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《武汉理工大学》 2007年
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煤矸石—水泥体系的颗粒群分布与其性能的相关性研究

陆红兵  
【摘要】: 煤矸石是煤矿生产过程中采煤和洗煤时被分离出来的废渣,是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一。将煤矸石用于水泥基材料中,对加速煤矸石的资源化进程以及降低水泥混凝土工业的资源、能源和环境负荷具有重要意义。水泥中掺入煤矸石后,如何设计和优化其颗粒级配是关系到能否最大限度提高煤矸石的掺量以及提高水泥性能的重要问题。 本论文采用Malvern激光粒度仪、荧光分析(XRF)、X-射线衍射分析(XRD)等现代测试方法,研究了煤矸石的颗粒分布、水泥的颗粒分布以及煤矸石-水泥体系的颗粒分布对掺煤矸石的混合水泥水化及性能的影响;利用惰性石英粉等量代替相同颗粒级配的煤矸石,探讨了煤矸石对水泥水化及性能影响的物理效应,在此基础上分析了煤矸石对水泥水化及性能影响的化学效应。 提出在煤矸石水泥体系中,合理的颗粒级配对煤矸石水泥的水化及性能相当重要;建立了煤矸石的颗粒分布、水泥的颗粒分布以及煤矸石和水泥的颗粒匹配对水泥体系水化及性能的影响规律;发现煤矸石水泥体系中中位径为7~13μm,煤矸石较细(D_(50)-为3~9μm)时,煤矸石对水泥力学性能的物理效应和化学效应贡献中,物理效应大于化学效应,而当中位径小于7μm时,则化学效应大于物理效应。 利用灰色理论研究了煤矸石-水泥体系的颗粒群分布对其力学性能、流变性能及水化的影响;将煤矸石分为<5μm、5~16μm、16~32μm、32~50μm、50~80μm五个粒度区间,分别以抗压强度和浆体流变性能为特征因素,建立了GM(1,5)灰色模型,利用建立的模型,可以根据煤矸石颗粒分布情况简便快捷预测煤矸石水泥的强度、黏度、屈服应力等性能,也可以根据设计的煤矸石水泥的抗压强度和流变性能确定其合理的颗粒群分布。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ172.1;TD849.5

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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