【摘 要】
:
以贵州某选煤厂排弃的煤矸石作为研究对象,开展煤矸石矿物学及胶凝活性激发研究.结果表明,煤矸石中煤和矸石嵌布粒度均较粗、相互包裹,含有大量高岭石、蒙脱石、伊利石、钠长石、绿泥石等铝硅酸盐矿物,SiO2和Al2O3质量分数分别为47.08%和21.68%;未处理的煤矸石几乎无胶凝活性,随着焙烧温度升高,SiO2和Al2O3溶出率逐渐增大,胶凝活性提升,在焙烧温度为500~800℃范围时达到最大;30%掺量煤矸石和70%掺量水泥作为胶凝材料制备混凝土,其抗压及抗折强度曲线均在焙烧温度为800℃附近出现最大值,主
【机 构】
:
贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025;矿物加工科学与技术国家重点实验室,北京 100160;喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室,贵州 贵阳 550025;贵州省非金属矿产资源
论文部分内容阅读
以贵州某选煤厂排弃的煤矸石作为研究对象,开展煤矸石矿物学及胶凝活性激发研究.结果表明,煤矸石中煤和矸石嵌布粒度均较粗、相互包裹,含有大量高岭石、蒙脱石、伊利石、钠长石、绿泥石等铝硅酸盐矿物,SiO2和Al2O3质量分数分别为47.08%和21.68%;未处理的煤矸石几乎无胶凝活性,随着焙烧温度升高,SiO2和Al2O3溶出率逐渐增大,胶凝活性提升,在焙烧温度为500~800℃范围时达到最大;30%掺量煤矸石和70%掺量水泥作为胶凝材料制备混凝土,其抗压及抗折强度曲线均在焙烧温度为800℃附近出现最大值,主要是因为煤矸石中高岭石、石英等矿物分解产生的非晶态二氧化硅、氧化铝等在碱环境中生成地聚物胶凝材料.本研究可为煤矸石在混凝土中的资源化利用及煤矸石减量化提供参考.
其他文献
以微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)和海藻酸钠(Sodium alginate,SA)为网络框架,海泡石(Sepiolite,SEP)为功能单元,采用悬浮液滴法构建纤维素-海藻酸钠-海泡石(MCC-SA-SEP)双网络多孔复合微球.通过SEM和TG对复合微球结构和热稳定性能进行表征,并研究该微球对亚甲基蓝(Methylene blue,MB)水溶液的吸附性能.结果表明,MCC-SA-SEP复合微球呈现三维网络多孔结构,且随着SEP含量的增加热稳定性逐渐提高.吸附结果
制备普通混凝土(Normal concrete,NC)和橡胶/混凝土基体(Rubber/NC),研究盐冻循环60次内,表观现象、剥落量、抗压强度损失等性能指标劣化过程,采用超声波无损检测法评价混凝土盐冻循环破坏前后超声参数变化,建立相对波速、损伤度与抗压强度的关系,利用SEM观察盐冻循环损伤前后试件微结构变化.结果表明:随盐冻循环次数增加,混凝土试件表面剥蚀愈显著,剥落量增加,内部损伤、强度损失逐渐加剧,超声参数与抗压强度具有密切相关性;混凝土经历盐冻破坏后,内部结构呈疏松絮状,孔隙、裂纹愈加显现,密实度
在碱激发作用下,以矿粉为主要原材料,粉煤灰为辅助材料,共同制备聚乙烯(PE)纤维增强高延性碱矿渣复合材料.通过轴向拉、压实验,研究不同养护龄期(1天、3天、7天、28天、56天、120天)下材料的拉压性能,并借助数字图像技术(DIC)对裂缝进行了表征.结果表明:高延性碱矿渣表现出较好的延性,具有早强特征.7天强度值可达极限强度的84%以上(极限拉压强度分别为5.05 MPa、91.24 MPa),拉伸应变可达5.74%,多缝开裂基本饱和;28天后拉压性能趋于稳定(拉压强度、拉伸应变分别保持在6 MPa、1
为了制备一种高效吸附含Pb(II)废水的生物炭材料,以椰壳(CS)和方解石(CAL)为原料,采用共热解法分别在500℃、600℃、700℃制备了方解石/生物炭(CAL/BC)复合材料.通过SEM、ICP-MS、BET、XRD、FTIR等方法对CAL/BC复合材料的表面微观形态和结构进行了表征.结果发现,三种热解温度条件下,CAL均能够与CS紧密结合,而且CAL/BC具有较大的比表面积,表面含有丰富的官能团.批量吸附实验结果表明,CAL和CS质量比为1:2,pH值为5.5,吸附剂添加量为1.5 g·L?1,
试验研究了6种长径比较小且直径较粗的钢纤维(SF)(短直形、长直线形、圆弧形、闭合三角形、闭合矩形、闭合圆环形)对高性能混凝土性能的影响.通过改变SF体积分数从而改变其形成的环域个数和面积,探究二者对混凝土流动性、抗拉及抗折强度的影响,并通过研究破坏界面分析混凝土破坏形式和机制.结果表明:闭合区域个数及纤维的环域面积对混凝土流动起主要影响;闭合SF中圆环形SF对混凝土抗折及抗压强度的提升效果优于其他形状的闭合SF.短直形SF与圆环形SF混杂试验中,圆环形SF体积分数为1vol%、短直形SF体积分数为0.5
超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)是一种具有超高韧性及良好耐久性能的新型复合材料,其抗压韧性是评价其工作性能的重要指标.通过对5组不同纤维掺量的UHTCC在超低温作用后的单轴受压试验,研究超低温作用下UHTCC的抗压韧性评价指标,并对其变形能力进行等效分析,为UHTCC在超低温环境下的工程应用提供理论支持.研究结果表明:在一定范围内,随着纤维体积掺量的增加,UHTCC的抗压强度、抗压韧性均有明显提升,而超出最优掺量后性能反而略有下降;超低温对于UHTCC的抗压强度具有一定的提升作用,当温度降低至?196
已有对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA/C)柱抗震性能的研究大多针对短柱,且PVA/C一般只在节点及其邻近部位局部设置.基于此,本文对低轴压比且沿柱全高设置的PVA/C中长柱进行低周反复荷载试验,变化参数为纤维体积分数ρf和体积配箍率ρv.通过试验,得出以下结论:所有试件均发生弯曲破坏;当ρf和ρv分别在试验设计范围内增大时,试件的裂缝控制能力、延性、截面转动能力及耗能能力均提高,刚度退化及承载力衰减速度减小;ρf的增大可较大程度提高试件开裂荷载,而对峰值荷载影响较小;ρf由0 vol%提高到2 v
顶管施工中钢筋/混凝土管节存在开裂现象,严重影响工程质量与后续营运.鉴于聚丙烯纤维具有改善混凝土抗拉、抗裂性能的作用,本文采用2种聚丙烯细纤维和1种聚丙烯粗纤维,设计了无纤维、单掺粗纤维及混掺三种尺度纤维的3组钢筋/混凝土管试件,进行了三点试验,对比分析管节的开裂破坏形态、荷载挠度曲线和开裂延性指标.并建立纤维混凝土管节三点试验的有限元模型,进一步探究聚丙烯纤维掺量对钢筋/混凝土管节受力性能的影响规律.结果表明,聚丙烯粗纤维可提高混凝土管的抗裂与承载能力,聚丙烯粗、细纤维的协同作用使管达到更高的使用和极限
对石墨烯纳米复合材料进行三维有限元建模通常需极其精细的网格.在考虑塑性演变的情况下,细观代表性单元体模型的计算效率极其低下.为此,基于非均匀变换场分析理论,提出了石墨烯纳米复合材料的降阶均匀化方法.首先,针对不同加载路径进行预分析,提取细观塑性应变场信息;然后对这些信息进行本征正交分解,从而得到若干个塑性模态,用作降阶模型的基函数;基于宏、细观耗散功的等效原理,导出降阶变量的本构模型.该方法的离线分析部分通过MATLAB编程实现.为了便于工程计算,在线分析部分则由商业有限元软件ABAQUS的UMAT用户子
空气弹簧帘线-橡胶复合材料结构具有刚度可变、轻量化、高度可调、隔振效果好等优势,在汽车“新四化”的发展趋势下,车用空气弹簧力学成为学术和工程研究热点.但其受力的“有效面积”这一重要参数还未建立完善理论模型.结合复合材料力学特性与几何学特征,提出一种车用膜式空气弹簧有效面积理论分析与预测方法.给出了空气弹簧有效面积理论预测表达式,体现了空气弹簧气囊内压强、空气弹簧高度等因素对有效面积的综合影响.利用力学综合实验台架设计实验,对某型号空气弹簧进行有效面积测量,实验结果与理论分析的对比显示在实验测量的范围内,理