煤矸石二灰混合料干湿循环水稳定性研究

发布时间：2020-08-09 14:10

【摘要】：煤矸石作为我国大宗工业固体废料之一,不仅占用了大量的土地资源,还严重威胁着我国的自然生态环境。为了处理并综合利用煤矸石,减少其带来的不利影响,国内外学者对煤矸石的综合利用均展开了深入研究。但目前对煤矸石二灰混合料的水稳定性研究资料较少,对其进行细观水稳定性分析仍未见报道。因此,本文利用了数字图像处理技术对干湿循环后的煤矸石二灰混合料进行了细观水稳定性分析。本文首先通过试验测定了原材料煤矸石、粉煤灰、石灰的物理化学性能,各项指标均符合规范要求;设计了煤矸石二灰混合料干湿循环试验方案,确定了混合料的配合比、试件的相关参数及干湿循环次数;制定了CT扫描方案。然后分析了试件在经历了干湿循环过程后外观和质量变化情况以及无侧限抗压强度变化的规律和原因。最后通过数字图像处理技术细观分析了煤矸石二灰混合料试件的内部结构变化情况,并从不同角度分析了混合料内部结构的细观变化,同时进行了煤矸石二灰混合料干湿循环后水稳定性的分析评价。结果表明:煤矸石二灰混合料在经历了15次干湿循环和30次干湿循环后出现了强度明显增长现象,增长到一定程度后强度增速变缓;通过数字图像处理技术得出,在20℃水温85℃烘干条件下,试件内部发生激烈火山灰效应,生成具有一定强度的胶凝性材料。且距离表面的深度不同反应程度也不同,越靠近表面反应越强烈,煤矸石二灰混合料形成的胶凝材料具有较好的水稳定性,为实际工程提供了参考意义。同时,也表明了数字图像处理技术在煤矸石二灰混合料的细观分析上应用效果良好。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414
【图文】：

煤矸石山

我国大力提倡新能源的开发和利用，对环境的保护和改善有了很大的提高。到 2016 年，我国的原煤产量相对于前几年持续下降，原煤产量为 34.1 亿吨，同比下降 9.0%，这是自 2013 年原煤产量达到 39.7 亿吨后，连续第三年下降，2014 年和 2015 年分别下降 2.5%和 3.3%。2016 年，我国煤矸石的产生量为 6.1 亿吨，同比下降 9.0%。虽然我国近些年的煤炭的开采产量有所下降，但我国目前为止煤矸石的堆放量仍然是个不小的数目，达到了四十五亿吨之多，我国的煤矸石山约为两千六百多座，占地面积三十多万亩，煤矸石的堆放量和年产量仍然是我国最多的一种大宗工业固体废料[1]。煤矸石主要含有 SiO2、Al2O3、C 等化学成分其次是三氧化二铁、氧化钙、氧化镁等成分。煤矸石对其堆放周围的环境产生了恶劣的影响，当其暴露在空气中时经过风吹日晒、自然风化、雨水浸泡以及自然分解以后会产生大量的有害物质。长此以来，就会破坏生态环境，人类若喝了这种水就会危害人的身体。除此以外，煤矸石还含有容易引起易燃的元素，还会释放出有害气体污染环境[2]，对周围环境造成了极大地威胁，同时大量的煤矸石山易出现滑坡等隐患。因此对于煤矸石的综合利用变废为宝的话题便引起了人们的重视，越来越多的人在研究煤矸石的性能及用途。

示意图,示意图,数字图像处理技术,内部信息

河北工程大学硕士学位论文2.3 数字图像处理技术国内外应用现状宏观国内外图像处理技术，现如今随着科学技术的迅猛发展，各项技术了各个领域在土木行业，将数字图像处理技术应用于公路路面基层材料的，国内外都有了相应的研究应用。对于混合料试件内部信息的采集，CT 扫描的原理就是利用探测器和射线分进行试件内部信息的采集，再利用数字图像处理技术对试件内部信息进研究，其大概的示意图如下：

烧失量,粉煤灰

第 2 章煤矸石二灰混合料的原材料性能以上可知，本试验使用的粉煤灰中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二了 95.40%，满足三者含量要达到 70%的要求，能充分地发挥出火山灰效2）粉煤灰的烧失量煤灰碳含量会对其活性有一定的影响，为了检测粉煤灰的含碳量，现失量试验。本试验依据《无机规程》中粉煤灰的烧失量检测步骤进行测

【参考文献】