 %。通过试验试验通过对油泥砂物化性质的研究以及油泥砂制备的蒸压加气混凝土砌块的物理性能研究,探讨影响制备油泥砂蒸压加气混凝土砌块性能的工艺因素,如油泥砂磨细度、水料比、水泥掺量、石灰和石膏的掺量、发气剂的添加量以及其他工艺参
4、数,实现油泥砂的资源化综合利用。并对油泥砂制备的蒸压加气混凝土砌块的养护制度、表观密度、抗压强度、干燥收缩、导热系数、干湿循环性、抗冻性能和水化过程及机理进行探讨。实验结果表明,油泥砂制备的蒸压加气混凝土砌块的干表观密度在500700 kg/m3时,能达到GB/T11968-2006标准中干表观密度、制品强度、吸水率、导热系数、干燥收缩性、干湿循环和抗冻性能的要求。采用X射线衍射分析(XRD)和电镜扫描(SEM)等方法,对油泥砂加气混凝土的微观结构和晶相以及砌块内部的水化反应原理进行分析,并通过浸出液分析探讨油泥砂砌块对环境的影响。研究表明:油泥砂经过预处理后作为硅质材料,以石灰-水泥作为混合
5、钙质材料的胶凝体系,在11.5 MPa饱和蒸汽条件下蒸压5 h,制备的油泥砂加气混凝土砌块,性能符合GB/T11968-2006标准中B06、A5.0的制品等级要求。关键字:油泥砂、硅质材料、蒸压加气混凝土、山东理工大学硕士学位论文 AbstractAbstractOil-containing silt discharged from production activities of the oilfield. It chiefly proceeds from the components in crude oils processing and transportation. Its a m
6、ixture of slug , sand and water, polluted by oil and other organism. The oil - containing silt come from the Shengli Oil Field Jindao Industry Co.,Ltd. The major mineral consistings are quartz, calcite, feldspar, rutile, etc.; The chemical components is SiO2about82.4%and Al2O3about9.8%;The natural m
7、oisture content is 5.3% and the average particle size of the Oil -containing Silt is about 0.25 mm. -200 for the purpose of 1.74%.Through the research on the physicochemical properties of oil-containing silt and the physical performance research of preparation of oil-containing silt autoclaved aerat
8、ed concrete block, discussions were made about the factors of oil-containing silt block, such as sand grinding fineness, water ratio, dosage of cement, lime and gypsum, adding quantity of gas agent and so on, And achieve the resource recovery and comprehensive utilization of oil-containing silt. Pur
9、pose to research the curing system, apparent density, compressive strength, drying shrinkage, thermal conductivity, dry -wet circulation, anti-freeze properties and the hydration process and mechanism of the preparation of oil-containing silt autoclaved aerated concrete block. After experimental evi
10、dence, the oil-containing silt prepared the autoclaved aerated concrete block which dry apparent density is 500 700 kg/m3.Its performance fully meet the requirements of dry density, strength, water absorption, coefficient of thermal conductivity, drying shrinkage, dry-wet circulation and freeze resi
11、stance in GB/T11968-2006 standard.Using XRD, SEM and other testing methods, to measure microstructure , phase, and hydration principle of the oil-containing silt autoclaved aerated concrete block. Through analyze the extract of block to investigate the impact of oil-containing silt block on the envi
12、ronment.The experimental shows that using the oil -containing silt after pretreatment as silicon materials and the lime, cement as mixing Calcium materials for prepared the autoclaved aerated concrete block, and the in the condition of 1 1.5 MPa thermo -static steam for 5h. It meet the requirements
13、of B06 density rate in GB/T11968-2006 standard and the middle strength for the A5.0.Key words: oil-containing silt; silicon materials; Calcium materials; the autoerated concrete blockIII山东理工大学硕士学位论文 目录目录摘要IAbstractII目录III第一章 绪论11.1油泥砂简介11.1.1油泥砂的产生及危害11.1.2油泥砂的处理现状21.2加气混凝土概述41.2.1加气混凝土的定义和分类41.2.2加
14、气混凝土性能特点41.2.2国内外研究现状及发展趋势61.3本试验研究的目的意义和研究内容71.3.1研究目的意义71.3.2研究内容81.3.3技术路线8第二章 实验材料、仪器及工艺102.1主要实验材料102.1.1 油泥砂102.1.2生石灰122.1.3水泥132.1.4发气材料142.1.5石膏152.1.6水152.2实验仪器与设备152.3工艺流程16第三章 油泥砂加气混凝土砌块的制备及性能183.1工艺参数的设计183.1.1配合比的选择183.1.2蒸压制度203.1.3油泥砂的磨细度213.2参数的优化223.2.1水料比对制品的影响223.2.2水泥用量对制品的影响233
15、.2.3石灰与石膏掺量对制品的影响243.2.4铝粉添加量对制品容重的影响253.3油泥砂加气混凝土砌块的性能测试263.4.1砌块抗压强度的测试263.4.2砌块干表观密度的测试263.4.3砌块吸水率的测试273.4.4砌块干燥收缩率的测试273.4.5砌块干湿循环测试283.4.5砌块导热系数的测试283.4.6砌块的抗冻性测试293.4本章小结29第四章 实验结果与讨论314.1油泥砂加气混凝土砌块强度机理分析314.1.1砌块的XRD分析314.1.2产物的形貌结构分析314.1.3强度机理分析324.2油泥砂加气混凝土砌块浸出液分析334.3油泥砂加气混凝土砌块性能研究334.3.
16、1砌块表观密度与抗压强度的关系334.3.2蒸压养护时间与抗压强度的关系354.3.3抗压强度与孔隙率的关系364.3.4导热系数374.3.5干燥收缩384.3.6干湿循环实验384.3.7抗冻性能394.4经济成本分析40第五章结论42参考文献43山东理工大学硕士学位论文 第一章 绪论第一章 绪论1.1油泥砂简介1.1.1油泥砂的产生及危害油泥砂是普遍存在于各大油田的废弃物,主要是被石油及一些有机物污染了的泥、砂、水积淀后构成的污染物1。油泥砂主要产生途径有以下几种:施工作业中存在落地油、泥浆和油水;在采油后阶段产出物中含有大量的泥砂和水;在原油运输过程中泄漏污染周围的泥土;储油罐底积累的
17、一些含油泥砂。油泥砂的组分十分复杂,其中有水包油、油包水和固体悬浮物等多种状态2,且性质体系十分稳定,含有大量的老化油、沥青质、胶质、蜡质、腐化产物、细菌生物和生产中投放的絮凝剂、缓蚀剂等水处理药剂3以及设备及管道腐蚀产物和垢污。油泥砂具有含油量高、黏度高、颗粒细等特点,从而增加了油泥砂处理的难度和成本4。对油泥砂中的油进行分析发现,其主要组分为烃类物质,而胶质和沥青质较少5。油泥砂中所含的烃类物质具有较高的生物毒性,被列入国家危险废物名录中的危险废物(HW08) 67。油泥砂中的颗粒都带负电荷,这使得油泥砂中的颗粒之间因相互产生斥力而难以聚成大颗粒,继而难以沉降,这也导致了油泥砂含水率高,固
18、体含量低,悬浮微粒较多,体积庞大而难以处理。油泥砂对生态环境也有产生严重的影响8,它浪费了大片的土地,并使当地的生态环境遭到损害。油泥砂中的芳香烃类物质具有挥发性,可以进入大气,造成大气污染,在气温较高时,会散发出有特殊气味的化合物,对人类的身体健康造成影响;此外,油泥砂的污染会向地底渗透,污染土壤和地下水资源,对生态环境造成极大的影响;油泥砂中的油类物质和微量有害重金属会经过各种途径进入海洋,危害海洋生物。同时,油泥砂含油量较高,不加处理直接排放将浪费大量的石油资源。因此,能否科学有效地处理油泥砂问题已经成为影响石油行业可持续发展的关键因素9 10。1.1.2油泥砂的处理现状因油泥砂来源的不
19、同,其组成和性质也有所不同。如新鲜和老化的油泥砂的物理化学性能都有不同,来源地不同的油泥砂性质差别更大。这些性质的不同更增加了处理的难度。目前,国内外用于处理油泥砂的方法主要有: 堆存法堆存法是指在选择合适的堆放场将油泥砂集中堆放的方法。这种方法不符合环保的要求,只能是一种临时的堆放。堆放场地底部需要防漏,并设置排水系统,通常为半地下式。 固化法11 通过物理化学的途径将油泥砂与其他物质混合固化或者包裹在惰性材料中,使之便于利用和运输的方法就是固化法。油泥砂的固化处理是一种无害化处理的过程,目前国内对油泥砂的固化处理还属于初步阶段。 掩埋法12 掩埋法是一种将油泥砂直接或经过加工处理后(比如进
20、行油水分离后的油泥砂)埋入掩埋场的方法。 回注法13 回注法是指将粒度很小的油泥砂回注到渗透性较好的地层的方法。此方法只适用于特殊区域。 分离法14 分离法是指通过物理、化学或生物法实现油泥砂的固液分离、油水分离以及油的回收和废渣的处理。 生物法15 目前油泥砂生物处理技术包括土地处理、生物堆肥、生物降解、污泥生物发音器处理等。该方法还停留在研究阶段。 焚烧法16 焚烧法是指将油泥砂与其他原料混合制成燃料进行焚烧处理,我国多数采油厂都采用焚烧处理方法来处置油泥砂,并取得了良好的效果。油泥砂焚烧前经过浓缩干燥的处理,然后制成燃料燃烧。另外,目前有的采油厂只是将油泥砂离心浓缩脱水后外运抛弃,这不但
21、使得污水中含油率高,浓缩后的泥砂中的油类污染也严重超标,污染环境。以上油泥砂处理方法的优缺点对比17见表1-1。表1-1 油泥砂主要处理方法对比Tab.1-1 The comparation of oil -containing silt Processing method序号处理方法适用范围优点缺点1简易处理各类油泥砂简单易行环境污染,不能回收原油2物理化学处理含油量在510%以上的油泥砂回收原油,综合利用需要处理装置、化学药剂、,处理成本高3生物处理各类油泥砂节约能源,无需化学药剂处理周期长,不能回收原油4焚烧处理含油量在510%以下的油泥有机有害物处理彻底需焚烧装置、助燃燃料,不能回收原
22、油,5作燃料、制砖各类油泥砂可综合利用不能回收原油,工艺不成熟6固化处理各类油泥砂无害化处理效果好处理成本高,不能资源化利用尽管对油泥砂的处理已有的技术、方法很多,对于油泥砂的处理,目前大多存在如下问题: 能耗高,处理费用昂贵; 工艺复杂,操作条件苛刻,适用范围小,局限性大; 资源回收率低。作为含油泥砂,含油量有的非常高,所以对油泥砂中的油进行回收利用、使油泥砂资源利用化是十分有必要的,但从现阶段的技术和实际生产中并没有合适的、高回收率的处理方法; 油泥砂的处理不彻底,易造成二次污染。油泥砂中油分离不彻底,虽然可以使油泥砂中含油量有明显的下降,但是并没有达到油泥砂分离的最终目的,分离后的油泥砂
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 油泥 制备 蒸压加气 混凝土 砌块 试验 研究 毕业论文
链接地址:https://www.31doc.com/p-3317466.html