矿渣微粉的特点及应用

矿渣微粉的特点及应用

一、矿渣微粉的特性及应用(论文文献综述)

温震江[1](2022)在《钢渣协同矿渣制备超细尾砂充填胶结料及应用研究》文中指出随着我国资源开采对安全与环保日趋重视,并且面临越来越多的深埋、高应力矿山,尾砂胶结充填法采矿被越来越广泛应用。以水泥作为胶结剂的尾砂充填尤其超细尾砂充填,固化效果差,成本高,开发适用于超细尾砂骨料的充填胶凝材料,是实现矿山安全、高效和低成本开采的关键,也是越来越多矿山所面临的共同需求。针对中关铁矿超细尾砂充填面临的技术与经济难题,本文基于“以废治灾”的理念,在前期固结粉开发的基础上,利用邢邯地区的冶金渣,开展矿渣基胶凝材料适用于超细尾砂充填的试验研究。为了进一步降低胶凝材料成本,采用钢渣替代水泥熟料,协同矿渣开发适用于超细尾砂的无熟料钢渣基胶凝材料(为了区别于有熟料的矿渣基胶凝材料,简称“钢渣基胶凝材料”),然后对其胶结强度、管输及流变特性进行研究,在确定合理强度的基础上对料浆配比进行优化,并进行了工业充填试验,为钢渣基胶凝材料在中关铁矿大规模工业化应用奠定基础。本文开展以下研究:(1)对包括矿渣、钢渣、脱硫石膏及全尾砂等试验材料进行物化特性分析,在前期研究的基础上,分别开展适用于超细尾砂骨料的碱激发、盐激发及碱盐复合激发矿渣基胶凝材料,确定优化配比为:水泥熟料掺量10%、脱硫石膏15%掺量和矿渣微粉掺量75%。(2)在矿渣基胶凝材料开发的基础上,采用钢渣替代水泥熟料和部分矿渣,开展了适用于超细尾砂充填的钢渣基胶凝材料配比试验,并采用BP神经网络进行预测和优化,开发出“无熟料,少矿渣”的钢渣基胶凝材料,其优化配比为:钢渣粉掺量30%、脱硫石膏掺量16%和矿渣粉掺量54%;通过微观试验,探究了钢渣基胶凝材料水化反应过程、水化产物类型及其微观结构,提出了协同激发机理,并从不同角度解释了钢渣基胶凝材料不发生充填体膨胀的原因。(3)对钢渣基胶凝材料应用于超细尾砂胶结充填进行研究,与P.O42.5水泥对比,分别开展了胶砂强度试验、料浆管输特性及流变特性试验,并对其影响规律进行了分析。结果表明:相同条件下,使用钢渣基胶凝材料充填体强度、料浆流动性和稳定性均优于水泥;并且采用Fluent软件对实际充填浓度和流量下的料浆管输流动规律进行数值模拟,揭示了管道压强、流速和沿程阻力等参数的变化规律。(4)根据中关铁矿地质条件和嗣后充填现状,以胶结充填体与矿岩的相互作用分析胶结充填体和矿岩能量耗散关系,并基于能量匹配关系,确定一步和二步充填28d合理强度分别不低于2.50MPa和1.0MPa;在此基础上,结合料浆管输特性结果,采用模糊优选决策理论,对充填料浆参数进行优化决策,由此确定充填料浆的优化设计参数为:采用钢渣基胶凝材料、胶砂比为1:5和料浆质量浓度为64%;并利用中关铁矿充填系统进行工业试验,通过充填采场钻芯取样强度测试,结果表明:钢渣基胶凝材料-超细尾砂充填体强度满足中关铁矿强度要求,具有较好稳定性,并且与水泥和矿渣基胶凝材料相比,具有显着的经济效益和环保效益。本文研究为钢渣基胶凝材料大规模工业化应用及实现矿山安全、高效和低成本采矿奠定基础。

韦寒波[2](2021)在《低品质固废高值化制备FS充填胶凝材料与应用研究》文中认为矿产资源持续开发和利用,造成优质资源日趋减少并趋于枯竭,资源开发面临严峻的安全、环保与经济问题,低成本绿色开采是未来资源开发的必然趋势。水泥尾砂胶结充填采矿成本高、经济效益差,且充填体强度低、料浆粘性高、管道输送阻力大,制约了矿山充填采矿技术的应用。采用低品质固废制备绿色充填胶凝材料,不仅可以有效降低充填材料成本,推动全尾砂充填技术推广应用,而且还为低品质固废规模化与高值化利用探索出一条新途径。针对新疆西拓矿业黄土坡铜锌矿(以下简称“西拓矿山”)充填采矿成本高、固化效果差的问题,本文利用哈密地区矿渣、粉煤灰、镁渣、脱硫石膏等低品质固废,开展粉煤灰-矿渣(Flyash-Slag,FS)复合胶凝材料开发与充填应用研究,由此降低充填成本,实现低成本绿色充填采矿。本文主要研究工作如下:(1)对新疆哈密大安特钢公司冶金渣和南湖电厂粉煤灰固废进行现场调查、取样分析和质量评价。针对矿渣活性低、质量差等情况,分别开展物理激发和化学激发的活化改性研究,将低品质矿渣活性提高到满足S95粉的要求,为开发粉煤灰-矿渣(FS)复合胶凝材料奠定基础。(2)以水泥熟料和当地脱硫石膏作为复合激发剂,开展熟料基FS复合胶凝材料(Clinker-Flyash-Slag,CFS)配比试验研究。在探索性试验的基础上,固定粉煤灰掺量分别为40%和45%,开展两种熟料基激发剂CFS胶凝材料(CFS-40和CFS-45)配比优化研究,获得CFS-40优化配比为:粉煤灰40%、水泥熟料12%、脱硫石膏8%、改性矿渣粉40%,其胶结充填体7d、28d强度分别为1.69MPa和3.01MPa,材料成本为160元/t;CFS-45优化配比为:粉煤灰45%、水泥熟料10%、脱硫石膏8%、改性矿渣粉37%,其胶结充填体7d、28d强度分别为1.58MPa和2.77MPa,材料成本为155元/t。(3)在CFS胶凝材料研究的基础上,为了进一步降低成本,采用镁渣替代水泥熟料和部分矿渣,即以镁渣和脱硫石膏作复合激发剂,开发镁渣基FS复合胶凝材料(Magnesium-Flyash-Slag,MFS)。通过配比试验和扩展试验,确定镁渣掺量分别为25%和30%(MFS-25和MFS-30);采用BP神经网络进行建模优化,经综合分析得到MFS胶凝材料优化配比为:粉煤灰40%、镁渣30%、脱硫石膏12%、改性矿渣粉1 8%,其胶结充填体7d和28d强度分别达到2.52MPa和7.01MPa,材料成本仅为82.62元/t。(4)开展MFS胶凝材料水化产物及水化机理研究。采用XRD、TG-DSC、FTIR、SEM和压汞等手段,探究了 MFS胶凝材料水化产物类型、微观形貌和结构,揭示了 MFS胶凝材料多重耦合激发机理。结果表明:MFS胶凝材料水化产物主要包括松针状或长条状钙矾石和无定型的C-S-H和C-A-H凝胶;随着养护龄期增长,钙矾石和C-S-H凝胶大量生成,相互交错,填充在孔隙中,使得胶凝体有害孔和多害孔的数量逐渐减少,形成致密网状结构,孔隙率随龄期增长逐渐减小,胶凝体密实度增强,强度逐渐提高。(5)针对尾砂-戈壁砂和纯尾砂两种充填骨料,开展MFS胶凝材料充填料浆制备研究,通过不同料浆配比的充填体强度、充填料浆工作特性和流变特性试验,分别分析了各因素的影响变化规律,基于试验结果建立MFS胶凝材料胶结充填体强度预测模型,同时探究了充填料浆沿程阻力随着管径、平均流速的变化规律。结果表明:MFS胶凝材料制备的充填料浆在充填体强度、充填料浆流动性和稳定性方均具有较好的性能;胶砂比、料浆浓度与充填体强度呈正相关关系;适当添加戈壁砂粗骨料能显着提高充填体强度;MFS胶凝材料胶结充填体7d和28d的强度预测模型为:R7d=0.167·Φ0.199·η0.289·Cw-4.59、R28d=0.502·Φ0.042·η0.225·Cw-17.20;随着充填料浆浓度提高,流动性逐渐变差,而稳定性逐渐提高;充填料浆流变参数与胶砂比呈正相关,而与料浆浓度呈负相关;充填料浆管输阻力随料浆流速提高线性增大。(6)根据MFS胶凝材料胶结充填体强度和充填料浆流动性试验结果,结合西拓矿山具体要求,采用熵权多属性决策模型对MFS胶凝材料充填料浆制备参数进行优化,得出料浆优化制备参数为:戈壁砂:尾砂=2:8的混合骨料、胶砂比为1:6、料浆质量浓度为72%;并采用西拓矿山充填系统进行半工业试验。结果表明:MFS胶凝材料胶结充填体强度、充填料浆流动性和稳定性均满足矿山要求,并且成本最低,研究成果经济性和环保性显着,为实现MFS胶凝材料在西拓矿山的大规模工业化应用奠定了基础。

郭慧高,武拴军,高谦,尹升华,杨晓炳[3](2021)在《我国大型镍矿充填采矿固废资源化利用研究进展》文中研究表明金川镍矿是我国较大的硫化铜镍矿床,其埋藏深、地应力高、矿岩破碎,采用下向分层进路胶结充填法开采,以棒磨砂作为骨料和水泥作为胶凝材料,采用高灰砂比和高浓度管道自流输送充填采矿技术,充填采矿成本居高不下.针对金川矿山大量废弃物,为此开展固废物在充填采矿中资源化利用研究,不仅降低了采矿成本,而且还为固废资源化利用探索出一条途径.首先开展金川固体废物调查与利用现状分析;然后概述固体废弃物在充填采矿中利用研究进展以及存在的问题;最后,针对固废资源研究现状与存在的问题,提出了固废资源在金川矿山深部以及贫矿资源开发中实现安全高效综合利用,为提高金川矿产资源安全、高效开发与固废资源化利用明确了发展方向.

王超峰[4](2021)在《填埋场固化污泥衬垫防渗层的宏观力学特性及其微观机理》文中研究指明垃圾填埋场常用的防渗系统材料中,压实黏土易开裂、取土难,高密度聚乙烯膜频繁撕裂、鼓胀,膨润土防水毯则往往与渗滤液离子交换导致渗漏,这些问题严重影响了防渗系统的服役性能,对填埋场长期安全使用及生态环境造成了巨大威胁。本研究以解决填埋场衬垫防渗材料问题为出发点,结合当前我国工业固废生产过量的问题和污泥处理处置的难处,常温常压下制备固化污泥材料应用于填埋场衬垫防渗层,通过响应曲面试验设计和单因素控制试验设计方法,在化学腐蚀条件下展开一系列试验研究,包括单轴压缩变形试验、直剪试验、单轴抗压试验和渗透试验等宏观力学试验和ICP-OES、XRD、SEM-EDX、XRF等微观试验,分析了化学腐蚀条件下固化污泥材料的宏观力学和微观结构变化规律,揭示了不同化学腐蚀溶液对固化污泥材料的腐蚀机理,该研究成果可以为污泥及工业固废资源化利用、填埋场衬垫防渗层材料的选用和评价填埋场防渗层长期安全使用提供参考。主要研究如下:(1)设计20组响应曲面试验得出固化污泥原材料之间的相互作用关系,根据响应曲面得出最优固化污泥材料的制备比例,即新鲜市政污泥:脱硫石膏:粉煤灰:矿渣微粉=1:0.6094:0.6228:0.5430。(2)设计单因素控制试验对比筛选5种激发剂,得到最优化激发剂种类及含量为0.2%的Ca(OH)2,并检测了其抗压强度、变形性能和渗透特性。(3)设计11组固化污泥材料被渗滤液和酸碱溶液腐蚀的试验,测得内摩擦角φ和凝聚力C的范围分别为6.51-37.58°和0.53-3.79 MPa,抗压强度范围为2.69-22.80MPa,渗透系数范围为0.12-3.91×10-8 cm/s,提供了被腐蚀材料的力学强度指标和渗透系数。(4)基于力学特性的11组试验,选取浸泡T=270 d的被腐蚀材料进行微观试验,ICP-OES试验鉴定出材料无机元素的浸出毒性低于规范标准值;XRD试验获得物相成分主要包括钙矾石、碳硫硅钙石、石膏、方解石和莫来石等;SEM-EDX对腐蚀材料表面的化学腐蚀机理进行了分析,XRF试验分析了腐蚀前后材料内部所含元素的种类和含量,发现Ca O/SiO2含量比值范围为0.81-0.89,Al2O3/SiO2范围为0.43-0.45,说明了碱激发过程是材料力学特性的主要来源。

徐嘉富[5](2021)在《尾渣土固化剂及固化尾渣土强度研究》文中进行了进一步梳理本文针对解决尾渣土堆放占用土地,污染环境等问题,以尾渣土固化再生利用为背景,用矿渣微粉、硫酸钠、水泥、增强粉和粉煤灰为基本组分,通过混料设计得到了固化剂最优配合比,制备了一种尾渣土固化剂。文章同时研究了尾渣土与固化剂之间的固化反应机理,不同激发剂、外加剂和纤维的掺量对尾渣土固化强度的影响。研究结果表明:(1)固化剂最优配合比为矿渣微粉掺量58%、硫酸钠13%、水泥16%、增强粉8%、粉煤灰5%。分析表明在一定范围内,随着矿渣微粉和粉煤灰掺量的增加,固化尾渣土的抗压强度逐渐下降,随着硫酸钠、水泥、增强粉掺量的增加,固化尾渣土的抗压强度随之增加。硫酸钠和水泥能够提高早期固化强度,对后期强度的提高并不明显。固化剂固化尾渣的强度明显优于硅酸盐水泥,经济成本也显着低于普通硅酸盐水泥。(2)固化剂对尾渣土强度的提高主要是因为尾渣土与固化剂混合后发生火山灰作用生成钙矾石和水化硅酸钙。大量的钙矾石晶体与无定型的水化硅酸钙凝胶形成的骨架填充在尾渣土颗粒中间,尾渣土抗压强度随着龄期的增长而持续增加。(3)硅酸钠激发剂对固化尾渣土抗压强度具有提高作用,对早期7d抗压强度的提高效果比较明显,存在最佳掺量为9%。随着氢氧化钠激发剂掺量的增加,尾渣土的抗压强度持续提高。复掺硅酸钠和氢氧化钠比单一激发剂要好。聚丙烯纤维和玄武岩纤维都能够提高固化尾渣土的抗压强度,但是存在最佳掺量。两种纤维也能够提高固化尾渣土抗折强度,且纤维的长径比越大,提高效果越好。聚丙烯纤维固化尾渣土试件破坏韧性显着的强于玄武岩纤维。本文的研究结果有益于尾渣土资源化利用。

杨晓炳[6](2020)在《低品质多固废协同制备充填料浆及其管输阻力研究》文中提出高品质高炉矿渣资源已得到充分利用,目前成为一种宝贵的二次资源,在某些地区面临供不应求的局面。与之相比,钢渣、铜选尾砂等低品质固废不仅活性低,而且还潜在不安定性因素,导致资源利用技术难度大,经济效益差和利用率低。随着我国进一步加大环保力度,大力推进充填法采矿和绿色无废开采,全尾砂充填采矿技术逐步得到推广应用,从而为低品质固废资源化利用提供了难得机遇。为此,本文开展低品质多固废在充填采矿中利用研究。本文基于高低品质固废协同激发制备胶凝材料,低品质固废协同制备混合骨料的技术途径,从微活性、细骨料改性两个方面,开展胶结充填体强度研究,由此获得了不同的绿色充填胶凝材料和混合骨料优化配方。在此基础上,开展充填料浆流变特性以及管输阻力研究,从而为低品质固废在充填采矿中应用奠定了基础。本文主要研究内容以及成果如下:首先,以全尾砂充填矿山为工程背景,利用微活性钢渣、脱硫石膏和粉煤灰等低品质固废,开展低成本和高性能充填胶凝材料研究。由此获得了钢渣基全固废充填胶凝材料,其充填体28d强度达到水泥的1.4倍,满足阶段嗣后充填法采矿一步采场强度要求;大掺量钢渣(50%)胶凝材料的充填体强度也满足二步采场充填体强度要求,胶凝材料中低品质固废利用率达到70%以上,其成本仅为水泥的50%。粉煤灰基充填胶凝材料胶结充填体强度满足矿山充填采矿要求,其成本比当地的42.5水泥降低了 70%以上。其次,开展了大掺量低品质固废充填胶凝材料的水化机理研究。采用XRD、TG/DTG、SEM电镜扫描及压汞实验等手段,研究揭示了不同矿物组分对其水化产物、微观结构以及充填体孔隙发育的影响。结果显示,不同配比胶凝材料水化产物的差异对胶结体强度贡献区别不大,其胶结体强度的差异性主要取决于孔隙结构,而阈值孔径能够合理的表征胶结体强度优劣。第三,开展了无活性铜选尾砂固废对粗骨料的改性研究。针对不同铜选尾砂掺量,开展了混合骨料的粒径级配分析以及胶结体强度试验。基于混合骨料密实度和水灰比对胶结体强度的影响,建立了不同龄期掺铜选尾砂混合骨料胶结充填体强度模型。在此基础上,以充填料浆胶结体强度及管输特性要求为约束条件,建立了废石-铜选尾砂混合骨料充填料浆性能优化决策模型。采用粒子群算法求解获得废石-铜选尾砂混合骨料充填料浆优化配比。其充填料成本比棒磨砂骨料降低了 30.5%,满足金川矿山下向分层进路胶结充填法强度和自流输送要求。第四,开展了低品质固废胶凝材料及混合骨料制备的充填料浆流变试验研究,并计算料浆管输沿程阻力。充填料浆流变数据符合宾汉姆模型。可采用Swamee-Aggarwal方程预测沿程阻力。预测结果表明,钢渣基全固废及粉煤灰基胶凝材料充填料浆的管输沿程阻力均小于水泥充填料浆。粗骨料中掺入低品质固废细骨料显着提高了充填料浆的流动性及稳定性。最后,开展了掺低品质固废的混合骨料充填料浆管输数值模拟及半工业、工业试验。基于充填料浆工作特性试验,获得了低品质固废的最佳掺量及其对料浆工作特性的影响;采用颗粒-流体两相流数值方法,模拟了混合骨料充填料浆的管输特性,揭示了低品质固废作为细骨料对料浆流动性的影响。通过L管试验和工业充填试验,分析了掺低品质固废的混合充填料浆沿程阻力变化规律,建立了充填料浆参数与沿程阻力的数学模型,基于模型预测的相对误差≤4%。本文从低品质固废开发胶凝材料和作为细骨料两个方面,开展其在充填采矿中的利用研究,为低品质固废资源化利用探索出一条途径。

胡敏[7](2020)在《复合掺合料废玻璃砂浆性能和碱-硅酸反应研究》文中认为玻璃被广泛应用于建筑工程、医疗产品、日用生活、电子零件、汽车构件等领域,废玻璃量也随之急剧增加。经处理过的废玻璃颗粒部分取代天然砂会影响废玻璃水泥砂浆的流动性、强度及碱-硅酸反应。使用矿物掺合料在提高固体废物利用率的同时会对废玻璃水泥砂浆的力学及工作性能产生一定程度的影响。本文主要探究当废玻璃砂部分取代天然砂后,复合矿物掺合料对试件强度、碱-硅酸反应的影响及膨胀抑制作用机理。研究内容及相关结论如下:1.以稠度、分层度、强度、膨胀率为评价指标,开展废玻璃砂最佳掺量试验。试验结果表明:当废玻璃代砂率为30%时,废玻璃水泥砂浆具有良好的保水性与流动性,且强度较高;废玻璃部分取代天然砂可以降低砂浆碱-硅酸反应膨胀效应。2.固定废玻璃代砂率为30%,分别以粉煤灰和矿渣微粉掺量为变量,开展砂浆流动度、强度和碱-硅酸反应试验。结果表明:粉煤灰和矿渣微粉对废玻璃砂浆的碱-硅酸反应均有抑制作用,在相同掺量下粉煤灰抑制作用更明显;综合考虑强度和碱-硅酸反应抑制效果,建议矿渣微粉的掺量约为20%-40%,粉煤灰的掺量约为10%-30%。3.固定矿物掺合料总量为30%,开展粉煤灰与矿渣微粉复合使用及最佳配合比试验。研究表明:复合矿物掺合料废玻璃砂浆膨胀率明显降低,当粉煤灰∶矿渣微粉=3∶2时,碱-硅酸反应抑制效果最好,28d膨胀率仅为0.107%;不同比例复合矿物掺合料对碱-硅酸反应抑制效果排序(按粉煤灰与矿渣微粉比例),具有以下关系:3∶2>3∶1>2∶3>1∶1>1∶3。4.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)技术,对复合掺合料废玻璃砂浆进行测试分析并开展微观机理研究。可认为粉煤灰、矿渣微粉抑制废玻璃砂浆碱-硅酸反应膨胀效应的主要机理有以下三个方面:1)矿物掺合料与水泥水化产物发生火山灰反应生成了C-S-H凝胶,使得体系中碱金属离子被“固化”;2)火山灰反应的发生降低及消耗体系中碱含量,大大减少碱-硅酸凝胶的生成;3)矿物掺合料、及火山灰反应物填充浆体孔隙,使得结构更加密实,阻碍了Na+、K+等金属离子的扩散。

李来波[8](2020)在《超低水灰比水泥基材料的制备及组成、结构与性能研究》文中认为随着我国基础设施建设的快速发展,许多重要建筑工程或特殊工程构件均需要高性能水泥基材料,如大跨度梁和板、高速公路铁路桥梁和板、高强军事防护工程及民用建筑工程特殊构件或制品等。但水泥基材料的多孔结构和较高的孔隙率严重制约了水泥基材料的高性能化,通过降低水泥基材料初始水灰比和采用加压成型技术是提高致密度并实现其高性能化的有效途径。但是降低水灰比会造成水在水泥中不能均匀分散,使部分富水颗粒之间极易形成‘液桥’,导致水泥颗粒发生非均匀团聚,以及部分贫水颗粒非均匀水化,造成水泥基材料组成和微结构的不均匀,其性能大幅度波动。因此,解决在加压和低水灰比条件下水的均匀分散性问题是低水灰比水泥基材料高性能化的关键。由于‘液桥’一旦形成便很难彻底消除,因此本文从无‘初始液桥’的角度出发,提出‘固态拌合水’微结构均匀控制技术制备超低水灰比水泥基材料,对超低水灰比水泥基材料微结构均匀控制与多尺度表征、匀质微结构超低水灰比水泥基材料水化硬化和破坏机制、微粉对超低水灰比水泥基材料性能的影响和碳纤维增强超低水灰比水泥基材料展开系统研究。并借助三维X射线显微镜(X-CT)、压汞仪(MIP)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)、水化热分析仪等仪器设备探究其作用机理。主要研究结果如下:1.采用‘固态拌合水’制备技术,在超低水灰比条件下,成功制备了组分和微结构均匀的高性能水泥基材料。采用‘固态拌合水’技术制备的超低水灰比水泥基材料抗压强度值的波动幅度低于自身强度的4.4%,降低了66.3%;超声波传输振幅提高94.4%,超声波传输傅里叶变换曲线积分值降低51.9%;硬化浆体毛细孔尺寸分布范围缩小至0.1~7μm,明显低于对照组0.01~200μm的分布范围;X-CT结果表明与对照组多孔、大孔(≥9μm)结构不同,‘固态拌合水’技术制备的硬化浆体内部不存在任何大于9μm的空隙;与对照组相比,‘固态拌合水’技术制备的硬化浆体内具有相同粒度分布的水泥颗粒,未水化水泥颗粒尺寸的波动幅度降低62.1%。2.超低水灰比条件下,水泥最大水化反应速率变化规律发生改变。一般来讲水灰比增大,最大水化反应速率会相应提高。但水灰比为0.16时,最大水化反应速率达到34.51×10-4mW/mg略高于水灰比为0.30时的34.12×10-4mW/mg。主要原因之一是由于水灰比为0.16时孔溶液Na+和K+离子浓度较大、孔溶液碱度较高,促进水泥水化。3.超低水灰比条件下,匀质微结构水泥基材料水泥水化机制发生变化。当水灰比低于0.16时,硅酸盐水泥水化机制由水灰比为0.30时的‘结晶成核与晶体生长(NG)-相边界反应(I)-扩散(D)’机制转变为‘结晶成核与晶体生长(NG)-扩散(D)’机制。4.超低水灰比和加压成型条件下,匀质微结构超低水灰比硬化水泥浆体孔隙率和抗压强度的变化规律发生改变。一般来讲水灰比增大,水泥硬化浆体孔隙率增大,抗压强度降低。但超低水灰比硬化水泥浆体孔隙率随水灰比的增大而减小、抗压强度随水灰比的增大而增大。这是由于成型压力决定了初始孔隙率,在相同养护龄期水化产物的量和水化产物对初始空隙的填充率随水灰比的增大而提高,孔隙率降低,抗压强度增大。5.匀质微结构超低水灰比硬化水泥浆体破坏机制研究表明,硬化水泥浆体抗压强度与总孔隙率之间满足y=366.2exp(-7.382x)的指数函数关系,证明总孔隙率是决定匀质微结构超低水灰比水泥基材料力学性能的关键因素。6.成型压力对超低水灰比水泥基材料孔隙率和力学性能有重要影响。超低水灰比水泥基材料初始孔隙率随成型压力的增大逐渐减小,二者之间满足y=21.68exp(-0.0062x)+16.78的指数函数关系。超低水灰比硬化水泥浆体孔隙率随成型压力的增大逐渐减小、力学强度随成型压力增大逐渐增大。适宜成型压力为300 MPa,在此压力下,28天硬化水泥浆体孔隙率降低至9.7%,抗压强度增长至215.4 MPa、抗折强度增长至27.5 MPa。7.矿渣微粉可以有效地改善超低水灰比水泥基材料的微结构和力学性能,其适宜掺量为10%。在此掺量下28天硬化水泥浆体孔隙率低至4.8%、抗压强度达到247.5 MPa、抗折强度达到35.4 MPa。此外,矿渣微粉对超低水灰比水泥水化机制有重要影响。当矿渣微粉掺量达到20%,超低水灰比水泥水化机制由‘结晶成核与晶体生长(NG)-扩散(D)’机制转变为‘结晶成核与晶体生长(NG)-相边界反应(I)-扩散(D)’机制。8.硅灰可以有效地改善超低水灰比水泥基材料的微结构和力学性能,其适宜掺量为15%。在此掺量下,28天硬化水泥浆体孔隙率低至2.8%、抗压强度达到296.3 MPa、抗折强度达到43.8 MPa。9.石英砂可以有效地降低超低水灰比水泥基材料的收缩和孔隙率、提高硬化浆体力学性能,其适宜掺量为20%。在此掺量下,水泥基材料的化学收缩率降低至0.1129 ml/g、150天干燥收缩率降低至147.4×10-6,与对照组相比分别降低37.9%和38.1%;28天硬化水泥浆体孔隙率降低至2.2%,与对照组相比降低21.4%;28天硬化水泥浆体28天抗压强度达到311.5 MPa、抗折强度达到47.4 MPa,与对照组相比分别增长5.1%和8.2%。10.碳纤维可以有效地提高超低水灰比水泥水泥基材料抗折强度、抗折强度与密度的比值和抗冻性,降低干燥收缩,其适宜掺量为0.3%。在此掺量下,28天抗折强度达到56.1 MPa、抗折强度与密度的比值达到0.0212、200次冻融循环后质量损失和强度损失降低至2.23%和12.0%、150天干燥收缩率降低至117.0×10-6,与对照组相比抗折强度提高18.4%、抗折强度与密度的比值提高19.1%、质量损失率和强度损失率降低58.6%和35.8%、干燥收缩率降低20.3%。

包婷婷[9](2020)在《高碱煤灰渣基地质聚合物的制备研究》文中认为液态排渣技术具有高热效率、高气化强度和污水处理方便等优点,可作为高碱煤主要燃烧和排渣工艺。在优质煤种资源开发过度和液态排渣技术普及推广下,高碱煤灰渣产出量将大幅上升,然而目前尚无高效、高附加值的高碱煤灰渣处置利用手段,亟需开展高碱煤灰渣资源化利用的研究。而地质聚合物作为一种新型胶凝材料,在固废资源化利用方面具有显着优势,已有研究表明,与高碱煤灰渣同为煤炭工业固废的粉煤灰、煤矸石,均可作为制备地质聚合物的硅铝质原料。因此,本文针对高碱煤灰渣资源化处置利用这一难题,基于地质聚合物制备原理和高碱煤灰渣特性分析,采用XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM等手段,开展高碱煤灰渣基地质聚合物的制备工艺、性能优化和耐高温性能研究。主要研究内容如下:(1)分析了高碱煤灰渣的化学组成、物理性质、反应活性等理化性质,并以粉煤灰为对照,综合评估了高碱煤灰渣的碱激发活性。结果表明:高碱煤灰渣与粉煤灰性质相类似,均为典型的低钙原料,且SiO2和Al2O3的碱浸出率较小,因此纯高碱煤灰渣制备的地质聚合物强度较低,而通过复掺矿粉的方式可达到“提钙增强”目的。(2)通过单因素试验方法探究高碱煤灰渣掺量、水灰比、水玻璃模数和碱激发剂掺量对高碱煤灰渣基地质聚合物性能的影响规律,在此基础上,通过正交试验法进一步分析四项因素对高碱煤灰渣基地质聚合物性能的决定性顺序,确定了四项试验因素的最佳值。结果表明,四项因素对影响高碱煤灰渣制备地质聚合物性能的决定性顺序为:高碱煤灰渣掺量>水灰比>水玻璃模数>碱激发剂掺量;高碱煤灰渣基地质聚合物最优配比为:高碱煤灰渣掺量30%,水灰比0.31,水玻璃模数2.0M,碱激发剂掺量5%,此时力学性能最佳,28d强度达85MPa。(3)最优配比基础上调整水灰比,使实验组与空白对照组标准稠度对应的流动度一致,进一步研究养护制度、预处理方式对地质聚合物强度影响规律,确定了最优养护制度和预处理方式。结果表明:高碱煤灰渣基地质聚合物最优养护制度为蒸汽养护,28d强度为70.45MPa。增加高碱煤灰渣粉磨时间,有利于早期强度发挥;掺入硅灰、煅烧高岭土可提升高碱煤灰渣基地质聚合物的28d抗压强度;高碱煤灰渣经800℃煅烧处理,可显着提升高碱煤灰渣基地质聚合物1d抗压强度至31.2MPa,经1200℃煅烧处理后,28d抗压强度可提升至90.59MPa。(4)通过TG-DSC、XRD、FT-IR等手段,研究高温条件下高碱煤灰渣基地质聚合物的组成、结构、性能变化规律,阐明了高碱煤灰渣对其耐高温性能的作用机制。研究结果表明,由于高碱煤灰渣中含有尖晶石,其晶型转变温度高,高温性能稳定,因此可提升地质聚合物耐高温性能。

王耀[10](2019)在《流砂加固注浆材料研究》文中研究说明在地下工程施工过程中,常常穿过特殊地质地段,如流砂层地质地段,该地段稳定性极差,在施工过程中极有可能发生坍塌事故,严重的影响施工的进度、安全和质量。为了保证工程施工能够安全顺利进行,对流砂层注浆加固成为地下工程施工不可或缺的环节。随着注浆技术的不断发展,施工性能好、低成本、性能优异、对环境友好的注浆材料应运而生。本文针对粉细砂地层和中粗砂地层,研究了三种不同的注浆加固材料。通过单因素试验和正交试验设计手段,结合粘度分析、流动度分析、力学分析、红外分析、粒径分析以及微观分析等测试手段,探讨了不同影响因素对注浆浆液性能的影响。将研制的注浆材料应用于施工现场当中,验证了注浆材料的可注性,并测试了注浆浆液扩散半径。试验结果表明:(1)对于水玻璃注浆材料而言,用乙酸乙酯作为水玻璃固化剂,改平平加为吐温20作为乳化剂,固化剂乳液的最佳配比为m(乙酸乙酯):m(吐温20):m(水)=10:0.3:10,制备的固化剂乳液粘度小,乳滴直径小,分布均匀,乳液的储存稳定性好;研制的水玻璃注浆浆液最佳配比为m(固化剂乳液):m(水玻璃)=0.5:1,浆液粘度低(12 mPa·s),可注性好,在凝胶之前粘度变化小,到达凝胶时间时粘度发生突变;实验室模拟注浆固砂体试块强度高,扩散均匀,加固效果好;通过红外分析,证实了固化剂的作用机理。(2)对于水泥注浆材料而言,掺入西卡减水剂时减水率最高,饱和掺量为0.4%;掺入膨润土可以有效的改善水泥浆的稳定性,掺入偏铝酸钠不仅可以调节凝结时间,对稳定性也有一定的改善作用;当西卡减水剂掺量为0.5%,膨润土掺量为3.5%,偏铝酸钠掺量为1.5%时,水泥注浆浆液性能最佳。(3)对于矿渣微粉注浆材料而言,当减水剂掺加量为0.7%,NaOH掺量为4%,Na2CO3掺量为3%,Ca(OH)2掺量为0.5%时,矿渣微粉注浆浆液性能最佳;结合SEM微观试验,随着龄期的增长,碱激发-矿渣微粉凝胶产物堆积越来越密实,强度越来越高,7 d后的矿渣微粉已经完全水化,试块的强度发展趋于平稳。(4)对于水泥和矿渣微粉注浆材料的综合对比分析而言,矿渣微粉注浆材料的原材料粒径较小、凝结时间较短、早期强度较高、稳定性较好,综合性能优于水泥注浆材料。(5)通过现场注浆应用试验,本课题研制的水玻璃注浆材料在粉细砂层中扩散半径可达到320 mm,矿渣微粉为0.6水胶比下在中粗砂层中扩散半径可达到440 mm,矿渣微粉为0.8水胶比下在中粗砂层中扩散半径可达到800 mm。

二、矿渣微粉的特性及应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、矿渣微粉的特性及应用(论文提纲范文)

(1)钢渣协同矿渣制备超细尾砂充填胶结料及应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外充填采矿法研究与进展
        1.2.1 国外充填采矿法发展与应用
        1.2.2 国内充填采矿法应用与发展
        1.2.3 胶结充填体强度的影响因素
    1.3 全尾砂胶结充填采矿技术研究
    1.4 充填材料研究与进展
        1.4.1 充填胶凝材料研究现状与进展
        1.4.2 充填骨料研究与发展现状
    1.5 钢渣产生及利用
        1.5.1 钢渣的产生、处理及利用
        1.5.2 钢渣胶凝活性评价方法
        1.5.3 钢渣活性激发方式
    1.6 充填料浆流动性研究
        1.6.1 料浆管输特性的研究
        1.6.2 高浓度料浆流变特性
        1.6.3 料浆管道输送中沿程阻力计算
    1.7 全尾砂胶结充填采矿当前存在的问题
    1.8 研究内容与技术路线
        1.8.1 研究内容
        1.8.2 技术路线
2 试验材料物化特性分析
    2.1 低成本绿色胶凝材料开发固废材料分析
        2.1.1 矿渣微粉
        2.1.2 钢渣微粉
        2.1.3 脱硫石膏
        2.1.4 水泥熟料
    2.2 超细尾砂骨料
        2.2.1 全尾砂取样及样品制备
        2.2.2 全尾砂化学组成
        2.2.3 全尾砂物理特性
        2.2.4 全尾砂絮凝沉降性能研究
    2.3 本章小结
3 矿渣基胶凝材料试验研究
    3.1 试验材料和试验方法
        3.1.1 试验材料与方案
        3.1.2 试验方法和过程
    3.2 矿渣基胶凝材料碱、盐激发研究
        3.2.1 碱基激发矿渣胶凝材料配比试验研究
        3.2.2 盐基激发矿渣胶凝材料配比试验研究
        3.2.3 碱基和盐基激发剂配比试验综合分析
        3.2.4 碱盐复合激发矿渣胶凝材料配比试验研究
        3.2.5 碱盐复合激发矿渣胶凝材料配比验证试验
    3.3 本章小结
4 钢渣基胶凝材料配比试验研究
    4.1 试验材料和试验方案
        4.1.1 试验材料与方法
        4.1.2 试验方案
    4.2 试验结果和分析
        4.2.1 试验结果
        4.2.2 试验结果分析
    4.3 配比验证试验
        4.3.1 试验方案及结果
        4.3.2 试验结果分析
    4.4 钢渣基胶凝材料BP神经网络强度预测模型
        4.4.1 BP神经网络强度预测模型建立
        4.4.2 数据归一化处理
        4.4.3 神经网络模型可靠性分析
        4.4.4 钢渣基胶凝材料配比强度BP神经网络预测及分析
    4.5 本章小结
5 钢渣基胶凝材料水化反应及协同激发机理研究
    5.1 水化产物及水化反应
        5.1.1 水化产物分析方法
        5.1.2 水化产物
        5.1.3 水化反应过程和协同激发机理分析
    5.2 水化产物微观结构分析
        5.2.1 微观结构分析方法
        5.2.2 微观结构的形貌
        5.2.3 孔结构分析
    5.3 钢渣基胶凝材料安定性研究
        5.3.1 充填体膨胀(收缩)率测定和分析
        5.3.2 钢渣基胶凝材料充填体无膨胀性原因讨论
    5.4 本章小结
6 钢渣基胶凝材料-超细尾砂胶结充填应用研究
    6.1 钢渣基胶凝材料-超细尾砂胶砂强度试验
        6.1.1 试验方案和试验结果
        6.1.2 试验结果分析
        6.1.3 胶砂强度扩展试验及结果分析
    6.2 钢渣基胶凝材料-超细尾砂充填料浆管输特性试验
        6.2.1 料浆制备与试验方法和步骤
        6.2.2 试验结果和分析
    6.3 钢渣基胶凝材料-超细尾砂充填料浆流变特性试验
        6.3.1 流变仪测流变参数
        6.3.2 简易L管模拟管输测流变参数
        6.3.3 两种方法测定的流变参数对比
    6.4 钢渣基胶凝材料-超细尾砂充填料浆管输特性数值模拟分析
        6.4.1 建模及模拟参数确定
        6.4.2 Fluent数值模拟计算及分析
    6.5 本章小结
7 钢渣基胶凝材料在中关铁矿工业充填应用研究
    7.1 基于能量匹配关系确定中关铁矿超细尾砂充填体合理强度
        7.1.1 超细尾砂胶结充填体强度与养护龄期的关系
        7.1.2 超细尾砂胶结充填体强度与矿岩能量匹配关系
        7.1.3 中关铁矿超细尾砂胶结充填体合理强度的确定
    7.2 基于多目标模糊综合评判的充填料浆制备参数优化
        7.2.1 多目标模糊优选决策模型
        7.2.2 钢渣基胶凝材料-超细尾砂充填料浆制备参数优化
        7.2.3 钢渣基胶凝材料-超细尾砂充填料浆优化参数验证试验
    7.3 钢渣基胶凝材料中关铁矿工业充填应用研究
        7.3.1 钢渣基胶凝材料半工业充填试验
        7.3.2 钢渣基胶凝材料在中关铁矿工业充填应用
    7.4 本章小结
8 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 创新点
    8.3 研究展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(2)低品质固废高值化制备FS充填胶凝材料与应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究内容与技术路线
2 文献综述
    2.1 充填采矿技术研究进展
        2.1.1 国内发展历程
        2.1.2 国外研究现状
    2.2 充填材料研究及应用现状
        2.2.1 充填胶凝材料研究现状
        2.2.2 充填骨料研究现状
    2.3 镁渣生产及利用
        2.3.1 镁渣的产生
        2.3.2 镁渣特性
        2.3.3 镁渣利用研究现状
    2.4 充填料浆流变性研究
    2.5 神经网络概述
        2.5.1 BP神经网络概述
        2.5.2 BP神经网络预测
    2.6 本章小结
3 胶凝材料开发试验材料物化特性分析
    3.1 充填骨料
        3.1.1 戈壁砂
        3.1.2 选矿尾砂
    3.2 活性材料
        3.2.1 矿渣
        3.2.2 粉煤灰
        3.2.3 脱硫石膏
        3.2.4 水泥熟料
        3.2.5 镁渣
    3.3 本章小结
4 低品质矿渣活性激发与改性试验研究
    4.1 低品质矿渣物理激发研究
        4.1.1 矿渣物理激发机理
        4.1.2 矿渣粉物理激发试验研究
        4.1.3 矿渣粉微观形态测试与分析
        4.1.4 添加助磨剂的研究
        4.1.5 粉磨细度与矿渣活性的关系
    4.2 低品质矿渣化学激发研究
        4.2.1 矿渣粉标准与强度
        4.2.2 化学激发剂选择
        4.2.3 化学复合激发试验
        4.2.4 改性矿渣活性验证试验
    4.3 本章小结
5 粉煤灰-矿渣(FS)充填胶凝材料试验研究
    5.1 熟料基激发剂CFS胶凝材料试验研究
        5.1.1 CFS胶凝材料探索性试验
        5.1.2 CFS胶凝材料配比优化研究
        5.1.3 CFS胶凝材料配比优化决策
    5.2 镁渣基激发剂MFS胶凝材料配比试验研究
        5.2.1 MFS胶凝材料充填体强度试验结果
        5.2.2 MFS胶凝材料充填体强度极差分析
        5.2.3 MFS胶凝材料配比扩展试验
    5.3 镁渣基激发剂MFS充填胶结料配比优化
        5.3.1 BP神经网络模型
        5.3.2 MFS胶凝材料配比优化研究
    5.4 镁渣基激发剂MFS胶凝材料综合分析
        5.4.1 MFS胶凝材料成本核算与对比分析
        5.4.2 MFS胶凝材料性价比分析与评价
    5.5 本章小结
6 MFS胶凝材料水化产物与水硬化机理研究
    6.1 水化产物及复合激发机理研究
        6.1.1 水化产物分析方法
        6.1.2 水化产物分析结果
        6.1.3 水化反应过程及耦合激发机理
    6.2 水化产物微观结构分析
        6.2.1 水化产物微观结构分析方法
        6.2.2 水化产物微观结构形貌
        6.2.3 胶结体试块孔结构分析
    6.3 MFS胶凝材料安定性研究
        6.3.1 MFS胶凝材料充填体体积变化研究
        6.3.2 MFS胶凝材料充填体安定性分析
    6.4 本章小结
7 MFS胶凝材料充填体强度与料浆流动性研究
    7.1 MFS胶凝材料充填体强度试验
        7.1.1 选矿尾砂骨料胶结充填体强度试验
        7.1.2 戈壁砂-尾砂混合骨料充填体强度试验
    7.2 MFS胶凝材料充填体强度模型
        7.2.1 胶结充填体强度影响因素
        7.2.2 胶结充填体强度模型
        7.2.3 强度模型可靠性分析与验证
    7.3 MFS胶凝材料充填料浆流动性研究
        7.3.1 MFS胶凝材料充填料浆工作特性研究
        7.3.2 MFS胶凝材料充填料浆流变特性研究
    7.4 MFS胶凝材料充填料浆管输阻力分析
        7.4.1 MFS胶凝材料充填料浆管输阻力计算
        7.4.2 MFS胶凝材料充填料浆管输阻力预测
    7.5 本章小结
8 MFS胶凝材料充填料浆优化设计与应用研究
    8.1 多属性决策原理与模型
    8.2 MFS胶凝材料充填料浆配比优化
    8.3 MFS胶凝材料半工业充填试验
        8.3.1 半工业充填系统介绍
        8.3.2 试验方案
        8.3.3 试验地点和充填管路
        8.3.4 充填过程及结果分析
    8.4 本章小结
9 结论与展望
    9.1 主要结论
    9.2 创新点
    9.3 研究展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(3)我国大型镍矿充填采矿固废资源化利用研究进展(论文提纲范文)

1 固体废弃物在充填采矿中利用研究进展
    1.1 固体废弃物混合骨料利用研究
        1.1.1 废石-棒磨砂混合骨料研究
        1.1.2 废石-全尾砂混合充填骨料研究
        1.1.3 掺加粉煤灰混合充填骨料研究
        1.1.4 掺加铜选尾砂混合充填骨料研究
    1.2 低成本新型充填胶凝材料研究
        1.2.1 棒磨砂骨料新型充填胶凝材料研究
        1.2.2 混合骨料新型充填胶凝材料研究
        1.2.3 低活性矿渣利用与固结粉材料研究
    1.3 混合骨料充填料浆管道输送特性研究
        1.3.1 混合粗骨料充填料浆特性研究
        1.3.2 混合粗骨料料浆管输特性研究
        1.3.3 大容量高浓度混合料浆搅拌系统开发
2 金川矿山充填采矿固废资源利用存在的问题
    2.1 利用固废物开发胶凝材料早期强度问题
    2.2 金川矿山固废充填采矿成本问题
3 金川矿山固废资源化利用研究发展方向
    3.1 全固废早强充填胶凝材料开发利用发展方向
    3.2 全固废充填材料膏体充填技术研究发展方向

(4)填埋场固化污泥衬垫防渗层的宏观力学特性及其微观机理(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 污泥的危害及处置
        1.1.2 大宗工业固废的危害及处置
        1.1.3 填埋场衬垫防渗层的规范要求
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 衬垫防渗层材料研究现状
        1.2.2 固化污泥力学特性及其微观机理研究现状
        1.2.3 现有研究中的一些问题
    1.3 主要研究内容与技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
2 脱硫石膏-粉煤灰-矿渣微粉固化污泥定向调控方法
    2.1 引言
    2.2 试验材料与方法
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 响应曲面试验设计
        2.2.3 单因素控制试验设计
        2.2.4 单轴压缩变形试验
        2.2.5 渗透试验
        2.2.6 X射线衍射试验
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 响应曲面试验设计结果分析
        2.3.2 单因素控制试验设计结果分析
        2.3.3 弹性模量及泊松比
        2.3.4 渗透特性
    2.4 本章小结
3 化学腐蚀条件下固化污泥衬垫防渗层的力学特性
    3.1 引言
    3.2 试验材料与方法
        3.2.1 试验材料
        3.2.2 直剪试验
        3.2.3 单轴抗压试验
        3.2.4 渗透试验
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 抗剪强度
        3.3.2 抗压强度
        3.3.3 渗透特性
    3.4 本章小结
4 固化污泥衬垫防渗层的微观结构化学腐蚀机理
    4.1 引言
    4.2 试验材料与方法
        4.2.1 试验材料
        4.2.2 原子发射光谱试验
        4.2.3 X射线衍射试验
        4.2.4 扫描电镜和能量色散X射线能谱试验
        4.2.5 X射线荧光光谱试验
    4.3 试验结果与分析
        4.3.1 酸碱度及浸出毒性元素含量
        4.3.2 矿物组成
        4.3.3 腐蚀表面微观形貌
        4.3.4 元素分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 需进一步研究的问题
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果

(5)尾渣土固化剂及固化尾渣土强度研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现况
        1.3.1 固化土胶凝材料的选用
        1.3.2 外加剂、活化剂等因素固化效应的研究
        1.3.3 胶凝材料固化特性及机理的研究
        1.3.4 纤维对固化土性能的影响
    1.4 目前存在的问题
    1.5 主要研究内容
第二章 实验原材料、仪器及实验方法
    2.1 实验原材料
        2.1.1 尾渣土
        2.1.2 矿渣微粉
        2.1.3 粉煤灰
        2.1.4 普通硅酸盐水泥
        2.1.5 硫酸钠
        2.1.6 增强粉
        2.1.7 减水剂
        2.1.8 激发剂和外加剂
        2.1.9 纤维
    2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 尾渣土成型方式的选择
        2.3.2 尾渣土试件制备与养护
        2.3.3 尾渣土浆体稠度的测试
        2.3.4 固化尾渣土抗压强度的测定
        2.3.5 固化尾渣土抗折强度的测定
        2.3.6 原材料及试件其他性能测试
第三章 尾渣土固化剂配制
    3.1 引言
    3.2 尾渣土固化成型稠度的确定
        3.2.1 减水剂对尾渣土稠度的影响
        3.2.2 矿渣微粉等对尾渣土稠度的影响
    3.3 固化剂配合比混料设计
        3.3.1 7d抗压强度结果分析
        3.3.2 28d抗压强度结果分析
        3.3.3 60d抗压强度结果分析
        3.3.4 验证分析结果实验
        3.3.5 固化剂与其他胶凝材料的对比实验
    3.4 固化剂作用机理分析
    3.5 本章小结
第四章 激发剂等其他因素对固化强度的影响
    4.1 引言
    4.2 激发剂对固化抗压强度的影响
        4.2.1 硅酸钠激发剂对固化性能的影响
        4.2.2 氢氧化钠激发剂对固化性能的影响
        4.2.3 复掺硅酸钠和氢氧化钠激发剂对固化性能的影响
        4.2.4 氯化钙激发剂对固化尾渣土性能的影响
        4.2.5 三乙醇胺对固化尾渣土性能的影响
    4.3 其他因素对固化尾渣土强度的影响
        4.3.1 滑石粉对固化尾渣土性能的影响
        4.3.2 尾渣土含水率变化对固化强度的影响
    4.4 本章小结
第五章 纤维对固化尾渣土结构与性能的影响
    5.1 引言
    5.2 聚丙烯纤维对固化尾渣土性能的影响
        5.2.1 抗压强度
        5.2.2 抗折强度
        5.2.3 聚丙烯纤维固化尾渣土弯曲韧性分析
    5.3 玄武岩纤维对固化尾渣土性能的影响
        5.3.1 抗压强度
        5.3.2 抗折强度
        5.3.3 玄武岩纤维固化尾渣土弯曲韧性分析:
    5.4 两种纤维的对比研究
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 论文的创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(6)低品质多固废协同制备充填料浆及其管输阻力研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 充填胶凝材料文献综述
        2.1.1 硅酸盐水泥胶凝材料
        2.1.2 高水及超高水充填材料
        2.1.3 碱激发/复合激发胶凝材料
    2.2 微活性低品质固废利用的难题和途径
        2.2.1 钢渣粉煤灰资源化利用存在的难题
        2.2.2 低品质微活性固废协同利用途径
    2.3 全尾砂及粗骨料充填材料研究
        2.3.1 全尾砂充填材料研究进展
        2.3.2 混合粗骨料充填材料研究进展
    2.4 充填料浆管输特性研究
        2.4.1 充填料浆流变性
        2.4.2 沿程摩阻力计算模型
        2.4.3 流体-颗粒两相流
    2.5 研究内容与技术路线
        2.5.1 本文研究面临的问题
        2.5.2 指导思路与关键技术
        2.5.3 研究内容与技术路线
3 利用低品质微活性固废协同制备胶凝材料研究
    3.1 利用钢渣-脱硫石膏制备胶凝材料特性试验研究
        3.1.1 试验物料特性
        3.1.2 配比试验
        3.1.3 结果分析
        3.1.4 50%钢渣掺量胶凝材料探索研究
    3.2 钢渣基全固废胶凝材料的推广应用研究
        3.2.1 试验物料特性
        3.2.2 配比验证微调试验
        3.2.3 大掺量钢渣全固废胶凝材料研究
        3.2.4 多工况强度试验
    3.3 利用低品质粉煤灰协同制备充填胶凝材料研究
        3.3.1 试验物料特性
        3.3.2 粉煤灰胶凝材料配比试验
        3.3.3 基于神经网络的交互响应分析
        3.3.4 胶凝材料配比优化决策
    3.4 本章小结
4 大掺量低品质固废充填胶凝材料水化机理研究
    4.1 大掺量钢渣胶凝材料水化机理
        4.1.1 水化产物分析
        4.1.2 微观结构分析
        4.1.3 孔隙结构分析
    4.2 低品质粉煤灰胶凝材料水化机理
        4.2.1 水化产物分析
        4.2.2 微观结构分析
        4.2.3 孔隙结构分析
    4.3 本章小结
5 无活性固废作为细骨料对充填体强度影响与优化
    5.1 废石-棒磨砂-铜选尾砂混合骨料配比优化
        5.1.1 三元混合骨料粒径级配分析
        5.1.2 三元混合骨料胶结充填体强度试验
        5.1.3 铜选尾砂掺量对胶结体强度影响
        5.1.4 强度模型
    5.2 废石-铜选尾砂混合骨料配比优化
        5.2.1 二元混合骨料粒径级配分析
        5.2.2 二元混合骨料胶结充填体强度试验
        5.2.3 强度模型
        5.2.4 二元混合骨料充填料浆性能优化决策模型
    5.3 本章小结
6 低品质固废充填料浆流变特性研究及沿程阻力预测
    6.1 低品质固废胶凝材料充填料浆流变特性研究
        6.1.1 钢渣全固废胶凝材料全尾砂充填料浆流变特性
        6.1.2 粉煤灰基胶凝材料全尾砂充填料浆流变特性
    6.2 低品质固废混合骨料充填料浆流变特性研究
        6.2.1 废石-铜选尾砂混合骨料充填料浆流变特性
        6.2.2 废石-粉煤灰混合骨料充填料浆流变特性
        6.2.3 粗骨料对料浆流变性的影响
    6.3 充填料浆沿程阻力计算研究
        6.3.1 利用模型预测沿程阻力的步骤
        6.3.2 充填料浆沿程阻力预测的工业试验
        6.3.3 结果验证及评价
    6.4 预测低品质固废充填料浆管输沿程阻力
        6.4.1 钢渣全固废胶凝材料全尾砂充填料浆沿程阻力预测
        6.4.2 粉煤灰基胶凝材料全尾砂充填料浆沿程阻力预测
        6.4.3 废石-铜选尾砂混合骨料充填料浆沿程阻力预测
        6.4.4 废石-粉煤灰混合骨料充填料浆沿程阻力预测
    6.5 本章小结
7 掺低品质固废充填料浆管输模拟及工业试验研究
    7.1 掺低品质固废充填料浆工作特性研究
        7.1.1 废石-铜选尾砂混合骨料充填料浆工作特性试验
        7.1.2 废石-粉煤灰混合骨料充填料浆工作特性试验
        7.1.3 掺低品质固废对料浆工作特性的影响分析
        7.1.4 低品质固废料浆流变性与工作特性分析
    7.2 低品质固废高浓度充填料浆管输特性数值模拟
        7.2.1 两相流模型
        7.2.2 高浓度混合骨料料浆管输特性数值模型
        7.2.3 数值模拟结果及分析
    7.3 掺低品质固废充填料浆管输水力坡度模型及工业试验
        7.3.1 半工业级L管预测沿程阻力
        7.3.2 工业验证试验及修正
    7.4 本章小结
8 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 创新点
    8.3 研究展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(7)复合掺合料废玻璃砂浆性能和碱-硅酸反应研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 废玻璃作为细骨料研究现状
        1.2.2 碱-硅酸反应研究现状
        1.2.3 矿物掺合料用作碱-硅酸反应抑制措施的研究现状
    1.3 研究目的和意义
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第二章 试验材料与方法
    2.1 试验原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 砂
        2.1.3 废玻璃砂
        2.1.4 矿物掺合料
        2.1.5 其他原材料
    2.2 试验仪器
    2.3 试验方法
        2.3.1 废玻璃水泥胶砂强度试验
        2.3.2 快速砂浆棒法
        2.3.3 微观分析试验
    2.4 小结
第三章 废玻璃砂浆配合比设计及性能研究
    3.1 废玻璃砂浆配合比设计
    3.2 废玻璃掺量与砂浆稠度、分层度的关系
        3.2.1 试验方法
        3.2.2 试验结果
    3.3 废玻璃代砂率与强度的关系
    3.4 废玻璃代砂率与膨胀率的关系
    3.5 废玻璃代砂率与活性指数的关系
    3.6 小结
第四章 单一矿物掺合料对碱-硅酸反应抑制作用研究
    4.1 单一矿物掺合料试件配合比设计
    4.2 单掺粉煤灰
        4.2.1 粉煤灰掺量与流动度的关系
        4.2.2 粉煤灰掺量与抗折强度的关系
        4.2.3 粉煤灰掺量与抗压强度的关系
        4.2.4 粉煤灰掺量与膨胀率的关系
    4.3 单掺矿渣微粉
        4.3.1 矿渣微粉掺量与流动度的关系
        4.3.2 矿渣微粉掺量与抗折强度的关系
        4.3.3 矿渣微粉掺量与抗压强度的关系
        4.3.4 矿渣微粉掺量与膨胀率的关系
    4.4 两种掺合料对碱-硅酸反应抑制作用比较
    4.5 矿物掺合料掺量与活性指数的关系
    4.6 活性指数与膨胀率的关系
    4.7 小结
第五章 复合矿物掺合料对碱-硅酸膨胀抑制作用研究
    5.1 复合粉煤灰与矿渣微粉试件配合比设计
    5.2 配合比与胶凝材料凝结时间的关系
    5.3 配合比与水泥胶砂试件流动度的关系
    5.4 配合比与水泥胶砂试件强度的关系
        5.4.1 抗折强度
        5.4.2 抗压强度
    5.5 配合比与水泥胶砂试件膨胀率的关系
    5.6 配合比与活性指数的关系
    5.7 小结
第六章 微观结构与碱-硅酸反应抑制机理分析
    6.1 微观分析方法
        6.1.1 X射线衍射(XRD)
        6.1.2 扫描电子显微镜(SEM)
    6.2 粉煤灰抑制碱-硅酸反应的微观研究
        6.2.1 粉煤灰抑制碱-硅酸反应机理
        6.2.2 XRD图谱分析
    6.3 矿渣微粉抑制碱-硅酸反应的微观研究
        6.3.1 矿渣微粉抑制碱-硅酸反应机理
        6.3.2 单掺矿渣微粉XRD图谱分析
    6.4 粉煤灰与矿渣微粉共同作用时抑制碱-硅酸反应的微观研究
        6.4.1 粉煤灰与矿渣微粉抑制碱-硅酸反应机理
        6.4.2 复合矿物掺合料XRD图谱分析
    6.5 SEM电镜分析
    6.6 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间学术成果

(8)超低水灰比水泥基材料的制备及组成、结构与性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 超低水灰比MDF水泥基材料
        1.2.2 超低水灰比DSP水泥基材料
        1.2.3 压力成型超低水灰比水泥基材料
    1.3 主要研究内容
    1.4 创新点
    1.5 技术路线
第二章 原材料与测试方法
    2.1 原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 矿渣微粉
        2.1.3 硅灰
        2.1.4 石英砂
        2.1.5 碳纤维
        2.1.6 其它化学试剂
    2.2 测试方法
        2.2.1 微结构均匀性
        2.2.2 吸水率、孔隙率和密度
        2.2.3 力学性能
        2.2.4 孔结构
        2.2.5 孔溶液碱度和离子浓度
        2.2.6 水化热分析
        2.2.7 非蒸发水含量
        2.2.8 收缩性能
        2.2.9 水化产物分析
第三章 超低水灰比硬化水泥浆体的微结构均匀控制与多尺度表征研究
    3.1 制备方法对超低水灰比硬化水泥浆体微结构均匀性的影响
        3.1.1 力学性能的稳定性
        3.1.2 孔结构的波动性
        3.1.3 三维立体结构的匀质性
        3.1.4 等粒径水泥颗粒水化程度的一致性
        3.1.5 超声波传输的稳定性
    3.2 搅拌时间对超低水灰比硬化水泥浆体微结构均匀性的影响
        3.2.1 力学性能的稳定性
        3.2.2 孔结构的波动性
        3.2.3 等粒径水泥颗粒水化程度的一致性
        3.2.4 超声波传输的稳定性
    本章小结
第四章 匀质微结构超低水灰比水泥水化特性研究
    4.1 水化热分析
    4.2 水化机制
    4.3 孔溶液碱度和离子浓度
    4.4 水化产物分析
    4.5 孔结构
    4.6 化学收缩
    本章小结
第五章 匀质微结构超低水灰比硬化水泥浆体的结构演化与破坏特性
    5.1 吸水率、孔隙率与密度
    5.2 孔结构
    5.3 非蒸发水含量
    5.4 水化产物分析
    5.5 水化热分析
    5.6 力学性能
    5.7 破坏特性
    本章小结
第六章 成型压力对匀质微结构硬化水泥浆体结构与性能的影响
    6.1 成型压力与初始孔隙率函数关系的建立
    6.2 吸水率、孔隙率和密度
    6.3 力学性能
    6.4 水化产物分析
    6.5 水泥水化程度
    6.6 孔结构
    本章小结
第七章 矿渣微粉对超低水灰比水泥水化与性能的影响
    7.1 吸水率、孔隙率和密度
    7.2 力学性能
    7.3 孔结构
    7.4 水化热分析
    7.5 水化机制
    7.6 水化产物分析
    本章小结
第八章 硅灰对超低水灰比水泥基材料性能的影响
    8.1 吸水率、孔隙率和密度
    8.2 力学性能
    8.3 孔结构
    8.4 水化热分析
    8.5 水化产物分析
    本章小结
第九章 石英砂对超低水灰比水泥基材料性能的影响
    9.1 吸水率、孔隙率和密度
    9.2 力学性能
    9.3 化学收缩
    9.4 体积收缩
    9.5 孔结构
    本章小结
第十章 碳纤维对超低水灰比水泥基材料性能的影响
    10.1 吸水率、孔隙率和密度
    10.2 力学性能
    10.3 折压比
    10.4 断裂形变率
    10.5 收缩性能
    10.6 抗冻性
    本章小结
第十一章 结论与展望
    11.1 结论
    11.2 展望
参考文献
致谢
附录

(9)高碱煤灰渣基地质聚合物的制备研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地质聚合物的形成反应机理
        1.2.2 地质聚合物的原料
        1.2.3 煤系固体废弃物制备地质聚合物的研究
    1.3 研究目的、意义及主要内容
        1.3.1 研究目的及意义
        1.3.2 研究内容
2 材料、设备及试验方法
    2.1 试验原材料
        2.1.1 高碱煤灰渣
        2.1.2 粉煤灰
        2.1.3 高炉矿渣粉
        2.1.4 激发剂
    2.2 试验主要仪器设备
    2.3 样品制备
        2.3.1 碱激发剂的调配
        2.3.2 试验用高碱煤灰渣的制备
        2.3.3 高碱煤灰渣基地质聚合物的制备
        2.3.4 XRD、FT-IR、SEM、TG-DSC测试用样品制备
    2.4 试验方法
        2.4.1 扩展度和凝结时间
        2.4.2 抗压强度
        2.4.3 激光粒度分析
        2.4.4 化学成分分析(XRF)
        2.4.5 综合热分析(TG-DSC)
        2.4.6 物相组成(XRD)
        2.4.7 傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)
        2.4.8 微观形貌分析(SEM)
3 高碱煤灰渣基本特性分析
    3.1 物理性质
    3.2 成分分析
    3.3 物相组成
    3.4 微观形貌分析
    3.5 碱激发活性分析
    3.6 本章小结
4 高碱煤灰渣基地质聚合物制备的试验研究
    4.1 试验方案设计原则
    4.2 单因素试验
        4.2.1 高碱煤灰渣掺量对地质聚合物的性能影响
        4.2.2 水玻璃模数对高碱煤灰渣基地质聚合物的性能影响
        4.2.3 碱激发剂掺量对地质聚合物的性能影响
        4.2.4 水灰比对地质聚合物的性能影响
    4.3 正交试验
        4.3.1 试验设计
        4.3.2 正交试验结果与分析
        4.3.3 主要影响因素分析
        4.3.4 XRD分析
        4.3.5 FT-IR分析
        4.3.6 微观结构分析
    4.4 本章小结
5 外部因素对高碱煤灰渣基地质聚合物的影响
    5.1 养护制度对高碱煤灰渣基地质聚合物的性能影响
        5.1.1 试验配合比
        5.1.2 力学性能
        5.1.3 XRD分析
        5.1.4 FT-IR分析
    5.2 高碱煤灰渣不同粉磨时间对地质聚合物的性能影响
        5.2.1 试验设计
        5.2.2 力学性能
        5.2.3 XRD分析
        5.2.4 FT-IR分析
        5.2.5 微观结构分析
    5.3 高碱煤灰渣热处理对高碱煤灰渣基地质聚合物性能的影响
        5.3.1 高碱煤灰渣热处理分析
        5.3.2 试验设计
        5.3.3 力学性能
        5.3.4 XRD分析
        5.3.5 FT-IR分析
        5.3.6 微观结构分析
    5.4 硅灰、偏高岭土对高碱煤灰渣基地质聚合物性能的影响
        5.4.1 辅助原料
        5.4.2 试验设计
        5.4.3 力学性能
        5.4.4 XRD分析
        5.4.5 FT-IR分析
    5.5 本章小结
6 高碱煤灰渣基地质聚合物的热稳定性研究
    6.1 力学性能
    6.2 热收缩性能
    6.3 TG-DSC分析
    6.4 XRD分析
    6.5 FT-IR分析
    6.6 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果

(10)流砂加固注浆材料研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 注浆技术研究进展
        1.2.2 注浆材料研究进展
    1.3 研究内容
        1.3.1 水玻璃注浆固砂材料
        1.3.2 水泥与矿渣微粉注浆材料
        1.3.3 创新点
    1.4 研究目的及意义
第二章 水玻璃固砂浆体的研究
    2.1 试验原材料
    2.2 试验仪器及设备
    2.3 试验步骤
    2.4 试验方案
        2.4.1 水玻璃固化剂选择
        2.4.2 水玻璃固化剂乳化处理
        2.4.3 水玻璃固砂浆液试验
    2.5 性能测试及结果分析
        2.5.1 水玻璃固砂浆体凝胶规律测定及结果分析
        2.5.2 水玻璃固砂浆体流变特性的测定及结果分析
        2.5.3 固化剂乳液粒径分析
        2.5.4 凝胶体红外分析
        2.5.5 浆体反应机理分析
    2.6 实验室注浆研究
        2.6.1 注浆原材料及方法
        2.6.2 固砂体的硬化规律
        2.6.3 浆体的扩散效果
    2.7 本章小结
第三章 水泥与矿渣微粉固砂浆体研究及对比
    3.1 试验原材料
        3.1.1 水泥固砂浆体原材料
        3.1.2 矿渣微粉固砂浆体原材料
        3.1.3 减水剂和水
    3.2 试验仪器及设备
    3.3 试验方法
        3.3.1 浆料搅拌制度
        3.3.2 浆液流锥测试
        3.3.3 浆液粘度测试
        3.3.4 浆液凝结时间测试
        3.3.5 试件制作以及力学性能测试
    3.4 试验内容
        3.4.1 水泥固砂浆体试验内容
        3.4.2 矿渣微粉固砂浆体试验内容
    3.5 试验结果与分析
        3.5.1 水泥固砂浆体结果分析
        3.5.2 矿渣微粉固砂浆体结果分析
        3.5.3 小节总结
    3.6 水泥与矿渣微粉固砂浆体对比分析
    3.7 矿渣微粉胶结体的微观试验及机理分析
    3.8 本章小结
第四章 不同砂层注浆设计方法及现场注浆应用研究
    4.1 前言
    4.2 现场注浆原材料选择
    4.3 现场试验仪器
    4.4 现场试验方法
        4.4.1 现场浆材配比选择
        4.4.2 现场浆材搅拌制度
        4.4.3 注浆制度
    4.5 现场注浆试验结果分析
        4.5.1 水玻璃注浆扩散效果
        4.5.2 矿渣微粉浆体注浆扩散效果
    4.6 本章小节
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

四、矿渣微粉的特性及应用(论文参考文献)

  • [1]钢渣协同矿渣制备超细尾砂充填胶结料及应用研究[D]. 温震江. 北京科技大学, 2022
  • [2]低品质固废高值化制备FS充填胶凝材料与应用研究[D]. 韦寒波. 北京科技大学, 2021
  • [3]我国大型镍矿充填采矿固废资源化利用研究进展[J]. 郭慧高,武拴军,高谦,尹升华,杨晓炳. 徐州工程学院学报(自然科学版), 2021(02)
  • [4]填埋场固化污泥衬垫防渗层的宏观力学特性及其微观机理[D]. 王超峰. 武汉轻工大学, 2021(02)
  • [5]尾渣土固化剂及固化尾渣土强度研究[D]. 徐嘉富. 合肥工业大学, 2021(02)
  • [6]低品质多固废协同制备充填料浆及其管输阻力研究[D]. 杨晓炳. 北京科技大学, 2020(01)
  • [7]复合掺合料废玻璃砂浆性能和碱-硅酸反应研究[D]. 胡敏. 安徽工业大学, 2020(07)
  • [8]超低水灰比水泥基材料的制备及组成、结构与性能研究[D]. 李来波. 济南大学, 2020
  • [9]高碱煤灰渣基地质聚合物的制备研究[D]. 包婷婷. 西南科技大学, 2020(08)
  • [10]流砂加固注浆材料研究[D]. 王耀. 石家庄铁道大学, 2019(03)

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矿渣微粉的特点及应用
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