建筑施工扬尘抑尘剂的制备及其性能研究.doc

建筑施工扬尘抑尘剂的制备及其性能研究我国城市大气颗粒物污染十分突出,扬尘对我国城市大气污染有十分重要的贡献,尤其是近年来,多次爆发大面积的雾霾事件,雾霾发生的频率越来越高、牵扯的面积越来越大。建筑施工扬尘是引发雾霾事件的一个原因,要想解决雾霾问题,控制建筑施工扬尘迫在眉睫。研究及实践证明,化学抑尘比较新颖、效率高,并可以长时间抑制粉尘。目前国内外化学抑尘研究的对象主要是煤尘、矿尘,对建筑施工扬尘的研究还比较少。对建筑施工扬尘抑尘剂的探究,为缓解扬尘污染问题提供了一种新的途径,进而为将来解决雾霾问题奠定了新基础。本论文研究了建筑施工扬尘的基本性质、建筑施工扬尘的湿润性、抑尘剂的制备及其性能的验证。抑尘剂是以表面活性剂为基础,由表面活性剂、吸湿剂和凝并剂组成的。采用含湿量、筛上和筛下土壤尘质量之比、渗透性作为指标,确定了抑尘剂的组分及其浓度范围,通过正交试验筛选出最优抑尘剂配方,并通过吸湿放湿性和抗风蚀性对其抑尘性能进行了研究。主要研究结果及结论如下：(1)建筑施工扬尘过200目的标准筛后,经过粒径分析,得出所用建筑施工扬尘粒径均一,符合后续实验的要求；通过元素分析,得出建筑施工扬尘的元素组成,土壤尘中Si含量最多、其次是Fe、再次是A1。混凝土中Ca含量最多、其次是Si、再次是Mg。预计传统的洒水抑尘方法很难对此类建筑施工扬尘起到很好的抑制效果;通过建筑施工扬尘真密度的测定,得出土壤尘的真密度为为2.61g/cm3,混凝土尘的真密度为6.41g/cm3。(2)通过对建筑施工扬尘湿润性的研究,得出混凝土尘比土壤尘难润湿；粒径越小,粉尘越难被润湿；不同表面活性剂对建筑施工扬尘的湿润性都有一定的改善作用,只是改善的程度不同,其中CAPB的效果最好；土壤尘粒度分形维数与接触角有一定的相关性,相关系数为0.6032。混凝土尘粒度分形维数与接触角的相关系数为0.6014。土壤尘、混凝土尘粒度分形维数与接触角呈正相关,即随着接触角的增大,粒度分形维数在增大。(3)通过高温抗蒸发性、抗研磨性、渗透性实验等单因子实验确定了用于抑制建筑施工扬尘的配方组分及浓度范围,得出用于抑制土壤尘的配方组分及浓度范围为15%-25%的氯化钙、0.15%～0.25%的聚丙烯酰胺、0.05%～0.15%的椰油酰胺丙基甜菜碱；用于抑制混凝土尘的配方组分及浓度范围为15%-25%的氯化钙、0.15%～0.25%的蔗糖、0.05～0.15%的T-20。(4)通过三水平三因素的正交试验,确定了抑尘剂配方的最优组成,用于抑制土壤尘的抑尘剂的最优配方为25%的氯化钙、0.25%的聚丙烯酰胺、0.05%的椰油酰胺丙基甜菜碱,用于抑制混凝土尘的抑尘剂的最优配方为25%的氯化钙、0.15%的蔗糖、0.10%的T-20。(5)用于抑制土壤尘的抑尘剂的吸湿放湿性和抗风蚀性均好于超纯水,含湿量在10天后一直大于9%,土壤尘在14m/s时的损失率为0.23%。用于抑制混凝土尘的抑尘剂的吸湿放湿性和抗风蚀性均好于超纯水,含湿量在10天后一直大于13%,混凝土尘在14m/s时的损失率为2.23%。