循环流化床煤矸石脱硫渣膨胀特性及应用研究
发布时间：2021-12-16 04:41
循环流化床煤矸石脱硫灰渣是煤矸石电厂经循环流化床锅炉燃烧并脱硫后,产生的残余物。其中,从烟道收集得到的是脱硫灰,经炉底排出的是脱硫渣。与燃煤脱硫灰渣相同,煤矸石脱硫灰渣也具有自硬性、大吸水性和高膨胀性等特性;但由于燃料不同,两种脱硫灰渣的化学成分、矿物组成存在一定差异,会导致性能上的差异。本文在煤矸石脱硫渣物理化学性能研究的基础上,对其膨胀特性进行了系统研究,并创造性地利用其膨胀性将其应用于钢管自密实混凝土,为煤矸石脱硫灰渣的资源化利用提供参考和依据。主要研究内容和成果如下:（1）系统研究了脱硫渣细度、掺量、硫酸钠激发剂掺量对磨细脱硫渣-水泥净浆标准稠度用水量、凝结时间和安定性的影响。结果表明:T4（55min）标准稠度用水量最大,为28%;净浆凝结时间最短。脱硫渣掺量越大,净浆标准稠度用水量越大。脱硫渣掺量为30%时,净浆凝结时间最短。脱硫渣掺量为50%时,雷氏值最大,为1.8mm。掺入1%2%的硫酸钠,净浆标准稠度用水量变化很小,凝结时间缩短,雷氏值增大。（2）用磨细脱硫渣等量取代水泥,系统研究了脱硫渣细度、掺量、硫酸钠激发剂、水胶比、拆模时间等因素,对胶砂线...
【文章来源】： 中北大学山西省
【文章页数】：150 页
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景和目的
1.1.2 研究意义和实用价值
1.2 国内外循环流化床(CFB)脱硫灰渣研究现状
1.2.1 基本性质
1.2.2 改性研究
1.2.3 脱硫灰渣的应用研究
1.2.4 存在的主要问题
1.3 自密实混凝土(SCC)研究现状
1.3.1 原材料
1.3.2 配合比设计
1.3.3 主要性能
1.3.4 存在的主要问题
1.4 钢管自密实混凝土研究现状
1.4.1 研究现状
1.4.2 存在的主要问题
1.5 本课题主要研究内容和技术路线
1.5.1 主要研究内容
1.5.2 技术路线
2 原材料性质和测试方法
2.1 原材料及主要性质
2.1.1 煤矸石脱硫渣
2.1.2 水泥熟料和脱硫石膏
2.1.3 水泥
2.1.4 砂子
2.1.5 石子
2.1.6 外加剂
2.1.7 硫酸钠
2.1.8 水
2.1.9 钢管
2.2 测试方法
2.2.1 基本物理化学性质
2.2.2 微观特性
2.2.3 净浆初终凝、标准稠度用水量和安定性
2.2.4 强度
2.2.5 胶砂线性膨胀率
2.2.6 自密实混凝土工作性
2.2.7 自密实混凝土膨胀率
3 煤矸石脱硫渣膨胀特性和力学性能研究
3.1 净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性
3.1.1 细度对净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性的影响
3.1.2 掺量对净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性的影响
3.1.3 硫酸钠对净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性的影响
3.2 胶砂膨胀特性和力学性能试验方案
3.2.1 胶砂膨胀特性试验方案
3.2.2 胶砂力学性能试验方案
3.3 细度对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.3.1 细度对胶砂膨胀特性的影响
3.3.2 细度对胶砂力学性能的影响
3.3.3 细度对胶砂膨胀特性和强度影响的相关性分析
3.3.4 影响机理分析
3.4 掺量对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.4.1 掺量对胶砂膨胀特性的影响
3.4.2 掺量对胶砂力学性能的影响
3.4.3 掺量对胶砂膨胀特性和强度影响的相关性分析
3.4.4 影响机理分析
3.5 硫酸钠对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.5.1 硫酸钠对胶砂膨胀性的影响
3.5.2 硫酸钠对胶砂力学性能的影响
3.5.3 硫酸钠对胶砂膨胀特性和强度影响的相关性分析
3.5.4 影响机理分析
3.6 水胶比对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.6.1 水胶比对胶砂膨胀性的影响
3.6.2 水胶比对胶砂力学性能的影响
3.6.3 水胶比对胶砂膨胀特性和强度影响的相关性分析
3.6.4 影响机理分析
3.7 延迟拆模对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.7.1 延迟拆模对胶砂膨胀性的影响
3.7.2 延迟拆模对胶砂力学性能的影响
3.7.3 影响机理分析
3.8 本章小结
4 不同约束条件下脱硫渣自密实混凝土膨胀性能研究
4.1 脱硫渣自密实混凝土配制
4.1.1 脱硫渣自密实混凝土配制
4.1.2 新拌脱硫渣自密实混凝土工作性能
4.1.3 脱硫渣自密实混凝土力学性能
4.2 自由状态和单向限制状态下的膨胀性能研究
4.2.1 自由状态下的膨胀性能分析
4.2.2 单向限制状态下的膨胀性能分析
4.3 钢管约束状态下的膨胀性能研究
4.3.1 膨胀规律分析
4.3.2 应力分析
4.3.3 核心混凝土应力-龄期关系曲线
4.3.4 核心混凝土28d龄期应力分析
4.3.5 钢管约束对核心混凝土结构的影响分析
4.4 微观分析
4.4.1 XRD分析
4.4.2 SEM分析
4.5 钢管约束状态下变形过程有限元模拟
4.5.1 材料的本构关系
4.5.2 参数及相关设置
4.5.3 模拟结果
4.6 本章小结
5 磨细脱硫渣自密实钢管混凝土短柱轴压性能研究
5.1 试验概况
5.2 试验结果及分析
5.2.1 破坏形态和破坏过程
5.2.2 各个试件的承载力
5.2.3 影响因素分析
5.3 磨细脱硫渣钢管自密实混凝土短柱承载力计算方法
5.3.1 普通钢管混凝土短柱承载力计算方法
5.3.2 磨细脱硫渣钢管自密实混凝土短柱承载力计算方法
5.4 磨细脱硫渣钢管自密实混凝土短柱轴压性能有限元分析
5.4.1 有限元模型的建立
5.4.2 单元类型的选取
5.4.3 边界条件和施加荷载
5.4.4 有限元计算结果与实验结果对比
5.5 本章小结
6 结论和展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
攻读博士(硕士)期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
本文编号：3537503
【文章来源】： 中北大学山西省
【文章页数】：150 页
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景和目的
1.1.2 研究意义和实用价值
1.2 国内外循环流化床(CFB)脱硫灰渣研究现状
1.2.1 基本性质
1.2.2 改性研究
1.2.3 脱硫灰渣的应用研究
1.2.4 存在的主要问题
1.3 自密实混凝土(SCC)研究现状
1.3.1 原材料
1.3.2 配合比设计
1.3.3 主要性能
1.3.4 存在的主要问题
1.4 钢管自密实混凝土研究现状
1.4.1 研究现状
1.4.2 存在的主要问题
1.5 本课题主要研究内容和技术路线
1.5.1 主要研究内容
1.5.2 技术路线
2 原材料性质和测试方法
2.1 原材料及主要性质
2.1.1 煤矸石脱硫渣
2.1.2 水泥熟料和脱硫石膏
2.1.3 水泥
2.1.4 砂子
2.1.5 石子
2.1.6 外加剂
2.1.7 硫酸钠
2.1.8 水
2.1.9 钢管
2.2 测试方法
2.2.1 基本物理化学性质
2.2.2 微观特性
2.2.3 净浆初终凝、标准稠度用水量和安定性
2.2.4 强度
2.2.5 胶砂线性膨胀率
2.2.6 自密实混凝土工作性
2.2.7 自密实混凝土膨胀率
3 煤矸石脱硫渣膨胀特性和力学性能研究
3.1 净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性
3.1.1 细度对净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性的影响
3.1.2 掺量对净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性的影响
3.1.3 硫酸钠对净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性的影响
3.2 胶砂膨胀特性和力学性能试验方案
3.2.1 胶砂膨胀特性试验方案
3.2.2 胶砂力学性能试验方案
3.3 细度对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.3.1 细度对胶砂膨胀特性的影响
3.3.2 细度对胶砂力学性能的影响
3.3.3 细度对胶砂膨胀特性和强度影响的相关性分析
3.3.4 影响机理分析
3.4 掺量对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.4.1 掺量对胶砂膨胀特性的影响
3.4.2 掺量对胶砂力学性能的影响
3.4.3 掺量对胶砂膨胀特性和强度影响的相关性分析
3.4.4 影响机理分析
3.5 硫酸钠对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.5.1 硫酸钠对胶砂膨胀性的影响
3.5.2 硫酸钠对胶砂力学性能的影响
3.5.3 硫酸钠对胶砂膨胀特性和强度影响的相关性分析
3.5.4 影响机理分析
3.6 水胶比对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.6.1 水胶比对胶砂膨胀性的影响
3.6.2 水胶比对胶砂力学性能的影响
3.6.3 水胶比对胶砂膨胀特性和强度影响的相关性分析
3.6.4 影响机理分析
3.7 延迟拆模对胶砂膨胀特性和力学性能的影响
3.7.1 延迟拆模对胶砂膨胀性的影响
3.7.2 延迟拆模对胶砂力学性能的影响
3.7.3 影响机理分析
3.8 本章小结
4 不同约束条件下脱硫渣自密实混凝土膨胀性能研究
4.1 脱硫渣自密实混凝土配制
4.1.1 脱硫渣自密实混凝土配制
4.1.2 新拌脱硫渣自密实混凝土工作性能
4.1.3 脱硫渣自密实混凝土力学性能
4.2 自由状态和单向限制状态下的膨胀性能研究
4.2.1 自由状态下的膨胀性能分析
4.2.2 单向限制状态下的膨胀性能分析
4.3 钢管约束状态下的膨胀性能研究
4.3.1 膨胀规律分析
4.3.2 应力分析
4.3.3 核心混凝土应力-龄期关系曲线
4.3.4 核心混凝土28d龄期应力分析
4.3.5 钢管约束对核心混凝土结构的影响分析
4.4 微观分析
4.4.1 XRD分析
4.4.2 SEM分析
4.5 钢管约束状态下变形过程有限元模拟
4.5.1 材料的本构关系
4.5.2 参数及相关设置
4.5.3 模拟结果
4.6 本章小结
5 磨细脱硫渣自密实钢管混凝土短柱轴压性能研究
5.1 试验概况
5.2 试验结果及分析
5.2.1 破坏形态和破坏过程
5.2.2 各个试件的承载力
5.2.3 影响因素分析
5.3 磨细脱硫渣钢管自密实混凝土短柱承载力计算方法
5.3.1 普通钢管混凝土短柱承载力计算方法
5.3.2 磨细脱硫渣钢管自密实混凝土短柱承载力计算方法
5.4 磨细脱硫渣钢管自密实混凝土短柱轴压性能有限元分析
5.4.1 有限元模型的建立
5.4.2 单元类型的选取
5.4.3 边界条件和施加荷载
5.4.4 有限元计算结果与实验结果对比
5.5 本章小结
6 结论和展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
攻读博士(硕士)期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
本文编号：3537503
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