一、热活化煤矸石对水泥力学性能的影响（论文文献综述）
祝小靓,高育欣,郭照恒,王军[1]（2021）在《煅烧-细磨高/低钙煤矸石特性及其活性研究》文中认为煤矸石作为大宗工业固废的一种,其大量堆积造成了土地资源的浪费和环境污染,目前煤矸石作为建筑材料使用是解决煤矸石大量堆存的方法之一。对四川省宜宾地区的煤矸石活性进行了研究,选用两种氧化钙含量差异较大的煤矸石,采用先粉磨再煅烧的方式进行热-物理活化,并对其活性、物相转变、对砂浆流动度和强度影响等进行了研究。研究发现煅烧使煤矸石中高岭石转化为偏高岭石,煤矸石粉作为掺合料显着降低了水泥砂浆的流动性,其中未煅烧的煤矸石粉对流动性影响最大。高钙煤矸石由于经历自燃,且本身氧化钙含量较高,具有较高活性,28 d达到101.5%。低钙煤矸石粉磨-煅烧得到的不同比表面积的煤矸石粉活性在28 d均能达到75.0%以上。同时发现提高煤矸石中氧化钙含量可以显着提高其活性。
张健[2]（2021）在《赤泥协同多源固废制备注浆材料组成设计、水化机理与性能调控》文中认为我国基础设施建设蓬勃发展,公路铁路、水利水电、城市地下空间等一大批基础设施工程投入建设,目前,我国已成为世界上隧道与地下工程建设规模及难度最大的国家。隧道与地下工程建设过程中,经常遭遇断层、破碎岩体、软弱地层、岩溶等不良地质,极易诱发围岩塌方、突水突泥、涌水溃砂等地质灾害,突发性的地质灾害对施工人员、机具造成巨大损失,也严重威胁着隧址区水文、生态环境。注浆材料作为对不良地质体进行治理的主体,在注浆工程中扮演着重要的角色。目前硅酸盐水泥基注浆材料应用最为广泛,但随着地下工程灾害治理难度的提升,水泥基注浆材料凝结时间长、早期强度增长率低等工程性能缺陷日益突出,并且随着社会环保意识的增加,水泥制备原料不可再生,制备过程能耗高、污染重等环境问题也日益显现,因此,研发一种高性低价的新型注浆材料,成为保证隧道与地下工程建设安全的重要课题。与此同时,伴随着我国经济的高速发展,每年将产生高达数十亿吨的工业及城市固体废弃物,目前这些固废大多以堆存为主,综合利用没有根本突破,堆积日增,环境社会压力巨大。然而固废化学组成虽各不相同,但其主要成分均为SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等,具有潜在胶凝活性,利用固废制备注浆材料,不但能够实现隧道与地下工程地质灾害的有效防控,推动我国地下工程建设发展;同时也符合环保行业和绿色建筑业的发展需求,是“生态文明”和社会“绿色发展、循环发展、低碳发展”的必然要求。然而,固废制备注浆材料时存在组成波动性大、胶凝活性差、污染环境等问题,如何利用固废制备绿色高性低价的注浆材料已成为隧道与地下工程建设可持续发展的重要方向之一。本文以注浆工程性能需求为导向,以典型难利用工业固废赤泥为主要研究对象,针对固废制备注浆材料存在的关键科学问题展开研究,建立了多类型固废协同利用的赤泥基注浆材料的制备理论,分析了赤泥基注浆材料水化机理,探究了其水化动力学模型,形成了赤泥基注浆材料性能调控方法,确保了新型注浆材料的服役安全特性及环保特性,并实现了赤泥基注浆材料节能减排降耗容量分析,取得了一系列研究成果。（1）针对赤泥胶凝活性低,组成复杂多变的利用难题,揭示了赤泥胶凝活性提升机制,确定了赤泥协同多类型固废胶凝体系不同类型水化产物的形成规律,提出了赤泥基注浆材料制备过程中的配比设计方法,建立了基于多类型固废协同利用的赤泥基注浆材料制备理论;（2）探究了赤泥基注浆材料水化硬化过程中浆体流变动力学特征、自由水赋存状态变化规律、微观形貌变化特征以及水化放热量变化规律。确定了赤泥基注浆材料的水化动力学特征,揭示了赤泥基注浆材料的水化机理,依托Krstulovic-Dabic模型分析了赤泥基注浆材料的水化动力学特征;（3）水文地质条件复杂多变的岩土工程对注浆材料提出了不同的性能要求,揭示了赤泥原料粒径、水灰比、外加剂等制备参数对赤泥基注浆材料工作性能的作用机制,提出了赤泥基注浆材料性能的动态调控方法,并基于人工神经网络和遗传算法,建立了赤泥基注浆材料凝结时间和力学强度的动态预测方法;（4）分析了赤泥基注浆材料在离子侵蚀、应力荷载等服役环境下力学性能的演化规律,根据Weibull函数分布和Lemaitre应变等效原理提出了赤泥基注浆材料结石体失稳破坏的数学关系;（5）针对赤泥碱性组分、重金属等污染因子可能带来的环境污染问题,阐明了赤泥基注浆材料结石体中碱性组分和重金属元素的浸出规律,揭示了污染因子的固化机理,并提出了相应的固化方法,实现了赤泥基注浆材料在岩土工程应用过程中的绿色环保特性,并基于eBalance全寿命周期方法实现了赤泥基注浆材料在岩土工程中应用的节能减排降耗容量分析。
李先海[3]（2021）在《赤泥对混凝土骨料/胶凝材料界面影响行为研究》文中指出赤泥是铝土矿工业生产氧化铝后产生的大宗固废,全球累计排放量已达40亿吨,仍以每年1.2亿吨的速度增长。我国赤泥排放量占全球的50%以上,但利用率不足5%。赤泥以堆存或填埋为主的处理方式不仅占用土地资源,还会造成水体、土壤等环境污染。赤泥已成为制约铝工业清洁生产和绿色循环的瓶颈问题,亟需开展赤泥无害化、资源化利用基础研究。作为建材使用是大量消纳赤泥的有效的途径之一,但由于其物相组成和元素组成较为复杂,作为混凝土掺料使用仍存在问题。混凝土骨料/胶凝材料界面（简称混凝土界面）是混凝土内部最薄弱的部分,研究赤泥对混凝土界面的影响行为是其大规模利用的理论基础。论文以取自贵州的赤泥作为研究对象,在原料理化性质分析基础上,重点研究大掺量赤泥对混凝土界面及基体的影响、赤泥改性骨料（RMMA）对混凝土界面的影响行为、矿物掺合料对赤泥-水泥混凝土界面影响行为、热活化赤泥对水泥混凝土界面影响行为,为赤泥提升混凝土界面性能提供理论支撑。主要研究成果如下:（1）赤泥原料中Al2O3、Si O2、Ca O直接浸出率低,原始胶凝活性弱,大掺量赤泥直接掺合混凝土难以获得理想的强度,大掺量赤泥对混凝土界面及基体主要产生两个方面的影响:赤泥直接掺合至混凝土中稀释了基体及界面Ca（OH）2（CH）、3Ca O·Al2O3·3Ca SO4·32H2O（AFt）等胶凝物质,弱化了胶凝体的胶凝性能,降低混凝土整体力学性能;赤泥颗粒粒径小和胶凝活性低,在水泥水化反应过程中基本不参与化学反应,能有效抑制基体收缩,在界面及基体起到良好的充填作用,促进混凝土裂纹宽度减小。从抗压、抗折强度角度分析,赤泥对水泥适应性的强弱顺序为:矿渣硅酸盐水泥>粉煤灰硅酸盐水泥>普通硅酸盐水泥。（2）赤泥改性玄武岩骨料制备的混凝土比玄武岩自然骨料具有更高的抗压和抗折强度,7d和28d养护龄期的抗压强度分别提高25.08%和21.75%,抗折强度分别提高39.53%和15.30%;赤泥改性白云岩骨料制备的混凝土7d和28d养护龄期抗压强度均比白云岩自然骨料提高10%以上,抗折强度提高20%以上。赤泥颗粒小、比表面积大、内部毛细孔发育,持水性强,对水泥浆体具有较强亲和力,赤泥改性提升了骨料表面润湿能力,在相同机械力作用下,RMMA表面的水泥浆体具有更强的微流动和铺展能力,有利于水泥浆体在改性骨料表面接触和包裹,同时挤排空气,导致硬化后混凝土界面微孔数量减少,与自然骨料相比,改性玄武岩骨料的平均孔径减小14.06%、改性白云岩骨料的减小9.50%,同时RMMA混凝土界面附近大于100 nm的微孔数量明显减少。改性骨料表面赤泥层可吸附界面附近部分剩余水,降低界面附近的水胶比,抑制粗大CH晶体生成和定向分布;相比自然骨料与硬化水泥浆体界面,RMMA与水泥浆体界面不明显,界面附近CH等晶体尺寸较小、密实度大,水泥水化生成的晶体穿插并紧密附着于改性骨料侧。（3）硅灰、磷渣和粉煤灰中非活性物质在赤泥-水泥混凝土基体和界面中发挥充填和“微骨料”效应,而活性Si O2与CH发生反应生成的Ca5Si6O16（OH）·4H2O（C-S-H）凝胶对界面附近多孔区域进行填充,对赤泥-水泥混凝土界面结构优化效果顺序:硅灰>磷渣>粉煤灰;硅灰需水量大,导致界面附近水胶比低,界面附近CH晶体因得不到足够水而难以形成粗大的晶体,同时硅灰活性Si O2含量多,与界面附近CH晶体反应生成C-S-H凝胶充填界面促进界面附近孔径尺寸减小。与纯水泥相比,三种复合胶凝材料浆体在骨料表面的流动性较弱。综合测试结果分析:浆体中固体物料的反应活性和颗粒尺寸是影响界面微孔结构的主要因素。（4）赤泥中高岭石、绿泥石在500℃附近分解产生较多非晶态二氧化硅、三氧化二铝等,可有效促进赤泥胶凝活性的提升;800℃Na2Si O3热碱活化赤泥促进钙霞石矿物进一步分解,产生较多的2Ca O·Si O2（C2S）,促进硅、铝元素的溶出产生较多无定形态物质,在碱环境中部分CH和活性Si O2（活性Al2O3）生成C-S-H（C-A-H）凝胶,以及活性Si O2、活性Al2O3在碱作用下生成地聚物胶凝材料共同促进基体力学性能的提高,而界面附近产生的较多CH导致界面附近孔径增大。（5）基于数字图像相关（DIC）理论的骨料和胶凝材料相对位移变化识别方法对加载过程中混凝土界面两侧的位移变化情况具有良好的识别能力,可识别界面受破坏时外部加载的力值,从而间接测试界面力学性能;界面两侧的位移变化与力学性能具有较好的对应关系,力学性能良好的混凝土界面两侧发生明显位移变化时所对应的力值区间较大。相比自然骨料,RMMA制备的混凝土界面力学性能较强;相比磷渣（粉煤灰）-赤泥-水泥,硅灰-赤泥-水泥复合胶凝材料制备的混凝土界面力学性能较强。（6）赤泥对混凝土界面影响行为研究表明:赤泥在混凝土中的添加方式及预处理方式是提升混凝土力学性能或强化界面的关键,500℃直接焙烧活化或800℃Na2Si O3热碱活化可有效提升赤泥胶凝活性,10.00%赤泥掺量、18.00%硅灰掺量和72.00%水泥作为胶凝材料以及赤泥改性骨料可有效提升混凝土力学性能及改善界面结构,其中采用赤泥改性骨料方法工艺简单、力学性能提升明显。
冯天彦[4]（2021）在《热活化铜尾矿-煤矸石及碱激发胶凝材料的制备研究》文中研究指明碱激发胶凝材料是一种与硅酸盐水泥在原材料、形成机制、水化产物、生产工业不同的一类新的胶凝材料。通过原材料中的硅铝酸盐组分的溶解、凝胶、重构、聚合及硬化而成,固化体的物理形态上呈三维网状结构,其组成与沸石相似,因而具有较好的性能。本文以铜尾矿及煤矸石为研究对象,通过热活化及碱激发制备了铜尾矿基碱激发胶凝材料,并探究各影响因素对抗压强度的影响,分析了胶凝材料重金属浸出表现及其微观结构,并对其进行耐性研究,得到如下结论:铜尾矿及煤矸石基本特性研究发现,铜尾矿的平均粒径为112.47μm,边界粒径（D10,D90）=（12.62,282.51）,离散程度较小,分布较均匀且颗粒表面相对光滑;存在的主要矿物成分为白云石（Ca Mg（CO3）2）,石英（Si O2）,属于高硅高钙低铝材料,主要化学组成为Si O2、Ca O、Mg O和Al2O3。煤矸石属于高硅高铝低钙材料,对铜尾矿中硅铝组分可实现补充作用,其主要化学组成为Si O2、Al2O3、Fe2O3和Ti O2;其主要矿物成分为高岭石(Al4[Si4O10]（OH）8),微观表征发现两者颗粒表面都相对光滑。铜尾矿及煤矸石经热活化后,通过XRD、SEM、FTIR及碱浸分析,发现铜尾矿及煤矸石热活化前后的物质组成及结构均发生变化。通过碱浸对热活化前后的铜尾矿及煤矸石中的活性硅、铝含量经测定后发现,铜尾矿煅烧温度为800℃时其活化效果最好,硅的浸出浓度为38.42mg/kg,铝的浸出浓度为7.32mg/kg,相比煅烧前分别提高了79.70%和64.49%;煤矸石煅烧温度为600℃时其活化效果最好,硅的浸出浓度达到301.6mg/kg,铝的浸出浓度达到342.3mg/kg,相比煅烧前分别提高了6.2倍及35倍。相比氢氧化钠、氢氧化钾,液态水玻璃对铜尾矿胶凝材料的制备性能更好,当水玻璃加入量为30%、模数为1.6时,抗压强度最好可达到11MPa;煤矸石的掺入对铜尾矿胶凝材料的抗压强度提升较为显着,当掺入30%煅烧温度为600℃的煤矸石后,抗压强度可达到18MPa。通过响应面分析了水玻璃掺量、水玻璃模数以及煤矸石掺量对胶凝材料力学性能的影响,发现它们对胶凝材料抗压强度影响大小为:煤矸石掺量>水玻璃掺量>水玻璃模数,同时根据响应面优化得到实际最佳操作条件为:水玻璃掺量为39%、水玻璃模数为1.5、煤矸石掺量为38%,测得抗压强度为17.3MPa,误差值为2%,在合理范围内。通过XRD、SEM、FTIR等测试手段对胶凝材料微观结构进行表征,发现大部分硅铝酸盐相通过溶解-重构-聚合-固化等反应形成胶凝材料后其内部结构颗粒不再是分布均匀的颗粒,而是表面交错,具有一定粘结性的不均匀粒状凝胶产物,FTIR图也说明聚合物形成较为充分。通过对铜尾矿及煤矸石原料中重金属浸出毒性分析,只有原铜尾矿中的Cu2+浸出浓度为220mg/L,超过危险废物鉴别标准的100mg/L,其他重金属浸出浓度均在标准范围内。同时,比较了水玻璃掺量、水玻璃模数及煤矸石掺量三种因素对胶凝材料中Cu2+浸出浓度的影响,发现煤矸石的掺入对Cu2+的稳定效果最好,其浸出浓度范围在2.2～4.8mg/L。对最优条件下所制备的胶凝材料进行高温煅烧、酸浸及碱浸等耐性研究发现。当煅烧温度达到200℃时,胶凝材料的抗压强度有所升高,但是当温度高于200℃时,胶凝材料的抗压强度逐渐下降,同时整个过程中都伴随着水分、灰分及结构的分解,从而导致胶凝材料质量不断损失;在酸性条件下浸泡后胶凝材料抗压强度随浓度的增加而降低,同时其质量损失率也逐渐增大,两者呈反比关系,当H2SO4溶液浓度为1mol/L时,胶凝材料14d抗压强度为6.8MPa,此时质量损失率为13.8%;在碱性条件下浸泡后胶凝材料抗压强度随浓度的增加先升高而降低,但其质量损失率在较高碱浓度时才逐渐增大,其表现与酸浸条件下并不相同,当NaOH浓度达到1mol/L时,胶凝材料14d抗压强度为9.2MPa,质量损失率为8.5%,耐碱性虽优于耐酸性,但总体而言铜尾矿复合胶凝材料耐腐蚀性能较差。
秦玲[5]（2021）在《水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究》文中认为随着全球经济和工业化的快速发展温室气体大量排放,导致近一百年来全球气温急剧上升,温室效应对环境造成了显着的负面影响。二氧化碳是最主要的温室气体,而水泥行业又是二氧化碳的主要工业生产源,因而降低水泥行业的碳足迹势在必行。所以,本文提出利用水泥基材料对二氧化碳气体进行捕捉固化。首先,基于分子动力学原理对水泥基材料早期碳化反应动力学进行了模拟与分析计算。揭示了Ca CO3原子尺度沉淀机理,包括无定型方解石的形成、结晶等,阐述了掺合料的组成（例如Si、Al等）对碳化动力学的影响等。研究结果发现,相对于经典力场,反应力场下模拟计算的碳酸钙聚合反应活化能,Ca-O、Ca-Ca、Ca-C的原子间距和Ca的配位数更接近于试验值。碳酸钙聚合速率及聚合度随温度的升高而升高,随Ca2+浓度的增大而增大。温度的升高以及Ca2+浓度的增大降低了碳酸钙聚合反应活化能。温度提高以及Ca2+浓度的增大使原子的局部应力变大,系统中各原子的局部应力是驱动胶凝转变的驱动力,局部应力越大,碳酸钙聚合速率会越大。溶液中Si及Al组分含量越高碳酸钙聚合反应速率越低,反应活化能越大。然后,对掺加各种矿物掺合料的碳化养护水泥基材料的基本性能（强度、干缩、电通量、气体渗透、毛细吸水）进行了研究,并以典型的掺合料煤矸石为主要研究对象,进行了XRD、FTIR、TG-DTA、29Si NMR、MIP、BSE、SEM等测试对掺加煤矸石水泥石的相组成及微观结构进行了分析。研究结果发现,碳化养护可以有效提高水泥石的早期抗压强度,可以弥补部分掺合料的加入对强度造成的损失。掺合料的存在可以促进碳化反应,进而可以使水泥石强度提高更多。煤矸石与碳化养护的耦合作用有利于提高水泥石体积稳定性,碳化养护降低了水泥石的传输性能。碳化养护可以增大水泥石中C-S-H的平均链长和聚合度,提高了水泥石平均Si/Ca比和Al/Ca比,对水泥石孔隙结构有细化作用,碳化养护后100～1000 nm孔径的孔隙明显减少,各龄期孔隙率降低。此外,对掺加煤矸石水泥石的常温/低温硫酸盐侵蚀性能（包括强度变化、质量损失、体积变形）进行了试验研究,并对其硫酸盐侵蚀后水泥石相组成及微观结构的变化进行了分析。研究结果发现,PC-CG水泥石试样在常温、低温硫酸盐侵蚀1个月后抗压强度均略有增加,而在常温、低温侵蚀6个月后抗压强度分别下降,碳化养护可以降低水泥石常温、低温硫酸盐侵蚀后强度的降低及结构的劣化。侵蚀6个月后,含0%或10%煤矸石的碳化养护试样强度仍高于相应的未碳化试样未侵蚀强度。PC-CG水泥石在常温、低温硫酸盐溶液中浸泡时间越长体积膨胀越明显,而碳化养护可以抑制这种体积膨胀。常温硫酸盐侵蚀对水泥石的破坏高于低温硫酸盐侵蚀。最后,为了更好的捕捉固化二氧化碳,本文提出了一种固碳新方法,在水泥浆体搅拌期捕捉二氧化碳,生成碳酸钙乳浊液,研究其对水泥基材料性能（强度、流动性、凝结时间）、相组成及微结构的影响,并对碳化养护以及制备碳酸钙乳浊液这两种固碳方式进行了对比分析。研究结果发现,制备纳米碳酸钙乳浊液的方法可以完全避免由于碳化养护而可能导致的不利影响。纳米碳酸钙乳浊液使水泥石各龄期强度提高,使初凝时间和终凝时间均降低。同时,加速了硅酸盐水泥早期水化,使水化放热增加,使硬化水泥浆体中Ca（OH）2的生成增多,降低了硬化水泥石的孔隙率,细化了孔隙结构。
宋伟[6]（2021）在《煤矸石预煅烧对陶粒支撑剂性能的影响研究》文中进行了进一步梳理煤层气是近20年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料,为了加快推进煤层气资源开发利用,有效遏制煤矿瓦斯事故,实现煤层气地面开发产业化、规模化,就必须制备一种适合煤层气井用陶粒压裂支撑剂。目前,利用固体废弃物、工业废料制备陶粒支撑剂是陶粒支撑剂的研究热点之一,煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废弃物,不仅排放量大、污染严重,而且煤矸石综合利用途径较少、利用率较低,煤矸石制备陶粒支撑剂是煤矸石综合利用的重要途径。虽然,煤矸石生料可以直接用来制备陶粒支撑剂,但由于其性能较差,难以满足埋藏在2000米以浅的煤层气的开采,为了解决这一问题,我们进行了预煅烧煤矸石制备煤层气井用陶粒支撑剂的研究,主要研究结果如下:（1）研究了阳泉地区煤矸石在不同煅烧温度下的物理化学变化,结果表明:当煅烧温度从25℃升高到1500℃,煤矸石总失重为20.19%,煤矸石在517℃、1120℃、1333℃有明显的吸热现象,在1319.5℃出现明显的放热现象。结合煤矸石在不同煅烧温度下的XRD结果可知:煤矸石在25℃～385℃脱去吸附水,400℃～1200℃高岭石脱去结构水,1200℃～1500℃内有大量Al-Si尖晶石和莫来石生成。从煤矸石的显微结构分析可知,煤矸石在700℃、800℃结构较为疏松。（2）采用煤矸石、铝矾土为主要原料,钾长石为烧结助剂,制备了陶粒支撑剂,研究了煤矸石预煅烧温度和煤矸石活性材料添加量对其性能的影响。结果表明:当煤矸石预煅烧温度为800℃时,陶粒支撑剂的性能最佳,52MPa闭合压力下破碎率为3.35%,42MPa闭合压力下破碎率为7.19%,体积密度1.34g/cm3,视密度2.6g/cm3,煤矸石在800℃煅烧后产生了大量的晶格缺陷,加强了扩散作用,促进了烧结。当煤矸石活性材料的添加量为20%wt.%,陶粒支撑剂的性能最佳,其体积密度1.36g/cm3,视密度2.6g/cm3,在42MPa闭合压力下,破碎率为3.66%,在52MPa闭合压力下,破碎率为7.97%,在该配比下,陶粒支撑剂的铝硅比和高温下的液相含量相适应,促进了莫来石鸟巢的形成,提高了陶粒支撑剂的抗破碎能力。（3）研究了烧结温度对陶粒支撑剂性能的影响,对比了三种陶粒支撑剂性能的差异,结果表明:以铝矾土60wt.%、钾长石20wt.%、煤矸石活性材料20wt.%为原料烧结制备的陶粒支撑剂,不仅性能优异,而且烧结温度较低,未煅烧的煤矸石和铝矾土,其具有较大的晶格能和较稳定的结构状态,不利于烧结。
孙启明[7]（2021）在《煤矸石-建筑固废混合膏体宏细观特性及应用研究》文中进行了进一步梳理在煤炭资源的开采过程中,固体废弃物煤矸石的大量产生和不当堆积不但会引起水体、空气和土壤的污染而且还会占据大量的土地面积,煤矸石的合理排放和综合利用已经成为人们重点关注和研究的问题;另一方面,工农业生产量逐步的提高导致了建筑固体废弃物大量堆积,作为解决煤矸石排放和处理建筑固废等一系列问题的方法之一,煤矸石与建筑固废的联合处理既能实现废物利用、降低成本,又能保护环境。本文以内江威远煤矿的煤矸石作为原料,经活化试验制备成胶凝材料,并设计出以煤矸石、建筑固废为主要骨料的复合充填材料,通过室内试验研究了不同配比下材料的经时流动性能、力学性能、微观性能,运用FLAC3D建立不同充填方案的充填开采数值模型,对充填后的覆岩应力与地表沉降展开分析,论文主要的研究过程和成果包括如下:（1）通过材料基本试验和微观试验对原材料基本性质进行测定,对煤矸石原材料的活性成分及充填性质进行了评估,在此基础上制备了煤矸石活化料,分析了机械、化学、复合三种活化方式,随着机械活化时间的增加活化料活性增加,加入助磨剂能在一定程度上能提升原料活性,激发剂的加入对活性有大幅提升,不同活化方案与原料活性具有较好的相关性,可作为快速评价活性的依据。（2）基于煤矸石活化试验结果,设计了不同配比下的煤矸石-建筑固废充填材料,对不同粉煤灰掺量、建筑固废替代率、质量浓度、减水剂含量的充填材料进行了经时流动性能测试,拟合了坍落度与扩展度的三维曲面,建立了坍落度与扩展度三维模型,均能较好的反映充填材料的经时流动性能,确定了影响因素强弱:质量浓度>粉煤灰掺量>建筑固废替代率>减水剂含量。（3）对煤矸石-建筑固废充填材料进行了抗压性能测试、劈裂抗拉性能测试与应力应变分析,建筑固废的加入与充填材料强度成负相关,其他因素在配比范围内与强度成正相关,并对地表变形与沉降的影响进行了探讨。（4）针对煤矸石-建筑固废充填材料的水化进程演化,对选定方案的充填材料进行了微观形貌测试、X射线衍射测试及物相分析,分析了复合材料之间的相互作用,基于水化动力模型对充填材料进行了水化规律研究。（5）采用FLAC3D对不同充方案下的开采区域覆岩应力、地表变形、地表沉降进行探讨,随着充填体的加入,开采区域地表变形、最大沉降减小,适合的充填开采方案能让开采更合理、经济、安全。
吴振华,何静[8]（2020）在《煤矸石对水泥抗压强度性能的影响》文中提出为分析煤矸石对水泥的影响,将煤矸石作为掺合料掺入水泥之中,不同掺量的煤矸石对水泥力学性能。结果表明:当活化煤矸石掺量为10%～40%时,水泥的3、28、90 d抗压强度降低明显,但是强度降低值（8%～30%）低于煤矸石掺量;硅酸盐水泥中加入了活化煤矸石粉后,水化产物中未水化的C3S峰值有减少的趋势;随着"二次水化反应"的进行大量的Ca2+被消耗,导致钙矾石大量的减少。
梁跃[9]（2019）在《无煤柱巷内预置活化煤矸石混凝土墙支护研究》文中认为当前,无煤柱护巷技术主要是通过沿空留巷和沿空掘巷来实现的。其中,沿空留巷时需要经受两次工作面采动的影响,巷道维护成本较大,而一般沿空掘巷也需留设保护煤柱。针对此现象,本文研究了一种综放巷内预置充填墙无煤柱开采技术,实现了无煤柱开采,其工作原理为上区段工作面回采前,在预先开挖好的巷道内紧靠非截割帮预先构筑充填体,下区段工作面回采前沿充填体掘巷。本论文以新巨龙煤矿2304S工作面的具体地质条件为依据,采用理论分析、相似材料模拟结合室内试验的方法,对开采过程中覆岩以及结构运动演化规律、巷道以及充填墙在整个服役期间的受力情况、活化煤矸石混凝土墙的配比优化进行了系统研究,得出的主要结论如下:（1）巷内预置充填墙无煤柱开采围岩控制主要包括三个阶段:上区段工作面回采侧向支承压力影响阶段;沿充填墙掘巷影响阶段;下区段工作面回采超前支承压力与上区段工作面采空区侧向支承压力叠加影响阶段。（2）沿预置充填墙掘巷后,巷道及充填墙的垂向应力向实体煤一侧转移,应力降低。下区段工作面回采时,超前支承压力与上区段工作面采空区的侧向支承压力发生叠加,引起了巷道围岩的剧烈变形,应对巷道进行补强支护。（3）巷道在“三阶段”中始终处于高应力状态,对充填墙强度要求较高,由数值模拟得出当充填材料强度大于等于45.6MPa,且充填墙宽2m,高4m时,能在无煤柱开采“三阶段”中保持稳定。（4）煤矸石经过煅烧消耗了碳成分,使其与粗细骨料的结合更加紧密,有利于提高混凝土强度,同时使成型混凝土墙更加美观。由于活化煤矸石与熟石灰的水化效率低于水泥,致使活化煤矸石混凝土比普通混凝土早期强度低,这点符合巷内预置混凝土墙无煤柱开采的技术特点。试验研究发现,活化煤矸石（熟石灰掺量5%）掺量30%时,28d强度满足充填墙基本要求,且节约大量水泥,具有实际应用价值与显着经济效益。
刘朋[10]（2019）在《粒状煤矸石的活化及其在水泥基材料中的应用研究》文中提出煤矸石是在采煤和选煤过程中产生的固体废弃物,约占全国固体废弃物总量的10-15%,已成为我国最大宗的工业固体废弃物。据统计,我国煤矸石堆积量已超过50亿吨,且每年仍以1.52亿吨增长,而年利用率仅为60%左右,大多数应用在筑基修路上,极大地限制了其高附加值利用。本文针对于此,以淮北粒状煤矸石为原料制备了用于水泥中的煅烧煤矸石活性粉体材料。基于水泥基材料对火山灰质混合材的要求,详细分析了煤矸石在煅烧前后所含炭的变化,揭示了煤矸石经煅烧后产生活性的根本原因并通过碱激发快速评价法对其活性大小进行了评价,探究了煅烧煤矸石活性粉体材料颜色转变机理并给出了调控方案,提供了量化并评价煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的方法,为其更好的应用在水泥基材料中奠定基础。系统研究了煅烧煤矸石活性粉体材料掺入水泥后对其流动度、力学性能、水吸附以及抗氯离子渗透性能的影响,并通过响应曲面法优化设计制备了煅烧煤矸石活性粉体材料-粉煤灰复合水泥。通过煅烧后颜色的差异将不同矿物组成的煤矸石分选出,详细表征了其物化性质,并探究了其对于水泥基材料水化机制及宏观性能的影响。通过上述研究得出的主要结论如下:（1）随着煅烧温度的升高,煤矸石中炭组分及高岭石所含的羟基去除也更为充分,经650℃、750℃煅烧后的煤矸石掺入水泥后抗压强度比K较高,活性最优,各种活性评价法也得到相似的结论;煤矸石经煅烧后,其[SiO4]的结构和Al的配位数会发生变化,在煅烧温度为750℃时,其Q3（-100.26ppm）结构的[SiO4]、Al[5]的含量分别可达66.19%,43.62%,二者含量的升高使得此温度下煅烧煤矸石的活性大幅增加,并且二者含量的高低与煤矸石的活性具有较好的相关性;碱激发快速评价法中,试件强度发展迅速、来源单一,避免了其它方法的缺陷,其操作简单,价格低廉,不仅能迅速得到试验结果,而且能够定量材料活性大小,可作为一种快速评价煅烧煤矸石活性的方法。（2）煅烧煤矸石中炭的残余量以及菱铁矿的分解氧化情况是其颜色具有多变性的主要原因。在氧气充足情况下煅烧,炭组分被去除,菱铁矿被氧化为赤铁矿使得煅烧煤矸石活性粉体材料的颜色较红。控制保温时间、煅烧气氛、颗粒堆积方式可有效改善煅烧煤矸石活性粉体材料的颜色,但是需要注意其烧失量不能较大。改变颗粒堆积方式控制了氧气侵入堆积体内部的量,可使煅烧的煤矸石粉R值（R是代表红色通道的颜色）降至90,综合煅烧煤矸石活性粉体材料颜色评价模型,改变颗粒堆积方式煅烧的煤矸石粉色品坐标最接近基准胶凝材料,颜色调控效果最好。（3）煤矸石中含有的炭及有机质会严重影响水泥基材料的工作性能,综合考虑煤矸石煅烧后活性、煅烧能耗及对水泥基材料工作性能的影响,最佳煅烧温度应在650750℃,保温时间应在68h。掺有30%经750℃煅烧的煤矸石砂浆试件初始和二次吸收系数分别较未掺煤矸石组下降了44.6%和75.6%,电通量下降了84%,说明掺入煅烧煤矸石活性粉体材料可有效改善水泥基材料的孔结构。将活性最优的煅烧煤矸石活性粉体材料与粉煤灰进行复合,在总掺量为30%时,砂浆试件28d强度能达到42.5强度等级的复合硅酸盐水泥标准。（4）通过煅烧后颜色的差异可将煤矸石中不同组成的矿物相分选出。砂质煤矸石中石英含量较高,而黄白色和红色煤矸石中偏高岭石相较多。碱激发快速评价法表明砂质煤矸石活性较黄白色和红色煤矸石低。黄白色和红色煤矸石在掺入水泥后可与水泥水化产生的CH反应从而提升水泥净浆的化学结合水含量,改善孔结构。二者对水泥砂浆的流动度影响不大,并且在28d时二者的活性指数可达85%左右。
二、热活化煤矸石对水泥力学性能的影响（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、热活化煤矸石对水泥力学性能的影响（论文提纲范文）
（1）煅烧-细磨高/低钙煤矸石特性及其活性研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 原材料及配合比 |
| 1.1 原材料 |
| 1.2 试验方法 |
| 1.3 煤矸石粉制备及表征 |
| 1.3.1 煤矸石粉煅烧 |
| 1.3.2 煅烧前后煤矸石粉性能 |
| 1.3.3 煅烧前后煤矸石物相分析 |
| 1.4 试样制备以及测试方法 |
| 2 试验结果与讨论 |
| 2.1 掺加煤矸石粉对水泥砂浆流动性影响 |
| 2.2 煤矸石粉活性 |
| 2.3 掺加煤矸石粉水泥砂浆强度 |
| 3 结论 |
（2）赤泥协同多源固废制备注浆材料组成设计、水化机理与性能调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 注浆材料研究现状 |
| 1.2.1 颗粒型注浆材料 |
| 1.2.2 无颗粒型注浆材料 |
| 1.3 赤泥概况 |
| 1.3.1 赤泥产生及分类 |
| 1.3.2 赤泥应用领域 |
| 1.4 赤泥制备胶凝材料研究现状 |
| 1.4.1 赤泥制备水泥基胶凝材料 |
| 1.4.2 赤泥制备地聚物类胶凝材料 |
| 1.5 目前存在的问题 |
| 1.6 研究内容与创新点 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.6.3 创新点 |
| 第二章 基于多源固废协同的赤泥基胶凝材料制备理论 |
| 2.1 典型工业固废物化特性 |
| 2.1.1 物理特性 |
| 2.1.2 化学组成 |
| 2.1.3 矿相组成 |
| 2.2 典型工业固废基础胶凝活性 |
| 2.2.1 单一固废胶凝活性 |
| 2.2.2 多源固废复合体系胶凝活性 |
| 2.3 赤泥胶凝活性提升方法 |
| 2.3.1 物理活化 |
| 2.3.2 热处置 |
| 2.4 赤泥基胶凝材料协同机制 |
| 2.4.1 多源固废协同利用基本原则 |
| 2.4.2 低钙型赤泥基胶凝材料 |
| 2.4.3 高钙型赤泥基胶凝材料 |
| 2.4.4 赤泥基胶凝材料配合比设计方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 赤泥基胶凝材料水化机理 |
| 3.1 赤泥基胶凝材料水化历程 |
| 3.1.1 水化过程中水赋存状态 |
| 3.1.2 浆体粘度经时变化规律 |
| 3.1.3 赤泥基胶凝材料水化历程微观结构 |
| 3.2 赤泥基胶凝材料水化动力学 |
| 3.2.1 水泥类胶凝材料水化动力学模型简介 |
| 3.2.2 高钙型赤泥基胶凝材料水化动力学 |
| 3.2.3 低钙型赤泥基胶凝材料水化动力学模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 赤泥基注浆材料性能调控方法 |
| 4.1 水灰比对赤泥基注浆材料性能的作用机制 |
| 4.1.1 浆体流动特性 |
| 4.1.2 水化历程 |
| 4.1.3 抗压强度 |
| 4.2 粒径特征对赤泥基注浆材料性能的影响 |
| 4.2.1 浆体流动特性 |
| 4.2.2 水化历程 |
| 4.2.3 浆体稳定性 |
| 4.2.4 抗压强度 |
| 4.2.5 微观结构 |
| 4.3 超细掺合料对赤泥基注浆材料性能的影响 |
| 4.3.1 抗压强度 |
| 4.3.2 浆体流动特性 |
| 4.3.3 水化历程 |
| 4.3.4 基于孔隙结构的宏观工作性能作用机制 |
| 4.4 外加剂对赤泥基注浆材料性能调控机制 |
| 4.4.1 高效减水剂的吸附能力 |
| 4.4.2 高效减水剂在碱性环境中的稳定性 |
| 4.4.3 减水剂对赤泥基注浆材料工作性能的影响 |
| 4.4.4 抗压强度 |
| 4.4.5 微观结构 |
| 4.5 保水剂对赤泥基浆体性能的影响 |
| 4.5.1 浆体稳定性 |
| 4.5.2 浆体流动特性 |
| 4.5.3 抗压强度 |
| 4.5.4 微观结构 |
| 4.6 基于人工神经网络的性能动态调控方法 |
| 4.6.1 初凝时间 |
| 4.6.2 抗压强度 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 赤泥基注浆材料耐久性与环境相容性研究 |
| 5.1 赤泥基注浆材料抗离子侵蚀性能 |
| 5.1.1 化学侵蚀机理分析 |
| 5.1.2 SO_4~(2-)、Cl~-对赤泥基注浆材料力学性能的影响 |
| 5.1.3 膨润土对抗侵蚀作用的影响 |
| 5.1.4 超细集料对抗侵蚀作用的影响 |
| 5.2 赤泥基注浆材料失稳破坏本构关系 |
| 5.2.1 超细集料失稳破坏模式的影响 |
| 5.2.2 离子侵蚀对失稳破坏模式的影响 |
| 5.3 赤泥基注浆材料碱性组分固化机制 |
| 5.3.1 赤泥基注浆材料碱浸出特性 |
| 5.3.2 碱性组分固化方法 |
| 5.4 赤泥基注浆材料重金属固化机制 |
| 5.4.1 赤泥中重金属的赋存形态 |
| 5.4.2 赤泥基注浆材料对重金属的固化机制 |
| 5.4.3 离子侵蚀作用对重金属固化效率的影响 |
| 5.5 赤泥基注浆材料节能降耗容量 |
| 5.5.1 模型介绍 |
| 5.5.2 赤泥基注浆材料环境影响计算模型 |
| 5.5.3 节能降耗容量计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展塑 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 傅士期间授权专利 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间获得奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）赤泥对混凝土骨料/胶凝材料界面影响行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 赤泥来源及污染特性 |
| 1.2.1 赤泥来源 |
| 1.2.2 赤泥污染特性 |
| 1.3 赤泥综合利用研究现状 |
| 1.3.1 建筑和化工领域 |
| 1.3.2 环境和农业领域 |
| 1.3.3 冶金领域 |
| 1.4 赤泥在混凝土中应用研究现状 |
| 1.4.1 赤泥预处理制备胶凝材料 |
| 1.4.2 赤泥作为矿物掺合料掺合混凝土 |
| 1.5 混凝土骨料/胶凝材料界面调控研究现状 |
| 1.5.1 混凝土界面结构 |
| 1.5.2 化学添加剂调控混凝土界面结构 |
| 1.5.3 矿物掺合料调控混凝土界面结构 |
| 1.5.4 赤泥调控混凝土界面结构 |
| 1.6 研究中存在的不足 |
| 1.7 研究内容与技术路线 |
| 1.7.1 主要研究内容 |
| 1.7.2 技术路线 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料及药剂 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验药剂 |
| 2.2 试验仪器和设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 混凝土试块制备方法 |
| 2.3.2 样品分析和表征方法 |
| 第三章 赤泥物相组成及对水泥混凝土性能的影响研究 |
| 3.1 赤泥化学组成及物相组成分析 |
| 3.1.1 元素组成分析 |
| 3.1.2 物相组成分析 |
| 3.2 赤泥胶凝活性分析 |
| 3.3 赤泥掺合对基体物相及元素组成的影响 |
| 3.3.1 赤泥掺合对基体物相组成的影响 |
| 3.3.2 赤泥掺合对基体元素组成的影响 |
| 3.4 赤泥对水泥和骨料的适应性研究 |
| 3.4.1 赤泥对水泥的适应性研究 |
| 3.4.2 赤泥对骨料的适应性研究 |
| 3.5 大掺量赤泥对水泥混凝土裂纹结构的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 RMMA对水泥混凝土界面影响行为研究 |
| 4.1 赤泥改性料制备及骨料改性流程 |
| 4.2 RMMA对水泥混凝土力学性能的影响 |
| 4.3 RMMA对水泥混凝土界面孔径分布的影响 |
| 4.4 RMMA对水泥混凝土界面结构和形貌的影响 |
| 4.5 RMMA对水泥混凝土界面物相组成和元素分布的影响 |
| 4.6 骨料表面润湿性与水泥混凝土界面结构关系 |
| 4.7 RMMA对基体物质组成的影响 |
| 4.8 RMMA对水泥混凝土界面破坏特征的影响 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 矿物掺合料对赤泥-水泥混凝土界面影响行为研究 |
| 5.1 磷渣对赤泥-水泥混凝土力学性能及界面结构的影响 |
| 5.1.1 力学性能分析 |
| 5.1.2 混凝土界面孔径分布分析 |
| 5.1.3 混凝土界面形貌及结构分析 |
| 5.2 硅灰对赤泥-水泥混凝土力学性能及界面结构的影响 |
| 5.2.1 力学性能分析 |
| 5.2.2 混凝土界面孔径分布分析 |
| 5.2.3 混凝土界面形貌及结构分析 |
| 5.3 粉煤灰对赤泥-水泥混凝土力学性能及界面结构的影响 |
| 5.3.1 力学性能分析 |
| 5.3.2 混凝土界面孔径分布分析 |
| 5.3.3 混凝土界面形貌及结构分析 |
| 5.4 复合胶凝材料混凝土界面物相组成研究 |
| 5.5 复合胶凝材料水化热及反应速率研究 |
| 5.6 复合胶凝材料对骨料表面润湿性研究 |
| 5.7 复合胶凝材料混凝土界面破坏特征研究 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 热活化赤泥对水泥混凝土界面影响行为研究 |
| 6.1 热活化对赤泥性质的影响研究 |
| 6.1.1 直接热活化赤泥理化性质分析 |
| 6.1.2 热碱活化赤泥理化性质分析 |
| 6.2 热活化赤泥对水泥混凝土力学性能的影响研究 |
| 6.2.1 直接热活化赤泥对水泥混凝土力学性能的影响 |
| 6.2.2 热碱活化赤泥对水泥混凝土力学性能的影响 |
| 6.3 热活化赤泥-水泥混凝土界面孔径分布研究 |
| 6.4 热活化赤泥-水泥混凝土界面形貌及结构研究 |
| 6.5 热活化赤泥-水泥混凝土界面物相组成研究 |
| 6.6 热活化赤泥-水泥对骨料表面润湿性的影响研究 |
| 6.7 热活化赤泥-水泥混凝土界面破坏特征研究 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录一 博士期间主要学术成果 |
| 附录二 主要参与的科研项目 |
（4）热活化铜尾矿-煤矸石及碱激发胶凝材料的制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外资源化研究现状 |
| 1.2.1 铜尾矿资源化利用现状 |
| 1.2.2 煤矸石资源化利用现状 |
| 1.3 碱激发胶凝材料的性能及应用 |
| 1.3.1 碱激发胶凝材料的性能 |
| 1.3.2 碱激发胶凝材料的应用 |
| 1.4 碱激发胶凝材料的发展及研究 |
| 1.4.1 碱激发胶凝材料国内外发展 |
| 1.4.2 碱激发胶凝材料研究现状及存在问题 |
| 1.5 研究目的、内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 仪器设备及实验材料 |
| 2.1 实验仪器及设备 |
| 2.2 实验药品 |
| 2.3 铜尾矿基本特性分析 |
| 2.3.1 粒度分析 |
| 2.3.2 成分分析 |
| 2.3.3 结构分析 |
| 2.3.4 形貌分析 |
| 2.4 煤矸石基本特性分析 |
| 2.4.1 成分分析 |
| 2.4.2 形貌分析 |
| 2.4.3 结构分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铜尾矿及煤矸石热活化实验研究 |
| 3.1 铜尾矿/煤矸石热分析 |
| 3.2 热活化铜尾矿/煤矸石物相变化 |
| 3.3 热活化铜尾矿/煤矸石活性表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碱激发胶凝材料制备 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验仪器 |
| 4.1.3 实验步骤 |
| 4.2 碱激发剂对胶凝材料的影响 |
| 4.2.1 碱激发剂种类对胶凝材料的影响 |
| 4.2.2 水玻璃模数对胶凝材料的影响 |
| 4.3 煤矸石对胶凝材料的影响 |
| 4.3.1 煤矸石不同温度煅烧对胶凝材料的影响 |
| 4.3.2 煤矸石掺量对胶凝材料的影响 |
| 4.4 响应面优化分析 |
| 4.4.1 模型建立及结果分析 |
| 4.4.2 确定最优配比及验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 胶凝材料性能评价及耐性研究 |
| 5.1 胶凝材料性能评价 |
| 5.1.1 胶凝材料微观结构表征 |
| 5.1.2 胶凝材料重金属浸出 |
| 5.2 胶凝材料耐性研究 |
| 5.2.1 煅烧对胶凝材料的影响 |
| 5.2.2 酸浸对胶凝材料的影响 |
| 5.2.3 碱浸对胶凝材料的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 展望及建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间研究成果 |
（5）水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 水泥基材料碳捕获与封存研究现状 |
| 1.2.1 碳捕获与封存 |
| 1.2.2 水泥基材料碳化养护反应机理 |
| 1.2.3 碳化养护制度 |
| 1.2.4 碳化养护对水泥基材料性能的影响 |
| 1.2.5 矿物掺合料对水泥基材料碳化养护的影响 |
| 1.3 水泥混凝土硫酸盐侵蚀简介 |
| 1.3.1 常温硫酸盐侵蚀 |
| 1.3.2 低温硫酸盐侵蚀 |
| 1.4 分子动力学模拟简介 |
| 1.4.1 分子动力学基本原理 |
| 1.4.2 运动方程数值求解方法 |
| 1.4.3 系综 |
| 1.4.4 反应力场 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 研究方法与方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模拟方案 |
| 2.2.1 初始模型的构建与模拟方法 |
| 2.2.2 拓扑结构分析 |
| 2.2.3 局部内应力计算 |
| 2.3 试验原材料与研究方案 |
| 2.3.1 原材料 |
| 2.3.2 试验研究方案 |
| 2.3.3 试验方法 |
| 第3章 基于分子动力学模拟的水泥石碳化动力学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同力场下碳酸钙早期成核机理研究 |
| 3.2.1 碳酸钙胶凝过程中网络连通性的演变 |
| 3.2.2 聚合动力学 |
| 3.2.3 碳酸钙凝胶的结构 |
| 3.3 不同反应条件下碳酸钙早期成核机理研究 |
| 3.3.1 聚合动力学 |
| 3.3.2 碳酸钙凝胶的数量和尺寸 |
| 3.3.3 局部应力 |
| 3.4 掺合料组分SI、AL等对碳酸钙早期成核影响机理研究 |
| 3.4.1 聚合动力学 |
| 3.4.2 电荷分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳化养护对水泥石性能及微观结构的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 碳化养护水泥石性能 |
| 4.2.1 碳化养护水泥石强度 |
| 4.2.2 碳化养护水泥石干燥收缩 |
| 4.2.3 碳化养护水泥石氯离子渗透 |
| 4.2.4 碳化养护水泥石气体渗透性能 |
| 4.2.5 碳化养护水泥石毛细吸水性能 |
| 4.3 碳化养护水泥石相组成分析 |
| 4.4 孔结构及微观形貌分析 |
| 4.4.1 孔结构分析 |
| 4.4.2 微观形貌分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 碳化养护水泥石抗硫酸盐侵蚀性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 碳化养护水泥石常温硫酸盐侵蚀性能 |
| 5.2.1 强度 |
| 5.2.2 体积变形 |
| 5.2.3 质量变化 |
| 5.2.4 相组成分析 |
| 5.2.5 孔结构及微观形貌分析 |
| 5.3 碳化养护水泥石低温硫酸盐侵蚀性能 |
| 5.3.1 强度 |
| 5.3.2 体积变形 |
| 5.3.3 质量变化 |
| 5.3.4 相组成分析 |
| 5.3.5 孔结构及微观形貌分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 固碳方式对水泥石强度发展的影响分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 纳米碳酸钙的表征 |
| 6.2.1 相组成分析 |
| 6.2.2 形貌分析 |
| 6.3 纳米碳酸钙乳浊液对水泥石基本性能的影响 |
| 6.3.1 流动性与凝结时间 |
| 6.3.2 强度 |
| 6.3.3 水化热 |
| 6.4 制备的纳米碳酸钙乳浊液对水泥石微观结构的影响 |
| 6.4.1 水泥石相组成 |
| 6.4.2 水泥石孔结构及微观形貌 |
| 6.5 两种固碳方式对比分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）煤矸石预煅烧对陶粒支撑剂性能的影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 陶粒压裂支撑剂 |
| 1.2.1 陶粒压裂支撑剂概述 |
| 1.2.2 陶粒压裂支撑剂的制备工艺 |
| 1.2.3 陶粒压裂支撑剂国内外研究现状 |
| 1.3 煤矸石的应用研究 |
| 1.3.1 煤矸石简介 |
| 1.3.2 煤矸石的污染与危害 |
| 1.3.3 煤矸石的应用现状 |
| 1.3.4 煤矸石的预煅烧 |
| 1.4 研究目的、意义及内容 |
| 1.4.1 研究目的、意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 煤矸石的预煅烧实验 |
| 2.1.1 煤矸石 |
| 2.1.2 煤矸石预煅烧实验仪器 |
| 2.1.3 煤矸石预煅烧实验方案设计 |
| 2.1.4 煤矸石预煅烧实验流程 |
| 2.2 陶粒支撑剂实验 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 制备陶粒流程 |
| 2.2.4 性能检测及表征 |
| 2.2.5 制备陶粒支撑剂实验方案设计 |
| 第三章 煤矸石的煅烧性能研究 |
| 3.1 煤矸石的理化性质 |
| 3.1.1 煤矸石的化学成分 |
| 3.1.2 煤矸石的物相组成 |
| 3.1.3 煤矸石的形貌特征 |
| 3.1.4 煤矸石的综合热分析 |
| 3.2 煤矸石预煅烧 |
| 3.2.1 预煅烧温度对煤矸石化学成分的影响 |
| 3.2.2 预煅烧温度对煤矸石物相变化的影响 |
| 3.2.3 预煅烧温度对煤矸石显微形貌的影响 |
| 3.2.4 预煅烧温度对煤矸石颜色转变的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 煤矸石活性材料制备陶粒支撑剂的研究 |
| 4.1 煤矸石预煅烧对陶粒支撑剂性能影响研究 |
| 4.1.1 煤矸石预煅烧对陶粒支撑剂破碎率的影响 |
| 4.1.2 煤矸石预煅烧对陶粒支撑剂体积密度、视密度的影响 |
| 4.1.3 煤矸石预煅烧对陶粒支撑剂物相组成的影响 |
| 4.1.4 煤矸石预煅烧对陶粒支撑剂显微结构的影响 |
| 4.2 煤矸石活性材料添加量对陶粒支撑剂性的能影响研究 |
| 4.2.1 煤矸石活性材料添加量对陶粒支撑剂破碎率的影响 |
| 4.2.2 煤矸石活性材料添加量对陶粒支撑剂体积密度、视密度的影响 |
| 4.2.3 煤矸石活性材料添加量对陶粒支撑剂物相组成的影响 |
| 4.2.4 煤矸石活性材料添加量对陶粒支撑剂显微结构的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 烧结温度对三种陶粒支撑剂性能的影响 |
| 5.1 烧结温度对陶粒支撑剂性能的影响 |
| 5.1.1 物相分析 |
| 5.1.2 显微结构分析 |
| 5.1.3 密度分析 |
| 5.1.4 破碎率分析 |
| 5.2 三种陶粒支撑剂的对比 |
| 5.2.1 三种陶粒支撑剂破碎率对比 |
| 5.2.2 三种陶粒支撑剂体积密度、视密度对比 |
| 5.2.3 三种陶粒支撑剂物相分析 |
| 5.2.4 三种陶粒支撑剂显微形貌分析 |
| 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 |
（7）煤矸石-建筑固废混合膏体宏细观特性及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤矸石与建筑固废综合利用现状 |
| 1.2.2 煤矸石胶凝材料理论基础与研究现状 |
| 1.2.3 采空区充填技术研究现状 |
| 1.3 主要的研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 煤矸石性能研究及其活化料制备 |
| 2.1 煤矸石的主要性能指标 |
| 2.1.1 煤矸石的矿物成分 |
| 2.1.2 煤矸石的化学组成 |
| 2.1.3 煤矸石的微观形貌 |
| 2.1.4 煤矸石XRD |
| 2.2 主要试验仪器 |
| 2.3 煤矸石活化料试验方案设计 |
| 2.3.1 试验原材料 |
| 2.3.2 煤矸石主要活化途径 |
| 2.3.3 煤矸石活化料活化试验 |
| 2.3.4 试验结果分析 |
| 2.3.5 SEM微观分析 |
| 2.3.6 XRD表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤矸石-建筑固废材料经时流动性能充填规律研究 |
| 3.1 试验原材料及配合比 |
| 3.1.1 试验原材料 |
| 3.1.2 试验配合比 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.3 材料配比对充填材料流动性能经时变化的影响 |
| 3.3.1 粉煤灰含量对坍落度和扩展度经时变化的影响 |
| 3.3.2 建筑固废替代率对坍落度和扩展度经时变化的影响 |
| 3.3.3 质量浓度对坍落度和扩展度经时变化的影响 |
| 3.3.4 减水剂掺量对坍落度和扩展度经时变化的影响 |
| 3.4 充填材料坍落度和扩展度预测模型 |
| 3.4.1 粉煤灰影响下的坍落度与扩展度预测模型 |
| 3.4.2 建筑固废影响下的坍落度与扩展度预测模型 |
| 3.4.3 质量浓度影响下的坍落度与扩展度预测模型 |
| 3.4.4 减水剂影响下的坍落度与扩展度预测模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 煤矸石-建筑固废材料力学特性研究 |
| 4.1 试验原材料及配比 |
| 4.1.1 试样制备 |
| 4.1.2 试验过程 |
| 4.2 煤矸石-建筑固废材料抗压力学性能试验研究 |
| 4.2.1 粉煤灰含量对煤矸石-建筑固废材料抗压强度的影响 |
| 4.2.2 建筑固废代替率对煤矸石-建筑固废材料抗压强度的影响 |
| 4.2.3 质量浓度对煤矸石-建筑固废材料抗压强度的影响 |
| 4.2.4 减水剂对煤矸石-建筑固废材料抗压强度的影响 |
| 4.3 煤矸石-建筑固废材料劈裂抗拉性能分析 |
| 4.3.1 试验方法 |
| 4.3.2 试验结果分析 |
| 4.4 煤矸石-建筑固废材料应力应变关系分析 |
| 4.4.1 试样制备 |
| 4.4.2 试验装置及试验流程 |
| 4.4.3 试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤矸石-建筑固废材料微观性能研究 |
| 5.1 煤矸石-建筑固废材料微观形貌分析 |
| 5.1.1 试件的制备 |
| 5.1.2 试验仪器及流程 |
| 5.1.3 试验结果分析 |
| 5.2 煤矸石-建筑固废材料微观界面结构 |
| 5.3 煤矸石-建筑固废材料XRD测试及物相分析 |
| 5.3.1 试件的制备 |
| 5.3.2 试验流程 |
| 5.3.3 试验结果分析 |
| 5.4 煤矸石-建筑固废材料水化机理分析 |
| 5.4.1 复合材料相互作用机理 |
| 5.4.2 复合作用下基于水化动力学的水化规律分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 煤矸石-建筑固废材料井下充填开采分析 |
| 6.1 FLAC~(3D)数值模拟的说明 |
| 6.1.1 FLAC~(3D)应用阐述 |
| 6.1.2 充填开采下FLAC~(3D)中的模拟分析 |
| 6.2 工程概况 |
| 6.3 充填开采数值模拟设计 |
| 6.3.1 数值模拟模型 |
| 6.3.2 模型的基本假设 |
| 6.3.3 模型计算力学参数 |
| 6.4 计算结果分析 |
| 6.4.1 开采工作面覆岩位移及应力特征分布规律分析 |
| 6.4.2 采场地表变形规律分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（8）煤矸石对水泥抗压强度性能的影响（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 试验材料与制备 |
| 1.1 试验原料 |
| 1.2 试验方法 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 不同地区活化煤矸石和不同掺量对水泥抗压强度的影响 |
| 2.2 大同地区活化煤矸石对水泥水化影响的XRD分析 |
| 2.3 大同地区活化煤矸石对水泥水化影响的SEM分析 |
| 3 结论 |
（9）无煤柱巷内预置活化煤矸石混凝土墙支护研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究主要内容、创新点及技术路线 |
| 2 综放巷内预置充填墙无煤柱开采覆岩力学分析 |
| 2.1 巷内预置充填墙无煤柱开采技术 |
| 2.2 无煤柱开采覆岩运动规律 |
| 2.3 充填墙应力分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 巷内预置充填墙无煤柱开采相似材料模拟试验研究 |
| 3.1 研究区域的地质条件概况 |
| 3.2 试验目的 |
| 3.3 试验理论依据 |
| 3.4 试验设备 |
| 3.5 试验设计 |
| 3.6 试验模型制作 |
| 3.7 试验结果分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 巷内预置充填墙无煤柱开采数值模拟研究 |
| 4.1 数值模型的构建 |
| 4.2 研究内容 |
| 4.3 模拟方案 |
| 4.4 模拟结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 活化煤矸石混凝土配比试验研究 |
| 5.1 原材料及试验仪器 |
| 5.2 活化煤矸石混凝土的制备 |
| 5.3 活化煤矸石混凝土抗压强度试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 现场应用研究 |
| 6.1 工程地质条件 |
| 6.2 巷道扩巷及支护 |
| 6.3 充填墙施工 |
| 6.4 充填墙应力检测 |
| 6.5 成本优势分析 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（10）粒状煤矸石的活化及其在水泥基材料中的应用研究（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 煤矸石的组成及其活化方法 |
| 1.2.1 煤矸石的组成 |
| 1.2.2 煤矸石的活化方法 |
| 1.3 煤矸石活性评价的研究进展 |
| 1.3.1 强度评价法 |
| 1.3.2 火山灰性试验法 |
| 1.3.3 现代分析测试方法 |
| 1.4 煤矸石在水泥混凝土中的应用现状 |
| 1.4.1 煤矸石制备矿物掺合料 |
| 1.4.2 煤矸石制备碱激发胶凝材料 |
| 1.4.3 煤矸石制备水泥 |
| 1.4.4 煤矸石制备骨料 |
| 1.5 目前存在的主要问题 |
| 1.5.1 活性激发工艺参数 |
| 1.5.2 活性评价方法 |
| 1.5.3 煅烧煤矸石的颜色 |
| 1.6 研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 粒状煤矸石的活化及其活性评价 |
| 2.1 原材料与试验方法 |
| 2.1.1 原材料 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.2 煅烧煤矸石活性粉体材料的制备及其活化机理分析 |
| 2.2.1 煅烧煤矸石活性粉体材料的制备流程 |
| 2.2.2 煅烧气氛对煤矸石矿物相转变及热失重的影响 |
| 2.2.3 煅烧温度对煤矸石中炭脱除的影响 |
| 2.2.4 煅烧温度对煤矸石矿物相转变的影响 |
| 2.3 煅烧煤矸石活性粉体材料的活性评价 |
| 2.3.1 强度评价法 |
| 2.3.2 火山灰性试验法 |
| 2.3.3 化学结合水法 |
| 2.3.4 核磁共振(NMR)定量法 |
| 2.3.5 碱激发快速评价法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的调控及表征 |
| 3.1 原材料和试验方法 |
| 3.1.1 原材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 煅烧煤矸石活性粉体材料颜色转变机理 |
| 3.2.1 煅烧气氛对炭氧化的影响 |
| 3.2.2 煅烧气氛对菱铁矿分解、氧化的影响 |
| 3.3 制备工艺对煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的影响及其量化表征 |
| 3.3.1 保温时间对煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的影响 |
| 3.3.2 堆积方式对煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的影响 |
| 3.3.3 煅烧气氛对煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的影响 |
| 3.3.4 煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的量化表征 |
| 3.4 煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 煅烧煤矸石活性粉体材料在水泥基材料中的应用 |
| 4.1 原材料 |
| 4.2 煅烧煤矸石活性粉体材料对砂浆性能的影响 |
| 4.2.1 试验方法 |
| 4.2.2 不同温度煅烧的煤矸石对砂浆性能的影响 |
| 4.2.3 不同保温时间煅烧的煤矸石对砂浆性能的影响 |
| 4.3 响应曲面法优化设计煅烧煤矸石活性粉体材料-粉煤灰复合水泥 |
| 4.3.1 试验方法 |
| 4.3.2 煅烧煤矸石活性粉体材料/粉煤灰对砂浆性能的影响 |
| 4.3.3 掺量-CCG/FA交互作用对复合水泥流动度的影响 |
| 4.3.4 掺量-CCG/FA交互作用对复合水泥力学性能的影响 |
| 4.4 煅烧煤矸石的矿物组成对水泥基材料性能的影响 |
| 4.4.1 试验方法 |
| 4.4.2 分类煤矸石的物化性质 |
| 4.4.3 分类煤矸石对水泥净浆性能的影响 |
| 4.4.4 分类煤矸石对水泥砂浆性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果和科研工作情况 |
四、热活化煤矸石对水泥力学性能的影响（论文参考文献）
- [1]煅烧-细磨高/低钙煤矸石特性及其活性研究[J]. 祝小靓,高育欣,郭照恒,王军. 混凝土, 2021(06)
- [2]赤泥协同多源固废制备注浆材料组成设计、水化机理与性能调控[D]. 张健. 山东大学, 2021
- [3]赤泥对混凝土骨料/胶凝材料界面影响行为研究[D]. 李先海. 贵州大学, 2021
- [4]热活化铜尾矿-煤矸石及碱激发胶凝材料的制备研究[D]. 冯天彦. 昆明理工大学, 2021
- [5]水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究[D]. 秦玲. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [6]煤矸石预煅烧对陶粒支撑剂性能的影响研究[D]. 宋伟. 太原科技大学, 2021(01)
- [7]煤矸石-建筑固废混合膏体宏细观特性及应用研究[D]. 孙启明. 西华大学, 2021(02)
- [8]煤矸石对水泥抗压强度性能的影响[J]. 吴振华,何静. 混凝土, 2020(07)
- [9]无煤柱巷内预置活化煤矸石混凝土墙支护研究[D]. 梁跃. 山东科技大学, 2019(05)
- [10]粒状煤矸石的活化及其在水泥基材料中的应用研究[D]. 刘朋. 安徽建筑大学, 2019(08)