废铸砂作为建筑材料资源化再利用研究进展

废铸砂是铸造工业在金属制品的生产过程中次生出来的一种细颗粒固体废弃物。研究其作为一种资源进行合理再利用是当前处置废铸砂、保护生态环境的良好对策。本文对废铸砂的环境特征、物理性质及废铸砂作为建筑材料在多种建筑制品及工程中的资源化再利用进行了综述研究，涉及的再利用领域包括混凝土、热拌沥青混合料、低强度填料、水泥、路基、路堤、阻水帷幕（屏障）和衬垫。调查发现，次生于黑色金属（铁和钢）铸造生产线的废铸砂是一种无害固体废弃物，正确处置和科学利用，对环境不会产生二次污染，在以上建筑制品及工程中的应用能满足相关技术、性能要求，可以替代相关的材料进行资源化再利用。     

复合填料热传导过程数值模拟

复合填料由废铸砂、粉煤灰、聚苯乙烯(EPS)颗粒、水泥和水按一定质量比例混合制成,具有低导热性、抗冻胀和轻质特性。根据热阻力法则和比等效导热系数相等法则,将材料视为由大量正方形单元体组成,其中心为一个球形EPS颗粒,这种单元体与总体的导热系数相等。运用AN SY S软件对复合填料单元体的传热过程进行了有限元模拟,根据瞬态法导热系数测试原理,推求不同EPS掺入比情况下的复合填料导热系数,分析EPS颗粒与导热系数的关系,发现材料导热系数随着EPS掺入比的增加而快速降低。将材料导热系数数值模拟与实测结果作比较,发现有限元模拟值与实测值接近,说明采用有限元方法可以实现对材料传热过程的模拟。     

复合填料一维冻胀量数值模拟分析

复合填料是以废铸砂、粉煤灰、聚苯乙烯颗粒(EPS)、水泥和水为原料,拌合后形成的一种轻质填筑材料。其中,EPS颗粒含量适当时,能减少或消除复合填料的冻胀和融沉,可作为季节性冻土区的路基填料。假设复合填料中除EPS颗粒外的骨料颗粒、孔隙冰为刚性介质,同时考虑EPS颗粒变形和填料孔隙变形对复合填料冻结过程的影响,在已有的冻土水热耦合分离冰模型的基础上,得到考虑EPS颗粒变形影响的饱和填料一维冻结水热耦合控制方程,进而预测填料的冻胀量。与室内模型试验结果对比表明,本文模型可用于该种具有弹性颗粒复合填料的冻胀量模拟,为工程中冻胀量预测提供依据。