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基于表面处理工艺的废旧玻璃沥青混合料路用性能研究

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基于表面处理工艺的废旧玻璃沥青混合料路用性能研究

作者：赵晓宁重庆交通大学

学位级别：硕士

废旧玻璃是常见的生活垃圾,也是一种工业废物。它难以自然降解且焚烧效率低,给环境资源带来较大负担。利用废旧玻璃替代天然石料进行沥青混合料制备,可有效缓解天然石料消耗,亦是解决废旧玻璃污染环境的一条重要途径。由于废旧玻璃酸性... 详细信息

废旧玻璃是常见的生活垃圾,也是一种工业废物。它难以自然降解且焚烧效率低,给环境资源带来较大负担。利用废旧玻璃替代天然石料进行沥青混合料制备,可有效缓解天然石料消耗,亦是解决废旧玻璃污染环境的一条重要途径。由于废旧玻璃酸性基团的亲水特性,将降低废玻璃/沥青之间界面粘结作用,导致沥青膜发生剥落,进而产生坑槽、松散等损害。鉴于此,本文以废玻璃表面处理工艺为切入点,采取微观和宏观相结合的界面观测方法,全面评价不同表面处理工艺对废玻璃/沥青之间界面粘结的改善作用。此外,系统开展添加不同掺量及粒径的玻璃沥青混合料路用性能研究,提出一种适宜的掺废玻璃沥青混合料设计方案。采用物理及化学两种表面处理工艺对玻璃集料进行表面处理。开展Leica显微镜及X射线能谱测试,研究界面特性变化及表面处理机理。再配合水煮法试验、像素分析法以及接触角试验,评价不同表面处理工艺对玻璃集料/沥青之间粘附性的改善效果,由此确定适宜的玻璃集料表面处理工艺。结果表明硅烷偶联剂表面处理工艺可有效改善玻璃集料/沥青的界面粘结力,原因在于玻璃集料表面被偶联剂形成的凝胶膜所覆盖,其与沥青之间反应惰性也因此转变为较强化学吸附作用,进而使玻璃集料与沥青间粘附性增强。依据道路路面材料要求,调研废旧玻璃回收来源及加工工艺,确定出源料粒径范围。并且从物理指标、力学指标角度,对其技术性能展开分析。在此基础上,通过混合料配合比设计和马歇尔试验,确定掺入不同玻璃掺量、不同玻璃粒径的六种玻璃沥青混合料最佳油石比。结果表明废玻璃集料的表观相对密度及吸水率均小于相同粒径的石灰岩和玄武岩,其压碎值高于同种粒径的石灰岩和玄武岩,说明玻璃集料抗压能力较同种粒径的天然石料偏小。基于表面处理工艺,将不同掺量、不同粒径的废玻璃掺入沥青混合料,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、高温车辙试验、低温弯曲试验、摆式摩擦系数测试仪抗滑试验,以及课题组自制的轮胎-路面动态摩擦测试系统(TDFA)动摩擦试验对混合料的路用性能进行测试与分析。结果表明,表面处理后的玻璃沥青混合料抗水损害能力均优于常规沥青混合料及掺入未表面处理玻璃的沥青混合料。且掺入玻璃粒径为2.36～4.75mm、掺量为10%时,混合料试件具有较好的抗水损害能力;掺入玻璃粒径为4.75～9.5mm、掺量为10%时,混合料试件的路面抗剪强度变大,即高温稳定性达到最佳;经硅烷偶联剂表面处理后,掺入玻璃不同掺量及粒径的小梁试件抗弯拉强度等指标均有所提高;掺废玻璃沥青混合料试件的抗滑摆值及摩擦系数均大于常规沥青混合料。此外,随着玻璃集料掺量及掺入粒径变大,混合料试件的摆值及动摩擦系数均呈现下降趋势,但抗滑性能指标仍能满足路用要求。通过正交试验,以体积指标优化为目标,对玻璃掺量、玻璃粒径、油石比进行影响因素研究,提出一种适宜的掺废玻璃沥青混合料设计方案,为该类绿色环保型沥青路面的推广提供一定的试验数据和施工依据,具有一定经济、社会及环境效益。

关键词：废旧玻璃表面处理工艺粘附性沥青混合料路用性能

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废旧玻璃的回收再设计研究

设计 2023年第21期36卷 62-64页

作者：徐唱李敏北方工业大学机械与材料工程学院

对废旧玻璃的回收再设计进行研究,让“无用之物”成为“有用之物”,实现可持续性价值,助力循环经济发展。分析废旧玻璃回收现状,总结出影响其回收再利用的主要因素和进行再设计的意义,结合可持续设计原则,提出可进行再设计的方向。废旧... 详细信息

对废旧玻璃的回收再设计进行研究,让“无用之物”成为“有用之物”,实现可持续性价值,助力循环经济发展。分析废旧玻璃回收现状,总结出影响其回收再利用的主要因素和进行再设计的意义,结合可持续设计原则,提出可进行再设计的方向。废旧玻璃可以进行建筑景观设计、实用产品设计、艺术品设计。废旧玻璃不是毫无价值的,可以通过再设计成为一系列新的产品,既节约资源保护环境,又延续自身价值,还为设计工作提供新的方向。

关键词：废旧玻璃回收再设计可持续产品

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废旧玻璃的蜕变

疯狂英语（新读写） 2022年第8期 28-29页

作者：胡金莹河北

来自加纳的Tetteh是该国唯一的一位职业玻璃吹制工,他利用废旧玻璃制作艺术品。他希望这能让更多人学会这门技术,从而减少玻璃浪费,并改善环境。

关键词：废旧玻璃玻璃吹制艺术品

基于光学分选的废旧玻璃细料杂质分选工艺研究

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科技视界 2023年第16期 8-10页

作者：丁雨涵章诚斌王恒安徽工程大学人工智能学院安徽芜湖241000 安徽工程大学机械工程学院安徽芜湖241000

目前废旧玻璃细料杂质具有分选效率低、品质低等缺点,文章提出基于光学分选方法的玻璃细料杂质的多级分选工艺方案,以去除非玻璃细小杂质和玻璃细料色差分选为典型目标,分别进行粗分选、细分选的工艺步骤,并探讨了该分选优化工艺的保障... 详细信息

目前废旧玻璃细料杂质具有分选效率低、品质低等缺点,文章提出基于光学分选方法的玻璃细料杂质的多级分选工艺方案,以去除非玻璃细小杂质和玻璃细料色差分选为典型目标,分别进行粗分选、细分选的工艺步骤,并探讨了该分选优化工艺的保障方案。该玻璃细料分选工艺方案有望提高废旧玻璃再生的质量水平。

关键词：光学分选废旧玻璃细料杂质多级分选

掺废旧玻璃水泥砂浆的力学性能及工作性能研究

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硅酸盐通报 2011年第4期30卷 875-879页

作者：王海娟何小芳张义顺李刚垒河南理工大学材料科学与工程学院焦作454000

本文通过正交试验得出普通水泥砂浆的最佳原料配比,并在此基础上,使用不同比例的废旧玻璃取代天然砂来制备水泥砂浆,根据抗折、抗压、稠度、分层度试验和扫描电镜分析得出,当废旧玻璃的取代率为20%时,水泥砂浆的强度为普通水泥砂浆的109... 详细信息

本文通过正交试验得出普通水泥砂浆的最佳原料配比,并在此基础上,使用不同比例的废旧玻璃取代天然砂来制备水泥砂浆,根据抗折、抗压、稠度、分层度试验和扫描电镜分析得出,当废旧玻璃的取代率为20%时,水泥砂浆的强度为普通水泥砂浆的109.6%,且工作性能好。

关键词：废旧玻璃水泥砂浆强度工作性扫描电镜分析

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沥青混凝土中掺入废旧玻璃的应用研究

华东公路 2002年第6期 75-79页

作者：肖鹏康爱红王志鸿河海大学土木工程学院江苏南京210098 扬州大学水利与建筑工程学院江苏扬州225009 武进市交通建筑工程总公司江苏常州213100

台湾每年大约要制造 5 0 0万t的垃圾 ,其中 10 %的垃圾是玻璃材料。试验结果显示 ,玻璃垃圾可作为一种材料用于沥青混凝土中。

关键词：废旧玻璃沥青混凝土反光度马歇尔试验废物利用

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废旧玻璃的回收、处理和利用

中国建材 1999年第9期 24-26页

作者：唐宝甡孙廷祥祁秉臣中国建材技术装备总公司

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废旧玻璃用作充填胶结剂的可行性

世界采矿快报 1997年第24期13卷 18-22页

作者：周罗中思涵

本文试图从技术和经济两个方面对废旧玻璃代替部分普通波特兰水泥作为矿山充填料胶结剂的可行性进行研究。加拿大每年有近952000t的废旧玻璃埋入地下，这些废玻璃中有近三分之二是相当容易回收的玻璃包装物，但是目前还没有回收利用或... 详细信息

本文试图从技术和经济两个方面对废旧玻璃代替部分普通波特兰水泥作为矿山充填料胶结剂的可行性进行研究。加拿大每年有近952000t的废旧玻璃埋入地下，这些废玻璃中有近三分之二是相当容易回收的玻璃包装物，但是目前还没有回收利用或者重复使用。一个玻璃火山灰加工厂每年大约需要50000t的玻璃原料。有充足的玻璃提供给至少六个矿山，每个矿山每天的充填量按2000t计（估计代用量为25％），可为加拿大采矿工业节省近40万加元（估计每吨玻璃价为88加元）或者说每利用一吨玻璃产品可节省8加元。据估计，仅安大略省的采矿工业每年用于地下矿山充填料的胶结剂消耗的普通波特兰水泥的费用大约是6400～7500万加元，充填费用占了总采矿生产费用预算的5％～50％。由于水泥制造业的能耗高、竞争力弱、矿山地址偏僻，普通波特兰水泥的价格一般在100加元／吨～150加元／t之间。如果能用一种低成本材料来代替充填料中全部或部分波特兰水泥而仍能使其保持一定的胶结强度的话，那么就可以节省一大笔的费用。按玻璃原料的价格为40加元八，磨粉的能耗2加元／t，运费是25加元／t，玻璃加工厂的投资额250万加元计，最终产品的不变单位成本估计为88加元／t，包括原...

关键词：采矿废旧玻璃充填胶结剂可行性充填采矿

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废旧玻璃的回收、处理和利用

中国建设信息 2000年第8期 8-10页

作者：孙廷祥祁秉臣中国建材技术装备总公司

国外从1964年就开始废旧玻璃的回收、再利用工作,欧洲国家均有废旧玻璃回收再利用协会,负责组织厂外废旧玻璃的回收处理和再利用。回收协会负责回收社会上各种废玻璃,包括平板玻璃、轻工玻璃(瓶罐器皿类)、医用玻璃等。收回的各种废玻... 详细信息

国外从1964年就开始废旧玻璃的回收、再利用工作,欧洲国家均有废旧玻璃回收再利用协会,负责组织厂外废旧玻璃的回收处理和再利用。回收协会负责回收社会上各种废玻璃,包括平板玻璃、轻工玻璃(瓶罐器皿类)、医用玻璃等。收回的各种废玻璃被送至碎玻璃加工厂加工后,再送到各种玻璃厂投入生产。

关键词：废旧玻璃回收率重复使用碎玻璃回收处理平板玻璃回收再利用废玻璃处理厂节约能源