一、在混凝土中掺入纯碱废渣生产建材制品的研究(论文文献综述)
徐阳晨[1](2020)在《粉煤灰和硅灰对再生PP塑料砂浆性能的影响》文中研究指明塑料以其优异的性能广泛应用于各行各业,近年来我国已经成为第一大塑料消费国,与此同时也产生了很多的塑料垃圾。传统的掩埋和焚烧不仅污染环境还造成大量的资源浪费,将废弃塑料破碎成塑料颗粒全部或部分替代骨料制成塑料混凝土或砂浆是可行的方法之一,这样既能有效利用废弃塑料、保护环境,还能缓解我国河砂资源短缺的问题,具有良好的经济和社会效益。塑料混凝土是近些年来迅速发展起来的一种新型建筑材料,因塑料颗粒密度低且弹性好而具有质量轻、韧性好等特点,同时也因塑料颗粒的掺入导致其力学强度降低、收缩变形增大,成为限制其应用的重要原因。为促进塑料混凝土的广泛应用,本文采用掺入粉煤灰和硅灰的方法解决塑料混凝土力学强度低,收缩变形大的问题。通过试验研究粉煤灰和硅灰单掺和复掺对再生PP塑料砂浆工作性能、物理性能、力学性能以及收缩性能的影响规律,确定粉煤灰和硅灰的最佳掺量。研究结果表明:(1)单掺粉煤灰能改善塑料砂浆的工作性能,增大其密实度,提高其后期强度。同时,粉煤灰的掺入降低了塑料砂浆的收缩,掺量越大,收缩越小。掺量在10%~15%为最佳掺量。(2)单掺硅灰会降低塑料砂浆的工作性能,增大其密实度,提高其抗压和抗折强度。同时硅灰的掺入会增大塑料砂浆的收缩,掺量越大,收缩越大。硅灰的最佳掺量为7%~10%。(3)复掺粉煤灰和硅灰会降低塑料砂浆的工作性能,既能提高其早期强度,也能提高其后期强度,但同时也增大了塑料砂浆的自收缩和干缩。复掺硅灰和粉煤灰的最佳掺量为:粉煤灰15%、硅灰7%。本文获得的粉煤灰和硅灰对再生PP塑料砂浆性能的影响规律以及粉煤灰和硅灰的最佳掺量,对推进塑料混凝土的广泛应用具有一定的参考价值。图[45]表[14]参[95]
黄浩[2](2019)在《基于水化惰性胶凝材料的CO2矿化养护建材机制研究》文中提出二氧化碳捕集、封存与利用(CCUS)技术被认为是目前最有效的控制人为碳排放和减缓气候变化的方法,而工业碳捕集技术获得的CO2亟需规模大、经济效益好的后续利用技术。CO2矿化养护建材技术可利用早期成型后的混凝土材料和CO2之间的直接气固反应实现固碳,有望同时获得温室气体的大规模减排和低碳、高附加值的建材产品。尤其是利用CO2矿化养护混凝土建材并替代现有的高能耗蒸汽养护或自然养护工艺,可缩短养护时间,降低生产能耗,优化建材性能。矿化养护技术目前仍处于机理研究和材料开发阶段,缺少矿化原料的优化设计,动力学和微观反应机制方面也缺乏全面深入的研究。本文针对矿化养护技术存在的问题,从矿化过程的传质特性和转化机制角度出发,深入探究矿物碳酸化对微观结构的塑造作用,最终阐明矿化反应过程和微观结构变化以及宏观使用性能、环境效益优化的关联机制。本文首先针对硅酸钙胶凝体系(波特兰水泥)的矿化养护过程,系统分析了压力、温度和水灰比的影响和矿相变化机制。矿化养护实现了1318 wt.%的固碳率和水泥净浆微观孔结构的致密化,结构的致密化进一步提高了样品的宏观性能,2小时矿化养护的水泥净浆抗压强度可达51.5 MPa,对比7天自然养护的水泥净浆提高了10%。同时,创新性地利用气体渗透率定量分析方法确定了胶凝体系内矿化动力学和孔隙水迁移的关联机制。基于水泥净浆矿化的速率变化特性和气固反应扩散控制方程,构建了表观传质动力学模型,提出了渐进式产物层扩散控制机制,获得了不同工况下的表观速率常数。在扩散控制机制的基础上,进一步设计惰性矿物(白云石、石灰石和二氧化硅)掺杂实现了气体扩散强化,获得的二元胶凝材料在提高固碳率的同时可减少水泥使用(525%),并通过矿化养护优化力学性能。在水化惰性胶凝材料的开发方面,分别采用无定型硅酸一钙和天然硅灰石(硅酸一钙晶体)部分替代水泥构成低钙硅比复合胶凝材料,系统研究了硅酸一钙的晶相、掺比和反应工况对于矿化反应前后材料微观形貌、矿相变化、微观孔结构和气体渗透特性的影响机制。结果表明无定型硅酸一钙主要通过分散水泥颗粒,促进孔隙内气体渗透来强化反应。天然硅灰石复合材料在矿化养护过程中的微观结构变化则可确定为反应前期阶段微观结构变化主要受孔隙水扩散的造孔效应影响,反应中后期阶段微观结构主要由不同硅酸盐矿物的碳酸化反应带来的填充效应主导,而硅灰石掺杂对前后阶段的矿化均有所强化。水化惰性胶凝材料的优势不仅在于原料端可实现减排效益(不通过传统水泥的高排放过程生产),在矿化养护过程中还可通过矿物原料设计实现矿化养护的分阶段控制(例如,在前期促进气体扩散和固碳,后期致密化结构提高性能)。天然硅灰石复合材料在矿化养护相同工况下对比波特兰水泥的性能提升显着,最大抗压可达80MPa。本文深入研究了水化惰性和水化活性矿物颗粒的共性微观动力学机制。首次在微观颗粒尺度上提出了矿化的表面水覆盖控制机制(微观矿化限速步骤是矿物颗粒表面液相水的迁移和受热析出,以及对应表面水覆盖率的降低速率),推导构建了通用模型并进行了实验验证。基于这一机制可实现硅酸一钙在较高反应温度下(60-80℃)的深度矿化(反应停止后二次激活),并定向获得方解石或文石晶型的碳酸钙,同时调节材料微观形貌。考虑孔结构对于胶凝体系内部不同位置扩散-反应的影响,利用CT扫描技术和断面分析,获得了胶凝材料体系在非颗粒尺度下的气相扩散-反应特性以及内部孔隙水迁移的影响。基于以上对新型矿化胶凝材料的开发,本文构建了矿化养护建材全生命周期清单和模型,并对七种新型矿化养护建材配方和对应工艺进行环境效益评价,评估了不同原料和生产步骤的具体影响。结果表明本文提出的硅灰石复合胶凝材料配方在单位产品碳排放、能耗和其他环境影响指标中均最优。采用矿化养护替代蒸汽养护可实现30%以上的建材全生命周期CO2减排,进一步优化有望实现60%以上的减排。基于环境效益评价提出了矿化养护技术的后续配方和工艺的优化方向。
杨云[3](2019)在《外掺硫铝酸盐水泥对混凝土早期强度影响研究》文中提出建筑工业化快速发展对预制混凝土制品早期强度提出了更高要求,现有混凝土制品生产工艺中通常使用热养护提高早期强度,但会影响混凝土耐久性和后期强度,同时增加经济成本。使用常规工艺制备早期强度快速发展的混凝土制品具有重要意义。本文使用较少掺量的硫铝酸盐水泥(SAC)对普通硅酸盐水泥(OPC)改性,在20℃±2℃条件下制备超早强混凝土,系统研究了SAC改性OPC水泥的工作性、力学性能和体积变形;通过XRD、TG-DSC和非可蒸发水测试对外掺硫铝酸钙影响早期强度的作用机理进行研究;使用改性OPC水泥制备C50超早强混凝土,探讨了SAC对混凝土早期性能影响规律。结果表明掺入10%以内的SAC可以缩短OPC凝结时间,促进早期强度发展,掺10%SAC水泥砂浆可在6h脱模并测得强度5.7MPa,而纯OPC水泥体系6h无法脱模。SAC会降低胶凝体系工作性能,改性OPC水泥长期收缩小于纯OPC水泥,SAC水化产生的钙矾石后期膨胀会降低收缩,掺入粉煤灰和矿渣可以进一步降低改性OPC水泥的收缩。OPC中掺入SAC会引入硫铝酸钙,微观研究表明其早期快速水化生成较多钙矾石,使早期强度得到快速发展,OPC和SAC可以相互促进水化,提高早期水化程度,同时保证28d强度不倒缩。在20℃±2℃条件下,使用改性OPC水泥制备C50超早强混凝土,基准配比为胶凝材料:石:砂:水为1:2.5:1.75:0.28,其中胶凝材料由73%OPC水泥、7%SAC水泥和20%粉煤灰组成。超早强混凝土初始坍落度121mm,8h抗压强度8.7MPa,10h抗压强度15.2MPa,达到混凝土制品脱模强度15MPa要求,28d抗压强度可以达到70.6MPa,28d抗折强度9.3MPa,满足超早强混凝土制品基本工作性和力学性能要求。外掺7%SAC对OPC改性制备混凝土,可促进混凝土早期强度较快发展。使混凝土制品脱模周期缩短至12h以内,从而实现模具快速周转,提升生产效率,提高经济效益。
裴德健[4](2019)在《利用冶金渣制备硅钙基多元体系陶瓷的机理及应用研究》文中认为冶金渣随着工业的快速发展而大量产生,目前普遍存在的问题是产量大,堆存多,难处理和污染环境等,在环境保护的压力下,也逐渐制约冶金行业的本身发展,与冶金渣同为无机组分的陶瓷,其行业正面临着自然资源的严重匮乏的困境。基于此,近年来有关硅钙基陶瓷被证实可以利用钢渣作为原料且性能优良,具有良好的应用前景。本文以利用冶金渣制备陶瓷的大宗高值资源化途径为出发点,选择钢渣、赤泥、镍铁渣和含Cr/Mn的冶金渣为典型冶金渣,开展了利用冶金渣制备硅钙基多元体系陶瓷的机理及应用研究。利用相图、X射线衍射技术(包括其原位分析)、扫描式电子显微镜等技术手段,系统研究了主要化学组分对硅钙基陶瓷物相和性能的影响规律,并依据主晶相的不同对硅钙基多元体系陶瓷进行了划分,进一步研究了辉石体系和钙长石体系硅钙基陶瓷的烧结机理,硅钙基陶瓷有害元素的控制机理。在此基础上对利用冶金渣制备陶瓷的材料设计进行初步的应用研究,并开展利用赤泥制备硅钙基陶瓷烧结砖的半工业化试验研究,取得的研究成果如下:(1)硅钙基多元体系陶瓷适应冶金渣及其化学组分SiO2、CaO、Al2O3、MgO等多样的特点,其主要含有辉石、钙长石、石英和尖晶石等不同物相,在制备过程中实现冶金渣的掺量超过40%,部分冶金渣的掺量高达80%,抗折强度达59.43-122.35MPa,有害元素的浸出值优于国家标准。(2)硅钙基陶瓷中SiO2组分,在以辉石或石英为主晶相的陶瓷中分别主要起助熔和骨架作用,且所形成的辉石相分别以柱状结构和针状结构为主;在以石英为主晶相且烧结温度高于1140℃情况下,部分石英相发生方石英相转化。CaO、Al2O3组分在以辉石为主晶相的陶瓷中增加分别会引起硅灰石、钙长石辅助物相增加,具有一定的骨架作用,试样的孔径因烧结温度的增加而明显变小。MgO组分的增加有利于辉石相的增加,其试样结构整体连接更为致密,且辉石相分布更为紧凑,力学性能显着提高,但烧结温度增加。Na2O组分主要影响钙长石相,改善试样的烧结性能,含量由2.35%增至4.21%时,使得试样最佳烧结温度降低20,℃烧结温度范围增宽为1110-1140℃。在试样的化学组分相近时,原料物相含较多的高岭石相,低温分解成具有活性的偏高岭石Al2O3·2SiO2,更利于固相烧结反应,促进更多的钙长石相生成。(3)依据试样主晶相的不同,初步提出了对硅钙基多元体系陶瓷进行划分,即辉石体系硅钙基陶瓷的组分包括范围一:3%<Al2O3<17%,5%<MgO<25%,7%<CaO<25%,42%<SiO2<55%,以及范围二:17%<Al2O3<20%,7%<MgO<25%,11%<CaO<25%,42%<SiO2<55%,其具有力学性能高和烧结温度较低的特点;钙长石体系硅钙基陶瓷的组分包括范围一:17%<Al2O3<40%,4%<MgO<8%,8%<CaO<25%,35%<SiO2<52%,以及范围二:14%<Al2O3<40%,0%<MgO<1%,8%<CaO<25%,35%<SiO2<55%,其具有烧结温度范围较宽和固结Na能力最强的特点;尖晶石体系硅钙基陶瓷的组分范围:25%<MgO<3 5%,17%<Al2O3<25%,35%<SiO2<42%,2%<CaO<9%,其具有烧结温度高和固结重金属能力强的特点;石英体系硅钙基陶瓷的组分范围:SiO2>55%,MgO<5%,9%<CaO<20%,9%<Al2O3<15%,其具有烧结温度范围宽和烧结温度较高的特点。(4)辉石体系和钙长石体系陶瓷,在烧结过程中,石英相为原料残余相;赤铁矿相稳定存在;钙长石相于800-1000℃开始生成;辉石相在辉石体系中于1000-1100℃开始形成,部分由钙长石相转化,而在钙长石体系中于1100-1200℃开始形成,主要由1000℃优先生成的钙镁黄长石相再次转化。受Na、Mg影响的钙长石相和辉石相,其烧结助熔作用能力由大到小依此为:含Na钙长石相、辉石相、钙长石相、顽火辉石相。更快的冷却速度有利于更多起助熔作用的物相在冷却过程二次析晶,如实验中的含Na钙长石相、辉石相。(5)以赤泥、中间包覆渣和铬铁渣为原料,所制备的硅钙基多元体系陶瓷Na、Mn和Cr有害元素的控制机理研究中发现:钙长石相的固结Na+能力强于辉石相,Na+进入晶格形成稳定的固溶体,且随温度升高两者固结Na+能力均增强。尖晶石相的固结Cr/Mn离子能力强于辉石相,Cr/Mn离子进入晶格形成稳定的固溶体;而在辉石相中,透辉石相具有较强的固结Cr/Mn离子能力。实验中得到较低的Na/Cr/Mn的浸出率,分别为0.23%,0.05%和0.43%。(6)基于上述理论研究结果,成功于小试试验中制备出性能优异的陶瓷烧结砖和陶瓷透水砖,和探索出以钙长石为次晶相的多孔过滤陶瓷试样具有更小的孔径(2μm)和更大的孔隙率(40.05%)。以高掺量赤泥制备绿色高性能陶瓷为目标,成功制备了赤泥60%、70%掺量且以赤铁矿和钙长石为主要物相的陶瓷,后者的抗折强度达74.35MPa,烧结温度为1130-1170℃。进一步在开展了半工业化试验,制备批量的高掺量赤泥陶瓷烧结砖,各项性能满足标准。最后,结合全文的研究结果,初步提出了硅钙基多元体系陶瓷的设计准则,并通过实验得到验证。
刘继中[5](2019)在《碱渣激发矿渣胶凝材料的强度与微观结构组成》文中认为碱渣作为氨碱法生产纯碱过程中产生的一种工业废弃物,其排放和堆存已造成严重的环境问题,将碱渣进行资源化利用已成为国内外学者关注的焦点。本文研发了碱渣-矿渣二元胶凝材料体系与碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料体系。对基于两种胶凝材料体系所成型的40 mm×40 mm×160 mm砂浆试件进行了各龄期抗折强度与抗压强度测试,对砂浆试件28 d龄期时的氯离子化学结合率进行了测试。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和热重-差示扫描热分析(TG-DSC)等测试方法和手段对碱渣-矿渣二元胶凝材料体系与碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料体系28 d龄期硬化体的微观结构与组成进行了研究。在碱渣-矿渣二元胶凝材料体系中,当水胶比为0.5,砂胶比为3:1,碱渣和矿渣的质量比为1:4时,28 d龄期砂浆试件抗压强度为39.6 MPa,抗折强度为8.0 MPa;氯离子的化学结合率为84.4%。通过SEM观察到体系中生成了大量尺寸为5μm-10μm的水化产物,且水化产物之间互相搭接形成致密的三维网状结构;碱渣-矿渣二元胶凝材料体系28 d龄期的水化产物主要为水化硅酸钙(C-S-H)、水化碳铝酸钙(C-A-C-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O晶体(Friedel′s salt),它们共同形成了碱渣-矿渣二元胶凝材料体系的主要强度来源。在碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料体系中,当水胶比为0.5,砂胶比为3:1,碱渣、矿渣和水泥的质量比为2:6:2时,砂浆试件28 d龄期抗压强度为45.1 MPa,抗折强度为7.4 MPa;氯离子的化学结合率为83.9%。碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料体系28 d龄期的水化产物为主要为C-S-H凝胶和呈针棒状及不规则片状的3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O晶体;水化产物中C-S-H凝胶Ca/Si比在0.7-1.4范围内变化,n(Cx-S-Hy)/n(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O)的比值在1.8-6.4范围内变化,二者共同形成了体系的主要强度来源。将碱渣应用于新型胶凝材料体系,不仅能够缓解碱渣的排放和堆积对环境的不利影响,减少建材制品中水泥的消耗,同时为今后碱渣的资源化利用提供一种新思路,大幅度降低碱渣固废处置成本。
王朝强[6](2019)在《页岩气钻井岩屑建材资源化利用中重金属污染预警、迁移及控制》文中指出页岩气是一种新型清洁能源,但其在开发过程中产生大量的钻井岩屑,不仅占用大量土地,还存在一定环境安全风险。故本论文基于页气田钻屑理化特性,探索其建材资源化利用关键技术;并解析钻屑中污染物,确定资源化产品中特征污染物指标,重点研究了资源化产品中重金属在环境介质中的释放与迁移特性,并确定了基于工程实际的钻屑资源化利用污染控制要求;同时,还研究了不同时期资源化产品对环境主要微生物群落演替的影响规律;最后摸索出了可预警资源化产品中特征重金属的代表性菌株,进一步保证了资源化利用的环境安全性。主要研究结果如下:(1)全面剖析了页岩气水基钻屑和油基钻屑灰渣的理化特性与特征污染物。(1)二者均以钙硅质成分为主,颗粒粒径集中在30μm左右,具备了作为掺合料的基本条件;同时,其胶砂强度活性指数分别可达58.3%和66.4%;非晶态含量为23%和32.4%,结合水含量为0.13和0.19,均说明水基钻屑和油基灰渣确实具有一定的火山灰活性,且油基灰渣活性要优于水基钻屑;(2)水基钻屑中的苯系物等有机物均未检出;油基灰渣的易燃性、反应性、腐蚀性、急性毒性与生物毒性均满足标准要求;同时,结合其浸出毒性和毒性物质含量测试结果,将铜、锌、铬、铅、镍和砷作为水基钻屑与油基灰渣的特征污染物。(2)研究了“钻屑-水泥-粉煤灰”三元复合凝胶体系的水化硬化机理及水化动力学特征及其对宏观性能的影响,摸清其资源化利用产品的物理化学本质,结果显示:(1)免烧砖:水基钻屑与油基灰渣免烧砖的最佳配比为:0.2kg水泥、0.05kg粉煤灰、0.50.625kg水基钻屑/油基灰渣、0.6250.75kg机制砂及适量水,成型压力约10MPa左右,所制备的产品各项指标均满足《普通混凝土小型砌块》(GB/T 8239-2014)中的标准;(2)混凝土:优选出本实验体系下水胶比为0.52、砂率在41%;此时得出的水基钻屑混凝土最佳配比为:270kg水泥、70kg粉煤灰、375kg水基钻屑、1060kg石子、345kg机制砂、182kg水和5kg的减水剂;油基灰渣混凝土最佳配比为:240kg水泥、30kg粉煤灰、275kg油基灰渣、1060kg石子、590kg机制砂、175kg水和3.9kg的减水剂;(3)加气混凝土砌块:优化后的加气块配方为:25%30%粉煤灰、15%20%水基钻屑/油基灰渣、20%30%水泥、15%20%生石灰和4%的脱硫石膏,且水料比0.61、浇注温度为40℃、养护温度为80℃、养护时间为24小时。(3)厘清了资源化产品受雨水冲刷、浸泡及破损劣化作用下重金属浸出可能受到影响的对象,明确环境保护目标,建立了评价场景、研究了资源化产品中重金属在环境介质中的释放与迁移特性,并结合资源化产品中重金属实测值,得出钻屑资源化利用的污染控制指标与限值,确定了钻屑资源化利用重金属释放控制要求:Cr6+≤0.1mg/L、Cu≤1.0 mg/L、Zn≤1.0 mg/L、Ni≤0.1 mg/L、As≤0.05 mg/L、Pb≤0.1 mg/L。(4)研究了资源化产品在液体培养中的细菌生长及重金属预警情况,开发出重金属迁移预警菌株,进一步保证资源化利用的环境安全性。结果显示:(1)枯草芽孢杆菌在资源化产品体系中的生长情况整体呈现促进趋势,且在水基免烧砖、油基混凝土和油基加气块环境中的生长情况要优于其他三种产品;培养基中砷的浓度显着下降,说明枯草芽孢杆菌对砷有较好的耐受及富集作用;(2)大肠杆菌在在资源化产品体系中的生长情况总体呈现被抑制趋势,且油基免烧砖、水基混凝土和水基加气块的吸光度环境中的生长情况也要优于其他三种产品;培养基中重金属铅的浓度显着下降,表明大肠杆菌对重金属铅有较好的富集作用;(3)白色念珠菌在资源化产品体系中的生长情况总体呈现被抑制趋势,且油基免烧砖、油基混凝土和水基加气块环境中的生长情况也要优于其他三种产品;培养基中重金属铅和锌的浓度显着下降,表明白色念珠菌对铅及锌有显着的富集效果。
龚国庆[7](2019)在《微生物-钢渣固碳透水路面砖研制》文中认为我国钢渣和二氧化碳资源再利用率较低,且地下水位不断下降造成城市排水问题日益突出。本文利用钢渣微粉和粗骨料,优选配比和成型工艺,采取预处理措施,摒弃传统水泥,在微生物酶化作用下加速碳化实现胶结,制备出具有较好工程性能的透水路面砖,安定性良好,具有显着的环境效益。本文首先以钙源提供方式作为区分,对比了纯钢渣、氢氧化钙-钢渣和稀醋酸-钢渣三种碳化体系,通过正交设计,以劈裂抗拉强度、透水率和实测孔隙率作为评价参数优选确定了三种体系的最佳配合比,并对不同钙源体系下的碳化机理开展了进一步的探究,发现由于氢氧化钙-钢渣体系的有效孔隙率显着降低,同一配比下氢氧化钙掺量越高,钢渣净浆越少,其可供二氧化碳传输的路径进一步减少,碳化深度远低于稀醋酸体系的碳化深度。对不同钙源体系下碳化钢渣砖的界面研究发现,稀醋酸-钢渣体系的弹性模量和硬度值分别比氢氧化钙-钢渣体系的弹性模量和硬度值高207%和298%,而碳化深度随着微生物的掺量先增大后减小。因此,建议采用稀醋酸-钢渣体系,稀醋酸浓度取为0.5mol/L,微生物掺量为1%,搅拌方式为胶凝材料裹石法。其次,论文探究了湿含量对钢渣路面砖碳化效果的影响。研究发现,当剩余水灰比为0.15时,砖体的空隙和毛细孔逐渐处于无水联通状态,利于CO2的扩散与传输;另一方面留有部分的水既有利于微生物加速CO2水合作用,又有利于钙、镁离子的溶解发生碳化反应,这时当两者达到平衡后,碳化反应迅速进行,生成大量的碳酸钙密实砖体,使砖体获得较高强度。论文还研究了碳化压力对钢渣路面砖碳化效果的影响,发现负压状态下随着压力的增加强度迅速增长,而在正压状态下强度增长变缓,几乎不变化。碳化压力为0MPa时,其强度达到3.81MPa,相比碳化压力0.3MPa条件下强度下降4%,与此同时养护成本显着降低,具有显着经济效益。最后,论文在优选体系、配合比及工艺参数下制备成功制备了微生物矿化钢渣透水路面砖,并对其基本力学性能、耐久性和透水性进行了测试,抗压强度22.48MPa,抗折强度6.48MPa,劈裂抗拉强度3.98MPa,透水系数0.206cm/s,已达到《GB/T 25993-2010透水路面砖和透水路面板》中fts3.5、Rf4.5的A级透水路面砖的要求。
潘东[8](2019)在《磨细渣土对水泥基材料水化及其性能的影响研究》文中研究指明建筑渣土是现代城市建设过程中产生的固体废弃物,是建筑垃圾的一种。城建项目、旧城改造和轨道交通等工程的开展,都会产生大量渣土。现行的渣土处理方法如回填、用作路基等只是将渣土进行转移,所制备的产品附加值极低。烧结方法虽然可以制备得到建材产品,但生产过程能耗高,污染大,易产生有毒气体。本文采用非煅烧方法,将渣土粉磨细化达到一定粒径后代替部分水泥制备净浆和胶砂试件,研究渣土对胶砂力学性能及净浆水化性能的影响,并且通过碳化试验以及干湿循环试验研究渣土对胶砂耐久性能的影响,主要研究内容及结论如下:(1)将粉磨不同时间的渣土以5%-20%(质量)取代水泥制备胶砂试件,测试胶砂流动度和标养3d、7d和28d后的力学性能。研究发现,增加渣土掺量和延长粉磨时间都会使胶砂流动度降低,且增加渣土掺量会使抗折抗压强度出现不同程度降低。但掺量在15%以下时,粉磨时间延长会使早期抗折抗压强度增长,渣土掺量在20%或养护至28d时,渣土粉磨时间延长对强度没有显着提升效果甚至会降低强度。(2)选取不同粉磨时间的渣土以10%和20%掺量制备净浆试件,研究渣土对水泥水化性能的影响。研究发现,掺渣土后,净浆水化放热流和放热量均低于水泥对比样,但掺入粉磨渣土的净浆试样较掺入未粉磨渣土的试样具有更高的放热流和放热量。净浆水化产物晶体相主要为AFt和Ca(OH)2,且掺入渣土后或延长粉磨时间时,由于促进水泥水化反应会有更多Ca(OH)2生成。掺粉磨3min渣土净浆水化产物中可以发现有大量发散型长纤维状碳化产物生成。(3)通过将掺不同渣土的胶砂试件分别暴露在(20±3)%浓度的CO2以及硫酸盐干湿循环环境下研究渣土对胶砂试件耐久性的影响。研究发现,渣土掺量增加会使碳化深度有一定程度增加。在干湿循环过程中,胶砂试件在第一个十次干湿循环中质量上升最快,这一过程也会使胶砂结构更为密实。经过50次干湿循环后,掺10%未粉磨渣土和粉磨1min渣土的试件较标养试件抗折抗压强度均有所上升,掺10%粉磨3min渣土试件未有太大变化,而掺20%渣土试件较标养试件抗折强度下降,抗压强度上升;且在扫描电镜下观察到在硫酸盐侵蚀情况下会使部分区域水化产物钙质流失形成水化产物骨架。
王通[9](2019)在《废弃CRT玻璃在自密实混凝土中的应用研究》文中研究表明随着科技的发展,越来越多的电子产品被淘汰,从而不可避免的形成了大量含重金属铅的废弃阴极射线管(Cathode Ray Tube简称CRT)玻璃,所以回收利用废弃CRT玻璃对于环境保护至关重要。同时,随着国内对基础设施投资的加大,对砂石材料的需求也日益增大。国内外学者已初步进行了CRT玻璃替代混凝土中砂石材料的研究,证明了其可行性,但将其应用到自密实混凝土中的研究相对较少。本文基于废弃CRT玻璃进行了以下几部分内容的研究,主要工作和研究成果包括:采用酸浸提取技术对废弃CRT玻璃进行酸浸出处理。试验采用不同浓度、不同液固比的乳酸、硝酸、盐酸、乙酸,对不同粒径的CRT玻璃进行铅浸出处理,并考虑酸浸时间和酸试剂重复利用对铅浸出率的影响。通过电感耦合等离子体发射光谱仪测得酸浸出液中铅的浓度,获取了相应工况下的铅浸取率。结果表明乳酸和硝酸浸出效果比较好,可优先选用硝酸;在浸泡24h后铅的浸出率达到稳定状态;酸浸取液可以进行重复浸出使用。用CRT玻璃替代砂石骨料掺入自密实混凝土中。分析了CRT玻璃对自密实混凝土的工作性能、物理性能、力学性能的影响。针对铅渗出的问题,通过改变CRT玻璃的掺量、采用酸处理后的CRT玻璃以及加入生物聚合物的方法研究相应的铅渗出情况。研究表明随着CRT玻璃替代率的增加,自密实混凝土的扩展度、离析率和密度逐渐增大,试件的吸水率逐渐下降,立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和静弹性模量逐渐减小。而CRT玻璃经过乳酸处理后,自密实混凝土的扩展度变小。加入生物聚合物后自密实混凝土的扩展度基本不变,流动速度稍微变慢,离析率减小。CRT玻璃经过乳酸预处理及加入生物聚合物后,铅渗出情况明显改善。将CRT玻璃加入钢管中配制CRT玻璃自密实钢管混凝土。研究了CRT玻璃自密实钢管混凝土的基本力学性能和长期收缩变形。试验通过18根CRT玻璃钢管自密实混凝土的轴心受压试验,测得各试件的轴向荷载与应变的N-ε关系曲线。发现掺入CRT玻璃后,自密实钢管混凝土的强度没有下降。但随着CRT玻璃替代率的增加,钢管混凝土的延性变差。
谭毅[10](2018)在《矿物掺合料对混凝土力学性能和氯离子扩散影响的试验研究》文中研究指明水泥产业是我国工业体系中高污染、高能耗的代表行业之一,随着公众环保意识的增强,减少水泥用量、循环利用工业废料来配制混凝土已成为建筑行业的一种趋势。工业废料(如粉煤灰、煤矸石等)深度处理需耗费大量财力物力,随意堆放又会侵占耕地,严重污染环境。但某些工业废料具有火山灰性质,有成为辅助胶凝材料的潜力,因此已有众多学者将工业废料用作矿物掺合料,探究其在钢筋混凝土结构建造中的综合利用价值。在现有的研究中,关于单掺某种矿物掺合料,如粉煤灰,对混凝土性质影响的讨论相对全面,然而,煤矸石作为辅助胶凝材料对混凝土抗冻性能、抗氯离子渗透性能和结合氯离子能力的影响还少有人关注。此外,双掺粉煤灰与煤矸石对混凝土力学性能、氯离子扩散过程、氯离子结合能力的影响也有待研究。为探究以上问题,本文开展了以下的研究工作:(1)开展混凝土抗压强度试验,通过单掺粉煤灰、单掺煤矸石、双掺粉煤灰与煤矸石替代不同比例的水泥来配制混凝土,实测不同配合比的矿物掺合料混凝土的7d、28d、90d抗压强度,经对比分析,考虑90d力学性能,最终推荐20%的水泥替代比例,粉煤灰与煤矸石质量比为50/50和40/60分别作为最优矿物掺合料取代水泥比例和最优粉煤灰与煤矸石的配比。(2)采用本课题组自主研发的人工海洋环境潮汐区自动化模拟装置来模拟实时的潮位涨落过程,基于此开展矿物掺合料混凝土试件中氯离子扩散试验研究。通过实测得到不同水泥取代比例、不同粉煤灰与煤矸石配比的混凝土试件在不同暴露时间、不同深度处的自由氯离子浓度,经回归分析得到对应的氯离子扩散系数,分析单掺粉煤灰、单掺煤矸石、双掺粉煤灰与煤矸石对混凝土中自由氯离子扩散系数的影响。经对比分析,最终推荐20%的水泥替代比例,粉煤灰与煤矸石质量比为40/60分别作为最优矿物掺合料取代水泥比例和最优粉煤灰与煤矸石的配比。(3)粉煤灰对混凝土氯离子结合能力的提升作用现还存在争议,煤矸石对混凝土氯离子结合能力的影响鲜有人研究,基于上文的氯离子扩散试验研究,实测得到不同水泥取代比例,不同粉煤灰与煤矸石配比的混凝土试件在不同暴露时间、不同深度处的总氯离子浓度,利用线性等温吸附模型分析单掺粉煤灰、单掺煤矸石、双掺粉煤灰与煤矸石混凝土结合氯离子能力,经对比分析可知,无论单掺还是双掺,粉煤灰和煤矸石对于提升混凝土氯离子结合能力具有积极作用。(4)火山灰效应是矿物掺合料变废为宝的关键,而该效应又深受掺合料细度影响。基于上文抗压强度试验确定的最优水泥替代比例,开展抗压强度、冻融循环和氯离子扩散试验研究,研究在水泥取代比例为20%的情况下,采用不同细度的煤矸石取代水泥对混凝土力学性能、抗冻性能和抗氯离子渗透性能的影响,经对比分析,推荐2000目为煤矸石最优细度。(5)综合考虑含矿物掺合料混凝土的力学性能和抗氯离子渗透能力,最终推荐水泥取代比例20%,粉煤灰与煤矸石配比为40/60为最优矿物掺合料取代水泥比例和最优粉煤灰与煤矸石的配比。基于此种配比,以2017年水泥全国产量23.2亿吨计,每年可减少水泥产量4.64亿吨,消耗粉煤灰1.856亿吨、煤矸石2.784亿吨,将极大减少耕地占用和各类环境污染,提升我国公民健康水平,有力推进建设资源节约型和环境友好型社会。
二、在混凝土中掺入纯碱废渣生产建材制品的研究(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、在混凝土中掺入纯碱废渣生产建材制品的研究(论文提纲范文)
(1)粉煤灰和硅灰对再生PP塑料砂浆性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 废弃塑料的回收利用现状 |
1.3 粉煤灰和硅灰的回收利用现状 |
1.3.1 粉煤灰的回收利用现状 |
1.3.2 硅灰的回收利用现状 |
1.4 国内外对再生塑料砂浆及混凝土性能研究现状 |
1.4.1 国外研究现状 |
1.4.2 国内研究现状 |
1.5 研究内容 |
1.6 研究技术路线 |
2 试验材料、仪器设备及方法 |
2.1 试验材料及其性能 |
2.1.1 再生PP塑料颗粒 |
2.1.2 水泥 |
2.1.3 粉煤灰 |
2.1.4 硅灰 |
2.1.5 砂子 |
2.1.6 水 |
2.2 试验仪器设备 |
2.2.1 模具 |
2.2.2 电子天平 |
2.2.3 水泥胶砂搅拌机 |
2.2.4 振动台 |
2.2.5 流动度测定仪(跳桌) |
2.2.6 恒温恒湿养护箱 |
2.2.7 抗折机 |
2.2.8 压力试验机 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 配合比设计 |
2.3.2 试件制备 |
2.3.3 试验注意事项 |
2.3.4 流动度试验 |
2.3.5 物理性质试验 |
2.3.6 抗折强度试验 |
2.3.7 抗压强度试验 |
2.3.8 自收缩试验 |
2.3.9 干缩试验 |
3 单掺粉煤灰和硅灰对再生PP塑料砂浆性能的影响 |
3.1 单掺粉煤灰对再生PP塑料砂浆性能的影响 |
3.1.1 粉煤灰掺量对塑料砂浆流动度的影响 |
3.1.2 粉煤灰掺量对塑料砂浆物理性质的影响 |
3.1.3 粉煤灰掺量对塑料砂浆抗压强度的影响 |
3.1.4 粉煤灰掺量对塑料砂浆抗折强度的影响 |
3.1.5 粉煤灰掺量对塑料砂浆折压比的影响 |
3.1.6 粉煤灰掺量对塑料砂浆自收缩的影响 |
3.1.7 粉煤灰掺量对塑料砂浆干缩的影响 |
3.2 单掺硅灰对再生PP塑料砂浆性能的影响 |
3.2.1 硅灰掺量对塑料砂浆流动度的影响 |
3.2.2 硅灰掺量对塑料砂浆物理性质的影响 |
3.2.3 硅灰掺量对塑料砂浆抗压强度的影响 |
3.2.4 硅灰掺量对塑料砂浆抗折强度的影响 |
3.2.5 硅灰掺量对塑料砂浆折压比的影响 |
3.2.6 硅灰掺量对塑料砂浆自收缩的影响 |
3.2.7 硅灰掺量对塑料砂浆干缩的影响 |
3.3 本章小结 |
4 复掺粉煤灰、硅灰对再生PP塑料砂浆性能的影响 |
4.1 复掺粉煤灰、硅灰对塑料砂浆流动度的影响 |
4.2 复掺粉煤灰、硅灰对塑料砂浆物理性质的影响 |
4.2.1 孔隙率 |
4.2.2 吸水率 |
4.3 复掺粉煤灰、硅灰对塑料砂浆力学性能的影响 |
4.3.1 抗压强度 |
4.3.2 抗折强度 |
4.3.3 折压比 |
4.4 复掺粉煤灰、硅灰对塑料砂浆自收缩的影响 |
4.5 复掺粉煤灰、硅灰对塑料砂浆干缩的影响 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介与读研期间科研成果 |
(2)基于水化惰性胶凝材料的CO2矿化养护建材机制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景和研究意义 |
1.1.1 全球变暖和二氧化碳减排控制 |
1.1.2 二氧化碳的捕集技术 |
1.2 二氧化碳利用的主要途径 |
1.2.1 二氧化碳的热/电化学转化 |
1.2.2 二氧化碳的矿化固定 |
1.2.2.1 原位矿化 |
1.2.2.2 非原位矿化 |
1.2.2.3 CO_2矿化技术与工业固废资源化的耦合 |
1.2.2.4 CO_2矿化养护混凝土技术 |
1.2.2.5 中国的CO_2矿化潜力 |
1.2.2.6 矿化养护制低碳建材制品的市场潜力 |
第2章 二氧化碳矿化养护混凝土技术的研究进展 |
2.1 矿化胶凝材料的研究进展 |
2.1.1 波特兰水泥的矿化养护 |
2.1.2 工业固废的矿化养护 |
2.1.3 矿化材料优化方向设想 |
2.2 矿化养护过程的影响机制和动力学 |
2.2.1 CO_2压力和浓度的影响 |
2.2.2 温度和孔隙水的影响 |
2.2.3 超临界CO_2携带H_2O的影响 |
2.2.4 矿化过程速率限制问题 |
2.3 胶凝体系微观结构和矿化的构效关系研究进展 |
2.3.1 矿化塑造固相结构机制 |
2.3.2 微观孔结构对矿化过程的影响 |
2.4 二氧化碳矿化养护技术的主要难题和挑战 |
2.5 本文选题和研究思路 |
2.5.1 选题背景和逻辑导图 |
2.5.2 论文主要研究内容 |
第3章 硅酸钙胶凝体系二氧化碳矿化养护的矿相转化和影响机制 |
3.1 引言 |
3.2 CO_2矿化养护实验系统和材料 |
3.2.1 材料试剂 |
3.2.2 净浆制备和预处理 |
3.2.3 矿化实验系统 |
3.2.4 晶体矿相表征方法 |
3.3 矿化反应的影响因素和矿相演变 |
3.3.1 压力的影响 |
3.3.2 温度的影响 |
3.3.3 水灰比的影响 |
3.4 波特兰水泥净浆的矿相变化 |
3.5 CO_2矿化水泥净浆的表观反应速率拟合 |
3.5.1 表观速率拟合模型 |
3.5.2 渐进式扩散控制的表观动力学机制 |
3.6 基于扩散控制机制的惰性矿物掺杂优化 |
3.6.1 白云石掺杂对矿化过程的影响 |
3.6.2 白云石复合胶凝材料的矿相变化特性 |
3.6.3 二氧化硅和石灰石掺杂对矿化过程的影响 |
3.6.4 二氧化硅和石灰石复合胶凝材料的矿相变化特性 |
3.7 本章小结 |
第4章 硅酸钙胶凝体系微观-宏观结构演变和优化机制 |
4.1 引言 |
4.2 胶凝体系的微观结构和宏观性能评价方法 |
4.2.1 干燥孔隙结构表征 |
4.2.2 含孔隙水结构的气体渗透特性表征 |
4.2.3 抗压性能测试 |
4.3 矿化影响的孔隙结构演变机制 |
4.4 矿化影响的气相渗透率演变机制 |
4.5 惰性矿物掺杂调控微观结构 |
4.5.1 白云石惰性矿物掺杂 |
4.5.2 二氧化硅和石灰石惰性矿物掺杂 |
4.6 矿化反应对宏观力学性能的强化机制 |
4.7 本章小结 |
第5章 水化惰性胶凝材料的构效设计和矿化强化机制研究 |
5.1 新型低钙硅比水化惰性胶凝材料的概念设计 |
5.2 无定形硅酸一钙-水泥胶凝体系的矿化特性 |
5.2.1 材料试剂 |
5.2.2 无定型硅酸一钙复合胶凝材料的矿化 |
5.2.3 无定型硅酸一钙复合胶凝材料的微观结构和性能特性 |
5.2.4 无定型硅酸一钙复合胶凝材料矿化的表观速率曲线拟合 |
5.3 天然硅灰石-水泥胶凝体系的矿化特性 |
5.3.1 材料试剂 |
5.3.2 WPC复合材料的矿化特性 |
5.3.3 WPC矿化的表观速率曲线拟合 |
5.3.4 WPC复合材料矿化的失水特性 |
5.3.5 WPC的晶相成分和微观形貌变化 |
5.3.6 WPC的孔隙分布特性变化 |
5.3.7 WPC的渗透特性变化 |
5.3.8 WPC复合材料矿化特性总结 |
5.3.9 WPC矿化养护的力学性能强化 |
5.4 本章小结 |
第6章 胶凝体系二氧化碳矿化的多尺度反应动力学机理和实验研究 |
6.1 引言 |
6.2 单颗粒尺度硅酸一钙(水化惰性矿物)的矿化动力学 |
6.2.1 材料和实验方法 |
6.2.2 硅酸一钙矿物颗粒的矿化 |
6.2.3 颗粒尺度动力学模型推导 |
6.2.3.1 缩核反应模型 |
6.2.3.2 表面水覆盖模型 |
6.2.4 硅酸一钙颗粒矿化的模型拟合和分析 |
6.2.5 硅酸一钙颗粒矿化的微观表征 |
6.2.6 硅酸一钙颗粒矿化动力学机制的总结 |
6.3 单颗粒尺度波特兰水泥(水化活性矿物)的矿化动力学 |
6.3.1 OPC矿物颗粒的矿化 |
6.3.2 OPC颗粒矿化的模型拟合和分析 |
6.4 基于CT扫描图像的胶凝体系宏观尺度扩散-矿化特性研究 |
6.4.1 CT扫描仪和试样 |
6.4.2 OPC试样的CT图像分析 |
6.4.3 WPC试样的CT图像分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 基于CML评价体系的矿化养护建材全生命周期环境效益研究 |
7.1 引言 |
7.2 全生命周期评估方法介绍 |
7.3 矿化养护建材的数据选择和生命周期边界设定 |
7.3.1 LCA分析目标 |
7.3.2 功能单元和边界范围设定 |
7.3.3 生命周期清单和流程计算 |
7.3.4 分析情景设置 |
7.4 矿化养护建材的生命周期清单结果和环境影响评估 |
7.5 敏感性分析和配方-流程优化方案 |
7.5.1 二元胶凝材料掺比的影响 |
7.5.2 轻量化设计的影响 |
7.5.3 CO_2矿化吸收量和生产能耗的影响 |
7.5.4 原料运输距离的影响 |
7.6 本章分析总结 |
第8章 全文总结和展望 |
8.1 主要研究成果 |
8.2 本文创新点 |
8.3 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(3)外掺硫铝酸盐水泥对混凝土早期强度影响研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 建筑工业化 |
1.1.1 混凝土预制品 |
1.1.2 混凝土预制品发展和研究现状 |
1.1.3 混凝土预制品与早期强度 |
1.2 硫铝酸钙对硅酸盐水泥改性研究 |
1.2.1 硫铝酸盐水泥 |
1.2.2 硫铝酸钙对硅酸盐水泥改性研究现状 |
1.3 研究内容和意义 |
2 原材料与试验方法 |
2.1 主要原材料及其性质 |
2.1.1 胶凝材料 |
2.1.2 集料 |
2.1.3 其他 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 成型方法及养护制度 |
2.2.2 凝结时间和工作性能测试 |
2.2.3 力学性能测试 |
2.2.4 体积变形测试 |
2.2.5 微观机理分析 |
3 硫铝酸钙改性硅酸盐水泥性能研究 |
3.1 改性硅酸盐水泥净浆性能研究 |
3.1.1 凝结时间 |
3.1.2 工作性能 |
3.1.3 力学性能 |
3.2 改性硅酸盐水泥砂浆性能研究 |
3.2.1 工作性能 |
3.2.2 力学性能 |
3.2.3 砂浆收缩 |
3.3 改性硅酸盐水泥早强机理分析 |
3.3.1 水化产物分析 |
3.3.2 水化程度分析 |
3.4 本章小结 |
4 矿物掺合料对改性硅酸盐水泥性能影响 |
4.1 粉煤灰对改性水泥性能影响 |
4.2 矿渣对改性水泥性能影响 |
4.3 本章小结 |
5 外掺硫铝酸钙制备超早强混凝土 |
5.1 混凝土配合比确定 |
5.1.1 水灰比W/C |
5.1.2 胶凝材料用量 |
5.1.3 砂率 |
5.2 混凝土性能研究 |
5.2.1 工作性能 |
5.2.2 力学性能 |
5.2.3 混凝土收缩 |
5.3 混凝土早期强度发展规律 |
5.4 经济性评估 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
学位论文数据集 |
致谢 |
(4)利用冶金渣制备硅钙基多元体系陶瓷的机理及应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 冶金渣概况及研究现状 |
2.1.1 钢渣 |
2.1.2 赤泥 |
2.1.3 镍铁渣 |
2.1.4 其它冶金渣 |
2.2 硅钙基多元体系陶瓷的研究综述 |
2.2.1 硅钙基多元体系陶瓷的由来 |
2.2.2 硅钙基多元体系陶瓷的研究现状 |
2.2.3 辉石族、钙长石和尖晶石矿物的概述 |
2.3 课题研究意义和主要研究内容 |
2.3.1 课题研究意义 |
2.3.2 课题研究内容 |
2.4 主要研究方法 |
2.4.1 相图 |
2.4.2 X射线衍射、原位X射线衍射和Rieteveld分析 |
2.4.3 扫描式电子显微镜及X射线能谱分析 |
2.4.4 其它研究方法 |
3 实验原料及陶瓷制备分析过程 |
3.1 原料 |
3.2 陶瓷制备过程 |
3.3 陶瓷测试分析过程 |
4 硅钙基多元体系陶瓷的化学组分影响规律及划分研究 |
4.1 引言 |
4.2 以钢渣为原料制备SCAM-5陶瓷的组分研究 |
4.2.1 实验设计 |
4.2.2 SiO_2组分对SCAM-5陶瓷的影响 |
4.2.3 CaO组分对SCAM-5陶瓷的影响 |
4.2.4 Al_2O_3组分对SCAM-5陶瓷的影响 |
4.3 以赤泥为原料制备SCAM-10陶瓷的组分研究 |
4.3.1 实验设计 |
4.3.2 SiO_2、Al_2O_3组分对SCAM-10陶瓷的性能和物相组分影响 |
4.3.3 CaO、Al_2O_3组分对SCAM-10陶瓷的性能和物相组分影响 |
4.4 以电炉镍铁渣为原料制备SCAM-15陶瓷的组分研究 |
4.4.1 实验设计 |
4.4.2 SiO_2、CaO组分对SCAM-15陶瓷的影响 |
4.4.3 Al_2O_3组分对SCAM-15陶瓷的物相组分和性能影响 |
4.5 硅钙基多元体系陶瓷的划分研究 |
4.5.1 SiO_2、Al_2O_3组分范围拓宽对SCAM-5陶瓷的影响 |
4.5.2 硅钙基多元体系陶瓷的化学组分影响规律 |
4.5.3 硅钙基陶瓷的体系划分 |
4.6 小结 |
5 硅钙基多元体系陶瓷的烧结机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 辉石体系陶瓷中各物相的演变过程及作用机理 |
5.2.1 实验设计及过程 |
5.2.2 辉石体系陶瓷中各物相的演变过程 |
5.2.3 辉石体系陶瓷中钙长石相的作用机理 |
5.3 钙长石体系陶瓷中各物相的演变过程及作用机理 |
5.3.1 实验过程 |
5.3.2 钙长石体系陶瓷中各物相的演变过程 |
5.3.3 钙长石体系陶瓷中辉石相的作用机理 |
5.4 顽火辉石相与钙长石相对硅钙基陶瓷的烧结作用差异 |
5.5 小结 |
6 硅钙基多元体系陶瓷有害元素的控制机理研究 |
6.1 引言 |
6.2 辉石-钙长石体系陶瓷Na元素(赤泥)的控制机理研究 |
6.2.1 实验设计及过程 |
6.2.2 Na_2O组分对烧结及力学性能的影响 |
6.2.3 Na~+在辉石-钙长石体系陶瓷中固结行为的研究 |
6.3 辉石/尖晶石体系陶瓷重金属Cr/Mn元素的控制机理研究 |
6.3.1 实验设计及过程 |
6.3.2 典型的辉石/尖晶石体系陶瓷的性能研究 |
6.3.3 Cr/Mn离子在辉石/尖晶石体系陶瓷中固结行为的研究 |
6.4 小结 |
7 硅钙基多元体系陶瓷的应用研究 |
7.1 引言 |
7.2 硅铝原料差异对硅钙基多元体系陶瓷的影响 |
7.2.1 硅铝原料的K_2O组分对硅钙基多元体系陶瓷的影响 |
7.2.2 硅铝原料的物相差异对硅钙基多元体系陶瓷的影响 |
7.3 陶瓷产品多样化的应用研究 |
7.3.1 陶瓷烧结砖的应用研究 |
7.3.2 陶瓷透水砖的应用研究 |
7.3.3 多孔过滤陶瓷的探索实验 |
7.4 高掺量利用赤泥制备陶瓷的应用研究 |
7.5 半工业化试验研究 |
7.6 硅钙基多元体系陶瓷的设计准则开发探索 |
7.6.1 设计准则的初步提出 |
7.6.2 设计准则的实验验证 |
7.7 小结 |
8 结论、创新点与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)碱渣激发矿渣胶凝材料的强度与微观结构组成(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 碱渣的国内外研究现状 |
1.2.1 碱渣在化工方面的研究现状 |
1.2.2 碱渣在农业方面的研究现状 |
1.2.3 碱渣在建筑材料方面的研究现状 |
1.2.4 碱渣在垫土造地方面的研究现状 |
1.3 存在的问题及主要研究内容 |
1.3.1 存在的问题 |
1.3.2 本文主要研究内容 |
第2章 原材料、配合比与试验方法 |
2.1 前言 |
2.2 原材料 |
2.2.1 碱渣 |
2.2.2 矿渣 |
2.2.3 水泥 |
2.2.4 细骨料 |
2.2.5 水 |
2.3 配合比设计 |
2.3.1 碱渣掺量 |
2.3.2 矿渣掺量 |
2.3.3 试验配合比 |
2.4 试验方法 |
2.4.1 试件制备及养护 |
2.4.2 砂浆试件Cl-固结能力试验 |
2.4.3 净浆试件微观结构SEM试验 |
2.4.4 水化产物EDS能谱分析 |
2.4.5 硬化浆体水化产物X射线衍射试验 |
2.4.6 水化产物热重分析试验 |
2.5 本章小结 |
第3章 碱渣-矿渣二元胶凝材料体系的强度与微观结构组成 |
3.1 前言 |
3.2 胶凝材料物理力学性能与Cl-固化能力分析 |
3.3 水化产物微观形貌分析 |
3.4 水化产物的XRD分析 |
3.5 水化产物的能谱分析 |
3.6 水化产物的TG-DSC分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料体系的强度与微观结构组成 |
4.1 前言 |
4.2 试件强度分析与Cl-固化能力分析 |
4.3 水化产物微观形貌分析 |
4.4 水化产物能谱分析 |
4.5 水化产物XRD分析 |
4.6 水化产物TG-DSC分析 |
4.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(6)页岩气钻井岩屑建材资源化利用中重金属污染预警、迁移及控制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2 论文研究目的与意义 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 论文主要创新点 |
2 实验原料及主要方法 |
2.1 实验原材料 |
2.2 主要设备 |
2.3 实验方法 |
3 页岩气钻井岩屑理化性能分析 |
3.1 页岩气钻屑基本性能分析 |
3.2 页岩气钻屑建材活性指数分析 |
3.3 页岩气钻井岩屑特征污染物分析 |
3.4 本章小结 |
4 页岩气钻井岩屑资源化利用技术研究 |
4.1 页岩气水基钻屑制备免烧砖性能研究 |
4.2 页岩气油基钻屑灰渣制备免烧砖性能研究 |
4.3 页岩气水基钻屑制备混凝土性能研究 |
4.4 页岩气油基钻屑灰渣制备混凝土性能研究 |
4.5 页岩气钻屑制备加气混凝土砌块性能研究 |
4.6 本章小结 |
5 钻屑建材化利用产品中重金属释放特性及控制研究 |
5.1 综合利用产品中重金属含量分析 |
5.2 综合利用产品中重金属释放特性研究 |
5.3 本章小结 |
6 环境微生物预警资源化利用产品中重金属 |
6.1 资源化利用产品对枯草芽孢杆菌生长规律影响研究 |
6.2 资源化利用产品对大肠杆菌生长规律影响研究 |
6.3 资源化利用产品对白色念珠菌生长规律影响研究 |
6.4 本章小结 |
7 研究结论与展望 |
7.1 论文主要结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(7)微生物-钢渣固碳透水路面砖研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 钢渣处理、利用以及存在问题 |
1.3 CO_2在水泥基材料中的应用与问题 |
1.4 微生物固碳 |
1.5 透水路面砖研究现状 |
1.6 本文主要研究内容 |
1.7 本文研究技术路线 |
第二章 微生物矿化钢渣透水砖的制备和性能测试方法 |
2.1 试验原材料 |
2.1.1 钢渣微粉 |
2.1.2 骨料 |
2.1.3 微生物 |
2.1.4 其他原材料 |
2.2 微生物矿化钢渣碳化透水砖的制备 |
2.2.1 搅拌方式 |
2.2.2 成型方式 |
2.2.3 碳化制度 |
2.3 微生物矿化钢渣碳化透水砖的性能测试 |
2.3.1 劈裂抗拉强度测试 |
2.3.2 透水性能测试 |
2.3.3 实测孔隙率测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 微生物钢渣透水砖的配合比设计 |
3.1 配合比设计参数 |
3.2 配合比设计方法 |
3.3 配合比计算算例 |
3.4 正交实验 |
3.4.1 正交实验设计 |
3.4.2 正交实验强度结果分析 |
3.4.3 正交实验透水性结果分析 |
3.4.4 正交实验实测孔隙率结果分析 |
3.4.5 正交实验结果综合分析 |
3.5 钙源对微生物矿化透水路面砖碳化的影响 |
3.5.1 钢渣净浆的XRD分析 |
3.5.2 碳化深度分析 |
3.5.3 TG-DSC分析 |
3.5.4 碳化增重率 |
3.5.5 界面过渡区纳米力学分析 |
3.5.6 界面过渡区背散射图像分析 |
3.5.7 SEM分析 |
3.6 微生物在钢渣透水路面砖中的加速矿化作用 |
3.6.1 XRD分析 |
3.6.2 碳化深度 |
3.6.3 碳化增重率 |
3.7 本章小结 |
第四章 微生物矿化钢渣透水砖的工艺参数设计 |
4.1 湿含量对微生物矿化钢渣透水砖的影响 |
4.1.1 碳化过程中试件内部的温度变化 |
4.1.2 XRD分析 |
4.1.3 碳化深度分析 |
4.1.4 TG-DSC分析 |
4.1.5 碳化增重率 |
4.1.6 湿含量对微生物矿化钢渣透水砖强度的影响 |
4.2 碳化压力对微生物矿化钢渣透水砖的影响 |
4.2.1 不同碳化压力下碳化产物的XRD分析 |
4.2.2 不同碳化压力下碳化产物的TG-DSC分析 |
4.2.3 不同碳化压力下碳化试件内部温度监测 |
4.2.4 不同碳化压力下碳化试件的碳化增重率分析 |
4.2.5 不同碳化压力下碳化试件的XCT分析 |
4.2.6 不同碳化压力下碳化试件的SEM/EDS分析 |
4.2.7 不同碳化压力下碳化试件的FTIR分析 |
4.2.8 不同碳化压力下碳化试件的强度分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 微生物矿化钢渣透水砖产品的性能测试和经济效益分析 |
5.1 力学性能测试 |
5.1.1 抗压强度测定 |
5.1.2 抗折强度测定 |
5.1.3 劈裂抗拉强度测定 |
5.2 耐磨性测试 |
5.3 安定性测试 |
5.4 抗冻性测试 |
5.5 透水性测试及经济与环境效益分析 |
5.5.1 透水性测试 |
5.5.2 经济效益分析 |
5.5.3 节水效益分析 |
5.5.4 CO_2减排效益分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的研究工作 |
(8)磨细渣土对水泥基材料水化及其性能的影响研究(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 渣土的分类及特性 |
1.2.2 渣土处理研究进展 |
1.2.3 现行渣土处理方法存在的问题 |
1.3 本研究的目的和意义 |
1.4 本研究的主要内容和技术路线 |
第二章 原材料和实验方法 |
2.1 渣土预处理工艺 |
2.1.1 粉碎工艺 |
2.1.2 粉磨处理 |
2.2 原材料 |
2.2.1 氧化物组成 |
2.2.2 矿物组成 |
2.2.3 TG-DSC分析 |
2.2.4 微观形貌 |
2.2.5 粒径分布 |
2.2.6 渣土在碱溶液环境下的溶出情况分析 |
2.2.7 渣土FTIR分析 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 成型 |
2.3.2 力学性能 |
2.3.3 水化性能 |
2.3.4 耐久性能 |
第三章 渣土对胶砂流动度及力学性能的影响 |
3.1 渣土对胶砂流动度的影响 |
3.2 渣土对胶砂力学性能的影响 |
3.2.1 渣土对3d胶砂力学性能的影响 |
3.2.2 渣土对7d胶砂力学性能的影响 |
3.2.3 渣土对28d胶砂力学性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 渣土对水泥净浆水化的影响 |
4.1 试验配合比 |
4.2 结果和讨论 |
4.2.1 水化热 |
4.2.2 XRD结果分析 |
4.2.3 热重分析 |
4.2.4 微观形貌分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 渣土对水泥胶砂耐久性能的影响 |
5.1 掺渣土水泥胶砂碳化性能 |
5.1.1 掺渣土胶砂碳化深度 |
5.1.2 胶砂碳化后微观形貌 |
5.2 掺渣土水泥胶砂抗硫酸盐性能 |
5.2.1 干湿循环实验试件质量变化 |
5.2.2 干湿循环后胶砂试件抗折抗压强度 |
5.2.3 干湿循环后胶砂试件微观形貌 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
(9)废弃CRT玻璃在自密实混凝土中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题背景及研究的目的和意义 |
1.3 国内外研究现状及分析 |
1.3.1 废弃CRT玻璃的回收利用现状 |
1.3.2 废弃CRT玻璃的铅处理研究现状 |
1.3.3 玻璃在自密实混凝土中的应用现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 废弃CRT玻璃的铅浸出特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验样品、药剂及仪器 |
2.3 铅浸出率测定方法 |
2.4 试验方案 |
2.5 试验结果及分析 |
2.5.1 正交试验结果分析 |
2.5.2 粒径的影响 |
2.5.3 浸出时间的影响 |
2.5.4 重复浸出的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 废弃CRT玻璃在自密实混凝土中的应用 |
3.1 引言 |
3.2 试验原材料 |
3.2.1 胶凝材料 |
3.2.2 骨料 |
3.2.3 外加剂 |
3.3 自密实混凝土试验方案 |
3.3.1 配合比 |
3.3.2 试件制作 |
3.3.3 试件养护 |
3.4 自密实混凝土的工作性能分析 |
3.4.1 试验方法 |
3.4.2 试验结果分析 |
3.5 自密实混凝土的物理性能分析 |
3.5.1 硬化密度 |
3.5.2 吸水率 |
3.6 自密实混凝土的力学性能分析 |
3.6.1 立方体抗压强度 |
3.6.2 劈裂抗拉强度 |
3.6.3 轴心抗压强度和静弹性模量 |
3.7 自密实混凝土的铅渗出分析 |
3.8 本章小结 |
第4章 废弃CRT玻璃在钢管混凝土中的应用 |
4.1 引言 |
4.2 钢管混凝土试验方案 |
4.2.1 试验原材料 |
4.2.2 配合比设计 |
4.2.3 试件的制作与养护 |
4.2.4 轴压性能试验方案 |
4.2.5 长期收缩试验方案 |
4.3 钢管混凝土轴压短柱受压性能分析 |
4.3.1 试验现象描述 |
4.3.2 承载力分析 |
4.3.3 轴压短柱N-ε_v(ε_h)关系曲线 |
4.3.4 轴压短柱N-ε关系曲线 |
4.4 钢管混凝土长期收缩性能分析 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)矿物掺合料对混凝土力学性能和氯离子扩散影响的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 水泥的发展 |
1.1.2 煤矸石及其危害 |
1.1.3 粉煤灰及其危害 |
1.1.4 课题研究的意义 |
1.2 矿物掺合料与水泥反应的机理 |
1.3 矿物掺合料的研究现状 |
1.4 研究现状存在的问题 |
1.5 本文的主要工作 |
1.6 本文的创新点 |
第2章 海洋环境中混凝土内氯离子传输机理及模型研究 |
2.1 概述 |
2.2 氯离子危害过程 |
2.3 混凝土内氯离子传输机理研究 |
2.3.1 扩散作用 |
2.3.2 对流作用 |
2.3.3 电迁移作用 |
2.4 氯离子扩散模型研究 |
2.4.1 考虑混凝土非均质特性影响的扩散模型 |
2.4.2 考虑结合效应的扩散模型 |
2.4.3 考虑变边界影响的扩散模型 |
2.4.4 考虑时变效应的扩散模型 |
2.4.5 考虑多因素影响的扩散模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 矿物掺合料对混凝土力学性能影响的试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 原材料及混凝土配合比 |
3.2.2 试件制作 |
3.2.3 试验设备 |
3.2.4 试验方法 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 单掺粉煤灰和煤矸石对混凝土抗压强度的影响 |
3.3.2 双掺粉煤灰和煤矸石对混凝土抗压强度的影响 |
3.4 电镜分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 矿物掺合料对氯离子扩散特性影响的试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 原材料及混凝土配合比 |
4.2.2 试件制作 |
4.2.3 试验设备 |
4.2.4 试验方法 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 不同配合比的氯离子浓度分布 |
4.3.2 不同配合比的氯离子扩散系数变化规律 |
4.4 表面氯离子浓度 |
4.5 粉煤灰与煤矸石比例对氯离子扩散系数的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 矿物掺合料对混凝土氯离子结合能力影响的试验研究 |
5.1 概述 |
5.2 混凝土氯离子结合理论及其测试方法 |
5.2.1 混凝土氯离子结合理论 |
5.2.2 氯离子结合能力的测试方法 |
5.3 试验概况 |
5.3.1 原材料及混凝土配合比 |
5.3.2 试件制作 |
5.3.3 试验设备 |
5.3.4 试验方法 |
5.4 试验结果及分析 |
5.5 添加矿物掺合料混凝土的氯离子结合效应等温吸附曲线 |
5.6 添加矿物掺合料混凝土的时不变氯离子结合效应 |
5.7 本章小结 |
第6章 煤矸石细度对混凝土性能影响的试验研究 |
6.1 概述 |
6.2 试验概况 |
6.2.1 原材料及混凝土配比 |
6.2.2 试件制作 |
6.2.3 试验设备 |
6.2.4 试验方法 |
6.3 试验结果及分析 |
6.3.1 不同细度煤矸石混凝土的抗压强度试验 |
6.3.2 不同细度煤矸石混凝土的冻融循环试验 |
6.3.3 不同细度煤矸石混凝土的氯离子扩散试验 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、在混凝土中掺入纯碱废渣生产建材制品的研究(论文参考文献)
- [1]粉煤灰和硅灰对再生PP塑料砂浆性能的影响[D]. 徐阳晨. 安徽理工大学, 2020(03)
- [2]基于水化惰性胶凝材料的CO2矿化养护建材机制研究[D]. 黄浩. 浙江大学, 2019(04)
- [3]外掺硫铝酸盐水泥对混凝土早期强度影响研究[D]. 杨云. 重庆大学, 2019(01)
- [4]利用冶金渣制备硅钙基多元体系陶瓷的机理及应用研究[D]. 裴德健. 北京科技大学, 2019(07)
- [5]碱渣激发矿渣胶凝材料的强度与微观结构组成[D]. 刘继中. 燕山大学, 2019(03)
- [6]页岩气钻井岩屑建材资源化利用中重金属污染预警、迁移及控制[D]. 王朝强. 西南科技大学, 2019(09)
- [7]微生物-钢渣固碳透水路面砖研制[D]. 龚国庆. 东南大学, 2019(06)
- [8]磨细渣土对水泥基材料水化及其性能的影响研究[D]. 潘东. 东南大学, 2019(06)
- [9]废弃CRT玻璃在自密实混凝土中的应用研究[D]. 王通. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]矿物掺合料对混凝土力学性能和氯离子扩散影响的试验研究[D]. 谭毅. 天津大学, 2018(06)
标签:粉煤灰论文; 普通混凝土论文; 混凝土标准养护论文; 混凝土轴心抗压强度论文; 水泥密度论文;