学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微波辐照活化云南未燃煤矸石混凝土试验研究

作　者: 李英雄
导　师: 赵志曼
学　校: 昆明理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 未燃煤矸石常规锻烧微波辐照活化煤矸石混凝上
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 5次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

我国是世界上最大的煤炭生产和消费国,而在煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物煤矸石,已成为我国排放量最大的工业固体废弃物之一。与其它固体废弃物相比,我国在煤矸石理论研究和应用方面都显得相当薄弱,对激发其潜在活性的研究也仅局限于用常规煅烧这种传统的方法。在阅读了大量国内外相关文献资料及国内有关煤矸石处理研究的硕博论文的基础上,本论文探讨了目前国内对煤矸石利用情况,分析了常规煅烧活化煤矸石的不足,通过对微波技术加热基础理论的分析和研究,提出了用微波辐照来活化云南未燃煤矸石等量取代部分水泥掺入混凝土中,从而确定了课题的研究方向。微波辐照活化煤矸石跟常规煅烧活化原理相同,都是通过破坏煤矸石中SiO2和Al2O3牢固的Si-O和Al-O键结构,形成具有活性的SiO2和Al2O3,明显改变煤矸石的物相组成和微结构,提高煤矸石的活性。鉴于此,本文以云南宣威来宾煤矿的未燃煤矸石为例,通过对原矿的全分析和X-射线衍射分析,得出原矿成分以高岭土为主,经活化后可以掺入混凝土中。论文以煤矸石常规煅烧活化为参考,重点研究利用微波辐照技术来活化煤矸石。根据现有的微波炭热理论,试验采用加入一定量的易吸收微波的物质与煤矸石粉混合,利用强吸收微波的物质吸收微波迅速升温,通过接触传递热和微波能量输入两种方式使弱吸收微波的物质温度迅速升高,达到活化煤矸石的目的。通过加入锯木、煤粉、MnO2、焦炭和水这几种掺和物,以及调整煤矸石与掺和物之间的比例,得出用2450HZ、1.0kW的微波发生器活化煤矸石的最佳组合为煤矸石：焦炭=4：1.,加入较多的水(拌合后混合物看上去粘稠),微波辐照16min。用2450HZ、3.5kW的微波发生器活化煤矸石的最佳组合为煤矸石：焦炭=4：1,不加水,微波辐照12min。将微波辐照活化后的煤矸石按水泥质量的10%、20%、30%、40%、50%、60%等量取代水泥加入到混凝土中,,测定煤矸石混凝土的性能,得出煤矸石混凝土与基准混凝土相比,前期强度增长较慢但后期强度增长较快以及适量的煤矸石混凝土的工作性能与抗渗性能优于基准混凝土。通过对微波辐照活化煤矸石技术的经济分析,此工艺高效、节能,达到了环保和保护自然资源的目的,为煤矸石的活化处理提出了新的思路。

全文目录

摘要 7-8ABSTRACT 8-10第一章绪论 10-22 1.1 煤矸石简介 10-13 1.1.1 煤矸石的来源及其对生态环境的影响 10 1.1.2 煤矸石的组成 10-12 1.1.2.1 煤矸石岩相及矿物组成 10-11 1.1.2.2 煤矸石的矿物特性 11-12 1.1.2.3 煤矸石的化学组成 12 1.1.3 国内外煤矸石研究利用现状 12-13 1.2 微波的特点及在矿物加工处理中的应用 13-16 1.2.1 微波加热机理 13-14 1.2.2 微波辐照的特点 14-15 1.2.3 微波加热系统 15 1.2.4 微波辐照在矿物加工方面的研究应用现状 15 1.2.5 微波辐照活化未燃煤矸石机理 15-16 1.3 煤矸石作为水泥辅助性胶凝材料的研究 16-19 1.3.1 煤矸石的活性 16-17 1.3.2 煤矸石活性的激发方法 17-19 1.3.2.1 热活化 17-18 1.3.2.2 微波辐照活化 18 1.3.2.3 机械活化 18 1.3.2.4 化学活化 18-19 1.3.2.5 复合活化 19 1.4 本论文研究目的、意义及内容 19-21 1.4.1 论文研究目的及意义 19-20 1.4.2 本论文的研究内容 20-21 1.4.3 本论文的创新点 21 1.5 本章小结 21-22第二章常规煅烧活化煤矸石 22-34 2.1 原料处理 22 2.2 煤矸石常规煅烧温度的设计 22-24 2.3 常规煅烧活化煤矸石 24-33 2.3.1 试验仪器和试验方法 24 2.3.2 试验结果分析 24-33 2.4 本章小结 33-34第三章微波辐照活化煤矸石 34-49 3.1 微波辐照纯煤矸石 34-38 3.2 煤矸石混合物原料制备 38-47 3.2.1 煤矸石粉与锯木混合 38-39 3.2.2 煤矸石粉与煤粉混合 39-40 3.2.3 煤矸石粉与MnO_2混合 40-42 3.2.4 煤矸石粉与焦炭混合 42-44 3.2.5 煤矸石粉与焦炭、水混合 44-47 3.3 本章小结 47-49第四章煤矸石混凝土试验原材料及主要性能的测定方法 49-55 4.1 原材料及其性质 49-52 4.1.1 水泥 49 4.1.2 骨料 49-51 4.1.3 外加剂 51 4.1.4 煤矸石 51-52 4.1.5 拌合用水 52 4.2. 煤矸石混凝土主要性能测试方法 52-53 4.2.1 工作性能测试 52 4.2.2 抗压强度测试 52 4.2.3 抗渗性能测试 52-53 4.3 试验所用主要仪器设备 53-54 4.4 本章小结 54-55第五章微波辐照活化煤矸石混凝土的试验研究 55-63 5.1 前言 55 5.2 试件制作 55-56 5.2.1 试验材料 55-56 5.2.2 试验配合比 56 5.2.3 试件制作 56 5.3 试验设备、方法及过程 56-58 5.3.1 试验设备 56-57 5.3.2 试验方法和试验过程 57-58 5.3.2.1 混凝土工作性能试验 57 5.3.2.2 混凝土立方体抗压强度试验 57 5.3.2.3 混凝土性能试验 57-58 5.4 工作性能试验结果及分析 58-59 5.5 抗压试验结果及分析 59-60 5.6 抗渗试验结果及分析 60-61 5.7 本章小结 61-63第六章技术经济分析及评价 63-66 本章小结 65-66第七章结论及存在的问题 66-69 7.1 本论文的结论 66 7.2 存在的问题 66-67 7.3 对研究成果的展望 67-68 7.4 本章小结 68-69致谢 69-70主要参考文献 70-75附录A (攻读硕士学位期间发表的论文目录) 75-76附录B (攻读硕士学位期间参加的科研工作) 76

微波辐照活化云南未燃煤矸石混凝土试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文