污泥淤泥制燒結(jié)磚的收縮問題

干燥收縮 

置于未飽和空氣中的污泥磚因水分散失而引起的體積縮小變形，稱干燥收縮。解釋干燥收縮機理主要有毛細管張力學說和表面吸附學說。毛細管張力學說認為收縮與干燥過程中毛細管水的彎液面有關(guān)。由于毛細管內(nèi)部的水分吸收或蒸發(fā)，彎液面的曲率發(fā)生變化，從而導致表面張力增大或減小，這種表面張力對毛細管管壁產(chǎn)生的壓力也隨之增大或減小，從而導致磚發(fā)生體積膨脹或收縮。表面吸附學說認為吸附水一旦從水泥凝膠上脫離，表面張力就要增加，膠粒被壓縮。由于這種表面張力變化而引起固體顆粒體積變化，當顆粒大時就等于零，但對比表面積約為1000m2/g的極微小顆粒，其體積變化就不能忽視。

還有的學說認為，相對濕度一降低，膠粒間的吸附水和膠粒中的層間水一部分被蒸發(fā)，而且受膠粒相互之間引力的影響，縮短了顆粒之間的距離，產(chǎn)生新的化學結(jié)合。因為這種結(jié)合，即使凝膠再吸水也不會破壞，所以由于這個機理所產(chǎn)生的收縮，一部分是不可恢復的。

自生收縮

自生收縮是指硬化階段(終凝以后)，在恒溫與外界無水分交換條件下宏觀體積的減小。這種收縮是由化學作用引起的，是一種固有收縮。

污泥摻量對磚收縮的影響

污泥磚的燒結(jié)包括：壓制、干燥、焙燒３個階段，在這３個階段中，污泥的含水率、體積收縮比率、質(zhì)量損失率均隨著污泥的摻入率的增加而增加，這表明了污泥的摻入率的不同能夠明顯的改變磚塊的性質(zhì)。在含水率性質(zhì)中，污泥的摻入量決定了磚坯含水率的多少。污泥混摻越多的磚坯，含水率越大，因此在燒結(jié)的過程中體積收縮率也就越大。隨著磚坯中摻入的污泥量增加，其中有機物的量也逐漸增加，在燒結(jié)過程中，質(zhì)量損失也越來越大。在強度測試中，隨著污泥摻入率的增加，活性污泥本身的黏結(jié)度差，塑性較低，磚塊的抗壓性能也降低。因此污泥摻入率能夠決定污泥磚塊的性能。

隨著污水污泥的摻入和摻量的增加，磚坯的干燥收縮率也增加。由于污水污泥有很高含水率，在有機質(zhì)含量較高的情況下，大量的水分保存于固體顆粒之間，呈疏松絮凝狀態(tài)，其密度比頁巖要小得多，在干燥的過程中，污水污泥固體顆粒間的水分蒸發(fā)后，固體顆粒急劇靠攏，宏觀上表現(xiàn)出很大的收縮，其干態(tài)體積只是原體積的1/5到1/4。污水污泥與頁巖混合后，由于污水污泥的干燥收縮遠大于頁巖，干燥過程污水污泥收縮后會在頁巖顆粒間留下較多的孔隙，頁巖顆?？梢哉紦?jù)原來污泥顆粒的位置，從而固體顆粒間間距變小，宏觀上表現(xiàn)為較大的干燥收縮。另外，隨著污水污泥摻入量的增加，帶入的水分也越多，干燥后這部分水分的揮發(fā)同樣會留下較多的孔隙，這都使得干燥后磚坯的收縮率增加。過高的干燥收縮率容易引起干燥過程中磚坯的變形和產(chǎn)生較多的裂紋，不利于燒結(jié)磚的性能，因此，應適當控制污水污泥的摻入量。

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