一． 油页岩渣、粉煤灰、水玻璃、石灰的物理及化学性能

油页岩渣

油页岩渣色浅灰至深褐，含有机质和矿物质；有机质的绝大部分不溶于溶剂。它是油页岩干馏或燃烧剩下的物质，多孔结构，具有很好的活性，因而用途非常广泛。还是一种高矿物质的腐泥煤，为低热值固态化石燃料。由于油页岩矿化程度很高,含油率较低,所以不管是低温干馏或燃烧发电,油页岩渣的生成率都很高。

油页岩渣可用作建筑材料,如xx水泥填料、轻质混凝土骨料陶粒及轻质砖材料等;在工业上可用来制备优质煅烧高岭土、白炭黑和铝盐产品、塑料和橡胶填料及合理利用金属元素,还可用作铸造用防粘砂添加剂,用于废气和废水处理等;在农业上,可用来生产肥料、改良土壤等。油页岩渣的综合利用能取得良好的资源、环境、经济及社会效益,对于实现资源的可持续发展具有重大意义。

粉煤灰

    粉煤灰是燃煤电厂排出的经静电集尘器收集得到的物质，是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰粉煤灰是灰色或灰白色的粉状物，含碳量大的粉煤灰呈灰黑色，当含水量较高时，呈一种无可塑性的膏状物。粉煤灰颗粒多半呈玻璃状态，多孔结构，具有较大的内表面积。其主要物理性质：密度与化学成分相关，低钙灰的密度一般为 1800 ～ 2800kg ／ m3 ，高钙灰密度可达 2500~2800kg ／ m3 ；其松散干密度为 600 ～ 1000kg ／ m3 ，压实密度为 1300 ～ 1600kg ／ m3 ；空隙率一般为 60% ～ 75 ％；细度一般为 40Um ，方孔筛筛余量 10%~20 ％，比表面积 2000~4000cm2 ／ g. 

粉煤灰的活性主要来自活性SiO2(玻璃体SiO2)和活性A12O3 (玻璃体A12O3 )在一定碱性条件下的水化作用。因此，粉煤灰中活性SiO2、活性A12O3和f-CaO(游离氧化钙)都是活性的的有利成分，硫在粉煤灰中一部分以可溶性石膏(CaSO4)的形式存在，它对粉煤灰早期强度的发挥有一定作用，因此粉煤灰中的硫对粉煤灰活性也是有利组成 。

水玻璃

水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，又称泡花碱。水玻璃为无色透明或淡蓝色和浅棕色块状或颗粒状固体。熔点1080C,溶于水，水溶液（俗名水玻璃）呈碱性，随分子中氧化钠与二氧化硅的比值不同可分为高、中、低模。生产方式：采用干法生产，将纯碱和石英砂在高温下熔融反应制得。应用领域：1、制造工业添加剂，作为一种高效洗涤剂可增加洗涤磨擦力和去污能力；2、石油工业用做制造石油催化、裂化用的硅铝催化剂、化学工业被用来制造硅胶、沸石分子筛、偏硅酸钠、白碳黑和各种硅酸盐。3、机械工业用于铸造、精密铸造、砂轮制造和作金属防腐剂。4、建筑工业用于制造快干水泥、耐酸水泥、防水油、道路土壤固化剂和耐火材料等。5、纺织工业用于助染、漂白和浆纱。6、矿山工业用于选矿、防水和堵漏。7、造纸工业用于纸浆沾合剂、胶粘瓦楞纸、麻版纸、厚纸版等。8、另外还可用于木材防火、延长禽蛋储存期和自来水软化剂。

石灰

石灰一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料，经900～1100℃煅烧而成。石灰是人类最早应用的胶凝材料。

　　石灰乳和砂浆 消石灰粉或石灰膏掺加大量粉刷。用石灰膏或消石灰粉可配制石灰砂浆或水泥石灰混合砂浆，用于砌筑或抹灰工程。 

石灰稳定土将消石灰粉或生石灰粉掺人各种粉碎或原来松散的土中，经拌合、压实及养护后得到的混合料，称为石灰稳定土。它包括石灰土、石灰稳定砂砾土、石灰碎石土等。粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝与氢氧化钙发生反应，生成水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，是粘土的抗渗能力，抗压强度，耐水性得到改善。广泛用作建筑物的基础、地面的垫层及道路的路面基层。

二、油页岩渣砖的制作过程及其原理。

制作过程

1　制作过程工艺流程
    料仓中的物料→供料螺旋输送机→电控磅秤计量→混合料螺旋输送机→双轴搅拌机→皮带输送机→连续式消化仓→皮带输送机→行星式轮碾机→压砖机→蒸压釜→成品。
2.　混合料的搅拌　

干搅拌
       采用干粉煤灰作主要原料生产粉煤灰砖时，一定要进行干搅拌，使粉煤灰与混磨(含石膏、生石灰、油页岩渣)粉料在进双轴搅拌机前，通过混合料螺旋输送机先进行初次混合，这样更有利于提高拌合料的均匀程度。
加水湿拌
       为了使物料得到较好的混合，可以通过改变双轴搅拌机内叶片与固定轴的倾角或把个别叶片反装来控制。当叶片与轴的倾角变小时，物料混合时的移动速度减慢，在搅拌机内停留的时间延长；反装叶片，可使前后料交叉运动，这样有利于提高混合料的均匀性。混合料中用水量的多少与所采用的生产工艺有关。搅拌用水量为20%～30%(占干料重)，粗骨料较多时，取下限值。搅拌时，要求一次加足水量，因为水分对固体颗粒的湿润有一个过程。粉煤灰、生石灰用量过多，用水量取上限值。实践证明：稍微多加水有利于石灰早些消解，提高湿混合料的料温，有利于早期水化物的生成，宏观上看还增加了混合料的可塑性。
　　加水量太少，生石灰消解不xx，而且整个混合料变成易流动的粉状物，造成灰尘迷漫。此外，混合料含水量过少，使湿混合料缺乏应有的粘性，成型后的砖坯松散，易造成砖坯的过压分层。

3防尘
　　粉状物料运动的交接处，是干粉料飞扬集中的地方，要处理好防尘。
4湿混合料陈化
       陈化方式：一种是地面堆置陈化，另一种是仓式陈化。前一种先拌料后用，不符合工艺要求；后一种机械化程度高，石灰消化快，先拌料先用，符合工艺要求。生产无骨料粉煤灰砖，混合料陈化时间一般为：春、秋季2h，夏季1.5h，冬季2.5～3.0h。2.4　混合料湿碾
5、成　型
   成型压制过程分为2个阶段：{dy}阶段是将松散状态的坯料压缩至开始产生弹性变形。这时，坯体不仅发生体积变化而且产生形变，并具有一定的强度；第二阶段，继续对坯体加压，这时体积只产生微小的变化，颗粒之间的距离由于外力的加大而靠得更紧，结合力继续提高。双向压制砖坯{zh0}。是因为物料颗粒经过的路程缩短了1倍，混合料颗粒间和材料与模壁间发生的摩擦能量损失大为减少，使制品具有更为均匀的密实性。
6养　护
　　烘干可以使砖坯中的自由水逐渐脱去，坯体颗粒彼此紧缩靠拢，这样可xx或减少水分急剧蒸发引起的热膨胀破坏作用。与此同时，随着温度的升高，有利于生成提高砖坯强度的水化硫铝酸盐类早强产物。

原理

油页岩渣可用作建筑材料,如xx水泥填料、轻质混凝土骨料陶粒及轻质砖材料等、细集料。

硅酸盐制品以石灰(消石灰粉或生石灰粉)与硅质材料(砂、粉煤灰、火山灰、矿渣等)为主要原料，经过配料、拌合、成型和养护后可制得砖、砌块等各种制品。因内部的胶凝物质主要是水化硅酸钙，所以称为硅酸盐制品，常用的有灰砂砖、粉煤灰砖等。

  蒸压粉煤灰砖的细集料,可以采用煤渣、液态渣、水渣等工业废渣,也可以采用砂等xx细集料.它们的作用是减少砖坯的分层裂缝,改善砖坯成型时的其他性能,同时,可提高砖的强度,特别是它的抗折强度.对于细集料的要求是,干堆积密度大于750kg/m3,要求细度在  一定范围,有一定的颗粒强度,安定性良好.对于工业废渣则还有一定的化学成分的要求,其技术要求见表。

三、土木工程材料这门课程体会

    学习了土木工程材料这门课，我认识到在工程中材料的用量是巨大的，因此各种xx材料将被人工材料取代，而人工材料将会向节能化，再生化，绿色化发展。而且对材料的性能指标要求越来越高。而研发新型的材料可以有助于加强建筑的强度和刚度，或者说是节省材料。新材料推动了土木工程设计方案和施工工艺的变化。随着人类社会的进步和社会的发展，未来的土木工程对材料的要求会更苛刻，土木工程材料在原材料、生产工艺、性能以及产品形式诸多方面将面临严酷的挑战。

    土木工程含建筑工程、道路工程、桥梁工程、隧道工程、港口工程、水利工程及市政工程等多种类别，每一类别的工程从实施到动工都离不开土木工程材料的使用，土木工程材料与我们的专业息息相关。因此，充分的理了解土木工程材料得应用及发展趋势，是学好土木工程专业的重要环节，也是今后发展的重中之重。