污泥淤泥制烧结砖的收缩问题

干燥收缩 

置于未饱和空气中的污泥砖因水分散失而引起的体积缩小变形，称干燥收缩。解释干燥收缩机理主要有毛细管张力学说和表面吸附学说。毛细管张力学说认为收缩与干燥过程中毛细管水的弯液面有关。由于毛细管内部的水分吸收或蒸发，弯液面的曲率发生变化，从而导致表面张力增大或减小，这种表面张力对毛细管管壁产生的压力也随之增大或减小，从而导致砖发生体积膨胀或收缩。表面吸附学说认为吸附水一旦从水泥凝胶上脱离，表面张力就要增加，胶粒被压缩。由于这种表面张力变化而引起固体颗粒体积变化，当颗粒大时就等于零，但对比表面积约为1000m2/g的极微小颗粒，其体积变化就不能忽视。

还有的学说认为，相对湿度一降低，胶粒间的吸附水和胶粒中的层间水一部分被蒸发，而且受胶粒相互之间引力的影响，缩短了颗粒之间的距离，产生新的化学结合。因为这种结合，即使凝胶再吸水也不会破坏，所以由于这个机理所产生的收缩，一部分是不可恢复的。

自生收缩

自生收缩是指硬化阶段(终凝以后)，在恒温与外界无水分交换条件下宏观体积的减小。这种收缩是由化学作用引起的，是一种固有收缩。

污泥掺量对砖收缩的影响

污泥砖的烧结包括：压制、干燥、焙烧３个阶段，在这３个阶段中，污泥的含水率、体积收缩比率、质量损失率均随着污泥的掺入率的增加而增加，这表明了污泥的掺入率的不同能够明显的改变砖块的性质。在含水率性质中，污泥的掺入量决定了砖坯含水率的多少。污泥混掺越多的砖坯，含水率越大，因此在烧结的过程中体积收缩率也就越大。随着砖坯中掺入的污泥量增加，其中有机物的量也逐渐增加，在烧结过程中，质量损失也越来越大。在强度测试中，随着污泥掺入率的增加，活性污泥本身的黏结度差，塑性较低，砖块的抗压性能也降低。因此污泥掺入率能够决定污泥砖块的性能。

随着污水污泥的掺入和掺量的增加，砖坯的干燥收缩率也增加。由于污水污泥有很高含水率，在有机质含量较高的情况下，大量的水分保存于固体颗粒之间，呈疏松絮凝状态，其密度比页岩要小得多，在干燥的过程中，污水污泥固体颗粒间的水分蒸发后，固体颗粒急剧靠拢，宏观上表现出很大的收缩，其干态体积只是原体积的1/5到1/4。污水污泥与页岩混合后，由于污水污泥的干燥收缩远大于页岩，干燥过程污水污泥收缩后会在页岩颗粒间留下较多的孔隙，页岩颗粒可以占据原来污泥颗粒的位置，从而固体颗粒间间距变小，宏观上表现为较大的干燥收缩。另外，随着污水污泥掺入量的增加，带入的水分也越多，干燥后这部分水分的挥发同样会留下较多的孔隙，这都使得干燥后砖坯的收缩率增加。过高的干燥收缩率容易引起干燥过程中砖坯的变形和产生较多的裂纹，不利于烧结砖的性能，因此，应适当控制污水污泥的掺入量。

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