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煤矸石作为辅助性胶凝组分的活化研究

作者：宋旭艳 Publish: 2004-10-27 Hits:-

【中文题名】

煤矸石作为辅助性胶凝组分的活化研究

【英文题名】

Study on Activation of Coal Gangue Used for Complementary Cementitious Component

【学科专业】

材料物理与化学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2004-10-27

【中关键词】

煤矸石,煅烧,增钙煅烧,活性,活化,

【英关键词】

coal gangue,calcinations,calcinations with calcium,activity,activation,

【分类导航】

环境科学、安全科学>废物处理与综合利用>矿业、冶金工业废物处理与综合利用>煤矿>>

【论文摘要】

煤矸石是煤炭开发和洗选过程中被分离出来的废弃岩石,是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一,其主要化学成分一般以氧化物为主,如SiO2、Al2O3等,矿物成分主要由粘土矿物(高岭石、伊利石、蒙脱石、勃母石)、石英、方解石、硫铁矿及碳质组成。据统计,我国煤矸石综合排放量约占原煤产量的15%—20%,已累计储存量达70亿t之多。其中仅徐州地区每年排出的矸石就有200多万t,历年来已积存五、六千万t。大量堆存的煤矸石不仅是煤矿生产的沉重包袱,而且对环境污染也相当严重。因此煤矸石的处置和有效利用成为了一个环境问题。近年来,国内外越来越广泛地将煤矸石进行综合利用,其中对煤矸石用于水泥生产方面有较多的研究,但利用率较低。目前我国的综合利用率尚不到15%。针对目前这种现状,为了实现可持续发展的战略需要,关于煤矸石的基础研究已被纳入国家“973”计划——《国家重点基础研究发展规划》项目(编号2001CB610703)之中。本课题即由此项目中应运而生,目的是希望通过对煤矸石作为辅助性胶凝组分的活化过程研究为有效解决该种废渣的综合利用提供可行的实验依据。鉴于煤矸石的组成和结构等特性,本文力图从煤矸石的活性激发着手,对...

【论文题纲】

摘要	3-5
ABSTRACT	5-11
第一章绪论	11-24
1.1 煤矸石的性质及其利用的现状	11-18
1.1.1 煤矸石的特性	11-14
1.1.2 煤矸石综合利用的概况	14-18
1.2 煤矸石作为水泥混合材的应用研究	18-21
1.2.1 煤矸石的活性研究	18-20
1.2.2 煤矸石火山灰水泥的特性及存在的问题	20-21
1.3 本课题的立论依据及研究意义	21-23
1.3.1 课题的背景与立论依据	21-22
1.3.2 研究内容及目标	22-23
1.4 结语	23-24
第二章原材料及其实验方法	24-33
2.1 原材料及其性质	24-29
2.1.1 水泥	24-25
2.1.2 煤矸石	25-29
2.1.3 其它辅助材料	29
2.2 主要实验方法	29-33
2.2.1 物理力学性能实验	29-30
2.2.2 微观结构特征测试	30-33
第三章煤矸石活化过程的力学性能研究	33-58
3.1 原料处理	33
3.1.1 未处理煤矸石制样	33
3.1.2 煅烧煤矸石制样	33
3.1.3 增钙煅烧煤矸石制样	33
3.2 实验内容与结果分析	33-56
3.2.1 水泥的物理性能	33-34
3.2.2 普通煅烧方式对煤矸石活性的影响实验	34-39
3.2.3 增钙煅烧方式对煤矸石活性的影响实验	39-44
3.2.4 煤矸石细度对复合水泥强度的影响	44-49
3.2.5 煤矸石火山灰水泥的凝结时间实验结果	49-52
3.2.6 运用正交设计方法对煤矸石复合水泥的研究	52-56
3.3 小结	56-58
第四章煤矸石活化过程的结构特性研究	58-69
4.1 普通煅烧煤矸石的活化过程分析	58-62
4.1.1 XRD分析	58-59
4.1.2 SEM分析	59-60
4.1.3 NMR分析	60-62
4.2 增钙煅烧煤矸石的活化过程分析	62-68
4.2.1 增钙煅烧方式可行性研究的XRD分析	62-63
4.2.2 不同增钙煅烧样的结构特性分析	63-68
4.3 小结	68-69
第五章煤矸石-水泥复合体系水化过程研究	69-89
5.1 煤矸石-水泥体系水化过程的XRD分析	69-72
5.2 煤矸石-水泥体系水化过程的微结构分析	72-77
5.2.1 普通煅烧煤矸石-水泥体系水化过程的SEM分析	72-73
5.2.2 增钙煅烧煤矸石-水泥体系水化过程的SEM分析	73-74
5.2.3 正交实验中煤矸石-水泥体系水化过程的SEM分析	74-77
5.3 煤矸石-水泥体系水化过程的孔结构分析	77-88
5.3.1 纯水泥体系水化过程的孔结构分析	78-79
5.3.2 增钙煅烧煤矸石-水泥体系水化过程的孔结构分析	79-87
5.3.3 正交实验中煤矸石-水泥体系水化过程的孔结构分析	87-88
5.4 小结	88-89
第六章煤矸石火山灰活性的评价	89-120
6.1 煤矸石-氧化钙体系水化程度的测定	90-106
6.1.1 Ca(OH)2含量的测定	90-98
6.1.2 化学结合水的测定	98-106
6.2 煤矸石-氧化钙体系早期水化过程的机理研究	106-117
6.2.1 煤矸石-氧化钙体系水化过程的XRD分析	106-111
6.2.2 煤矸石-氧化钙体系水化过程的微结构分析	111-117
6.3 回归分析方法在活性评价中的尝试性运用	117-119
6.4 小结	119-120
第七章结论与展望	120-123
7.1 结论	120-121
7.2 展望	121-123
参考文献	123-129
作者读硕期间发表的论文	129-130
致谢	130

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.68820



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