為應對全球循環(huán)經(jīng)濟所要求的節(jié)能減排降耗并保持經(jīng)濟持續(xù)增長的挑戰(zhàn),國家大力支持以循環(huán)經(jīng)濟為導向并逐步向更有效、更可持續(xù)的低碳經(jīng)濟過渡,并鼓勵最大限度地利用廢物和副產(chǎn)品所含的潛在價值這一舉措。因此,高效利用低二氧化碳排放量的資源并達到經(jīng)濟增長與資源和能源的使用以及溫室氣體的排放脫鉤的目的被列為優(yōu)先事項,其中研究并商業(yè)化生產(chǎn)基于工業(yè)廢物的生態(tài)高效水泥是促進水泥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性的一條優(yōu)先道路。煤矸石作為煤炭工業(yè)生產(chǎn)中的一種排放量最大的固體廢棄物,推進資源豐富的煤矸石綜合利用,提高資源使用效率,對社會經(jīng)濟和國家的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。本研究著重于研制以固體廢棄物——煤矸石為輔助膠凝材料的一種新型低碳膠凝材料,通過利用煤矸石生產(chǎn)高性能膠凝材料,提供一種節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟、保護環(huán)境的途徑,促進工業(yè)固體廢物的資源利用。首先本文針對淮北煤矸石原料進行了理化特性的研究,再采用熱活化處理方式,調(diào)整不同的煅燒制度,經(jīng)膠砂強度測試,確定最優(yōu)活化制度;并利用Krstulovic-Dabic水化動力學模型探究了煅燒煤矸石對硅酸鹽水泥體系的水化影響規(guī)律。再依據(jù)材料組成、性質(zhì)采用Design-expert軟件設計了新型煤...

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 煤矸石的產(chǎn)生
        1.1.2 煤矸石堆存帶來的危害
        1.1.3 煤矸石的分類、化學組成
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤矸石的主要活化技術(shù)
        1.2.2 粘土資源的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 低碳水泥的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標與內(nèi)容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 技術(shù)路線
第2章 原材料及實驗方法
    2.1 原材料及制備
        2.1.1 煤矸石
        2.1.2 熟料
        2.1.3 礦渣
        2.1.4 石灰石粉
        2.1.5 二水石膏
        2.1.6 減水劑
        2.1.7 普通硅酸鹽水泥
    2.2 實驗方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.2 X射線衍射儀(17×1)
        2.2.3 X射線熒光光譜儀(XRF)
        2.2.4 水化熱
第3章 煤矸石煅燒制度的確立
    3.1 煤矸石的活化與結(jié)構(gòu)分析
        3.1.1 熱活化處理
        3.1.2 物相分析
        3.1.3 紅外測試
        3.1.4 綜合熱分析
        3.1.5 微觀形貌分析與元素分布
        3.1.6 激光粒度分析
    3.2 煤矸石煅燒制度的設計
    3.3 煤矸石的活性評價
        3.3.1 對比強度法
        3.3.2 Ca(OH)₂吸收法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 活化煤矸石對水泥基材料性能的影響
    4.1 煤矸石對抗壓強度與流動性的影響
    4.2 煤矸石對凝結(jié)時間的影響
    4.3 煤矸石對早期水化的影響
    4.4 煤矸石基膠凝材料水化動力學研究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于數(shù)學物理方法的煤矸石基低碳LC3膠凝體系的設計
    5.1 礦物摻合料摻量對砂漿抗折強度的影響
    5.2 礦物摻合料摻量對砂漿抗壓強度的影響
    5.3 最優(yōu)配比的確定
    5.4 本章小結(jié)
第6章 煤矸石基低碳LC3膠凝體系的性能研究
    6.1 不同膠凝體系的配合比設計
    6.2 力學性能
    6.3 微觀性能
        6.3.1 XRD
        6.3.2 SEM
    6.4 水化性能
        6.4.1 水化熱
        6.4.2 交流阻抗譜
    6.5 耐久性能
        6.5.1 抗氯離子滲透性能
        6.5.2 自收縮
        6.5.3 碳化性能
    6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3875562