王晓钧[1]2003年在《粉煤灰机械研磨中物理与机械力化学现象的研究》文中进行了进一步梳理自八十年代以来，机械力化学在研究物质被施加机械能量时的化学性质和化学反应等方面的变化中有了一定的发展，从研究的对象、机械粉碎的方法和研究分析手段叁方面取得了进步。 在对粉煤灰研究和应用不断深入和广泛的前提下，本研究应用机械力化学的原理，探讨粉煤灰机械粉碎中的一些物理和化学现象的变化。采用粒度分析、热分析、扫描电镜技术，尤其是采用核磁共振及高分辨魔角旋转核磁共振新技术等先进的手段探讨这些变化，将研究结果应用到其它的新材料或者正在发展的新领域。 论文对粉煤灰和机械力化学研究进行了综合阐述，包括粉煤灰的基本性质、粉煤灰的应用和细化粉煤灰的措施。在对机械力化学的发展、应用领域进行简要的表述的同时，将机械力化学同粉煤灰结合在一起讨论，从中可以看出：在国内外对粉煤灰机械力化学的研究中，对机械作用引起的粉煤灰热学性质的变化，特别是对机械研磨过程中粉煤灰的微观结构研究尚未有报道。 在选定了粉煤灰的灰种、确定了研磨的机械和研磨的条件和分析方法后，本研究工作得到的主要结果和结论如下： 对不同的研磨条件——包括不同的研磨机械、干湿条件、恒温与非恒温、研磨时不同的料：球：水比例等作用于粉煤灰的实验结果，得出上述条件对粉煤灰密度、颗粒粒径和粉煤灰表面的影响。 实验的数据表明：1．研磨机械本身的机械作用力大，粉煤灰经研磨后的密度变大、颗粒粒径变小。2．研磨产生的热效应是细小颗粒“团聚”的原因之一。这可以从恒温和非恒温条件下的结果比较出：在恒温条件下粉煤灰颗粒粒径随研磨时间的延长仍然在减小。机械作用力足够大时，可以克服研磨热效应的影响。3．在湿法研磨条件下，颗粒的形貌与干法条件下细小颗粒的独立分布形式不同，碎小的粒子附在大颗粒的表面，各种颗粒之间相互连接，是一种絮状现象。论文指出水介质与粉煤灰形成氢键，能够促使粉煤灰在湿磨条件下被磨碎并且容易分散于水中。 在对研磨粉煤灰进行的DTA分析中证实：随着研磨的进行，粉煤灰中吸附水释放、石英的相变、碳的氧化和碳酸钙的分解的温度均有所降低，论文从物理化学的角度对其中机理进行了解释。 对研磨后的粉煤灰中[5104]4一四面体的聚合状态进行了叁甲基硅烷化分析、固体27AI和2951的一维(ID)和二维(ZD)核磁共振研究。这是对机械研磨的粉煤灰首次采用固体核磁共振进行研究。研究结果显示:粉煤灰中的4配位铝氧多面体结构和6配位铝氧多面体铝结构在机械研磨过程中发生了变化:另一方面，粉煤灰中的硅氧多面体铝结构以4配位结构存在，它在机械研磨过程中只出现微小的变化。研究还显示:粉煤灰在长时间的研磨后，颗粒的“团聚”现象从NMR实验分析是:粉煤灰中被机械研磨变形的6配位铝氧多面体由单一环境结构重新转化为多样化环境结构。这些新的研究结果对探讨其它硅酸盐材料的碱激发活化和结构变化起到借鉴作用。 论文中首次对粉煤灰进行的二维多量子魔角旋转核磁共振(ZD MQMASNMR)研究清楚表明:4配位铝氧多面体结构具有叁种存在形式;6配位铝氧多面体铝结构原先在粉煤灰中有两种形式，经过机械研磨出现另一种结构变异形式。NMR研究中出现的这种结构上的不同，反映在SEM上则是对应的干法和湿法研磨后粉煤灰样品的形貌不同。 为将粉煤灰和研磨的粉煤灰得到有效的利用，试验将研磨的粉煤灰掺入到树脂基复合材料中作为一般性填料使用。得到了添加前后树脂胶液的粘度变化、放热峰温度变化、胶凝时间的变化、弯曲强度的变化和耐酸碱腐蚀性能等工艺性能的变化规律。随粉煤灰掺入量的增加树脂胶液的粘度升高;放热峰温度降低;胶凝时间延长;弯曲强度也降低。 实验得到掺有统灰的树脂复合材料制品的弯曲强度高于掺有一级灰的树脂复合材料制品的弯曲强度。通过SEM观察可以看到:一级灰中的玻璃微珠与树脂结合出现清晰的界面，研磨后的统灰与树脂则形成弥散性的界面。研究认为这是制品强度变化的原因。 首次把HRjMAS NMR新技术用于固体和液体样品的研究。对固化后的树脂进行的HR/MAS NMR实验的谱图中发现有侧基化或聚合度降低或树脂交联度降低的尖锐谱峰出现。分析认为:添加粉煤灰后的制品的弯曲强度的下降，是树脂中出现了侧基化现象或者由于粉煤灰的阻聚作用使得线形不饱和聚脂聚合度降低或交联度降低，聚合的结点减少，最终导致复合材料制品的弯曲强度下降。 研究中开拓的H侧MAS NMR方法己经开始成功地应用于生物谷氨酸、橡胶制品新型涂层、石化工业固体催化剂活性变化、抗骨癌新药研制、活体生物细胞变异、纳米材料包覆水和毛竹炭化催化剂等领域或样品的研究，解释了其中谷氨酸的聚合形式、涂层的存在、催化剂的中毒等问题。
郭伟[2]2005年在《煤矸石的活性激发及活性评价方法的探讨》文中研究表明自然资源的不可再生性和日益枯竭的趋势将使国民经济的持续发展面临重大的瓶颈问题，因此工业废渣的资源化具有巨大战略意义。煤矸石是煤炭工业排放的固体废渣，我国年排放量近亿吨，累积量达30多亿吨，而且逐年增加。它利用率尚不足20％，是急待开发的可利用资源，目前对它的利用途径主要都是粗放式的直接利用，其本质问题是缺乏深入的科学基础研究。因此，寻找不同的激发煤矸石活性的途径，探讨其内部结构和活性的关系，从根本上形成煤矸石活性激发的理论。同时，建立煤矸石活性的有效评价方法，将为煤矸石有效利用提供良好地应用基础。这些研究将具有科学与现实意义。遵循上述思路开展了研究，并取得了如下研究进展。 通过XRD、IR及岩相分析等方法，表征了原状煤矸石的本征特性。结果表明了山东淄博煤矸石中主要含有高岭石与α-石英两种矿物，另外，还含有少量二水石膏、方解石、赤铁矿和煤。掺30％原状煤矸石水泥力学强度和水泥石的表观质量很差。 研究了热活化、机械活化、化学活化、复合活化方法对煤矸石潜在活性的激发作用。结果表明500～900℃煅烧煤矸石水泥力学强度都比掺原状煤矸石水泥的强度有较大幅度的提高，掺30％700℃烧煤矸石水泥的3、28、90d抗压强度分别比掺原状煤矸石水泥的强度提高了1.5、6.3、24.5MPa，煤矸石热活化的最佳煅烧温度为700℃。机械活化和化学活化方法均能明显激发煤矸石活性并显着提高煤矸石水泥的力学性能，复合活化效果比单一的机械活化或化学活化要好。分析表明了热活化是煤矸石激发活性的必要条件，它不仅能激发煤矸石的活性，而且能利用它含有的热能，并消除了碳的存在对水泥胶凝性、耐久性、表观质量的不利影响。而机械活化是进一步提高煤矸石活性的充分条件。 利用XRD、IR、NMR等手段研究了煤矸石在热活化与机械活化过程中的结构渐变过程，煤矸石在煅烧过程中主要变化表现为：当温度从500升高至700℃时，煤矸石中的煤发生燃烧、高岭石中结构水不断脱除，并逐渐向偏高岭石转变，其中部分六配位铝氧多面体向四配位铝氧多面体转化，[SiO_4]~(4-)四面体聚合状态仍保持Q~3结构；至900℃时，偏高岭石的结构已完全破坏，并于1100℃时，形成了莫来石。煤矸石在研磨过程中，随着粒度的细化，试样中偏高岭石的晶格构造不断产生畸变，晶体有序结构发生部分瓦解，偏高岭石结构逐渐变得无序。根据实验结果，对煤矸石煅烧过程中高
孟丽娟[3]2007年在《水—生物化学条件下粉煤灰的相转化初探》文中研究指明粉煤灰(Coal Ash)和城市污泥(City Sewage Sludge)是严重影响环境的两种污染源,本着治理和利用结合的原则,在前人对粉煤灰和城市污泥的研究利用基础之上,深入研究二者复合用于土壤添加剂的条件及其机理具有重要意义。从成分上说,粉煤灰与粘土矿物具有相似性,但是二者相结构却截然不同:即粉煤灰以非晶质结构为主,而粘土矿物则以结晶质为主。按照结晶学理论,在一定条件下非晶质的粉煤灰可以向结晶质粘土矿物发生转化,其中水-生物化学条件下转化极具可能性。我们知道,城市污泥中含有大量的微生物,尽管污水的来源以及污水处理的方法不同,其微生物的种群有所差异,但是研究表明无论那种微生物都是可以改变水环境的pH值、氧化还原电位等一系列标志水环境的参数。鉴于此,探索利用污泥中微生物的活性作为水环境的条件源,促进粉煤灰相转化的研究具有实际意义。基于以上技术思路,作者设计了水-生物化学条件下粉煤灰相转化的振荡溶蚀实验,即将污泥在去离子水中浸泡一定时间后,取其上清液过滤后添加到经过研磨的粉煤灰中制成固-液混合体。配制好的固-液混合体被置于回旋振荡器上,间歇振荡。在实验过程中定期监测pH值并观察实验现象。实验进行半年后,取固-液混合体中的固体沉淀物,以烘干的固体沉淀物作为测试对象,对烘干样品进行扫描电镜和X-Ray粉晶衍射等测试分析。实验观察到的现象和测试结果表明:产酸的微生物可以引起水介质pH值的降低,进而中和了粉煤灰引起的高碱性,改变了粉煤灰在水体中的pH值,提供了粉煤灰发生风化的酸性条件; XRD检测到了4.41-4.53nm的粘土矿物特征峰和近似于粘土矿物的7.57nm的杂质峰,证明了粘土矿物的存在,表明了粉煤灰向粘土矿物相态转化的客观存在;在有目的添加的微生物营养试剂的参与下,有新的大量的卤盐生成于粉煤灰空心微珠表面。以上实验结果说明粉煤灰和污泥用于复合改土具有潜在的资源价值。
赵计辉[4]2015年在《钢渣的粉磨/水化特征及其复合胶凝材料的组成与性能》文中研究指明钢渣是炼钢过程中产生的工业废渣,其每年产生量巨大,但利用率很低,基本处于废弃和堆积状态,造成了环境污染、土地占用和资源浪费。由于钢渣的化学和矿物组成与硅酸盐水泥熟料相似,故将其用于水泥混凝土行业中的潜力很大。然而,钢渣易磨性差、水化活性低和体积不稳定是其叁个重要的缺点或不足,很大程度上限制了钢渣在水泥混凝土行业的推广应用。此外,与研究和应用均很成熟的矿渣相比,有关钢渣的系统性理论研究较少,也是造成钢渣利用率低的重要原因。目前,我国排放的钢渣主要为转炉钢渣,近些年随着钢渣处理技术的提升(尤其近些年广泛采用的热焖处理工艺),使得引起钢渣体积不稳定的因素(游离氧化钙和游离氧化镁)得到较大程度的控制和改善,且热焖处理后的钢渣还具有粒度小、易磨等优点,这为钢渣的后续加工及用于水泥混凝土行业创造了良好的条件。为此,本文以转炉热焖钢渣为研究对象,从钢渣微粉的制备、自身胶凝性及其在水泥基材料中的应用性能等方面入手,对钢渣的粉磨性能、水化硬化特征及其复合胶凝材料的组成、结构与性能进行了较深入地系统研究。从化学成分、铁矿相、矿物组成、显微形貌、硬度等方面研究了转炉热焖钢渣的矿物特征,结果发现:热焖钢渣的矿物相包括硅酸盐相、RO相、铁钙相、镁蔷薇辉石与钙铁榴石相及少量金属铁相等。钢渣矿物相的显微形貌多种多样,具体为:①黑色的六方板状、树叶状和不规则形状是以O、Si、Ca元素组成的硅酸盐矿物相;②黑色圆形状是以O、Mg、Si、Ca、Fe元素组成的硅酸盐相、镁蔷薇辉石和钙铁榴石的混合相;③填充在矿物之间的不规则形状的灰色矿物是以O、Ca、Fe元素组成的铁钙相或铁酸钙相;④连续分布的浅灰色或近白色不规则状物相是以O、Mg、Ca、Mn、Fe元素组成的RO相;⑤镶嵌在其它矿物之间的白色或光亮色圆粒状矿物主要是Fe元素组成的金属铁相。从钢渣粉的细度、比表面积、休止角及颗粒分布等随粉磨时间的变化规律研究了钢渣的粉磨性能,结果发现:钢渣在粉磨过程中的比表面积与粉磨时间的对数成线性关系,特征粒径与粉磨时间的二次对数成线性关系,并伴随着筛余量先降后升(颗粒团聚)、堆积密度减小和机械力化学效应等特征。钢渣在粉磨前期中的难磨相为铁钙相、RO相和金属铁相,而在粉磨后期中的难磨相主要为金属铁相。研究了多种有机物对钢渣的助磨效果和作用规律后发现,有机物对钢渣的作用效果与其掺量、功能基团数量、类型、碳链长度和分子构型等因素有关。具体为:(a)有机物的掺量越大,其对钢渣的总体助磨效果一般越强,并非单分子层理论掺量是最佳的掺量,有机物在双分子层或多分子层理论掺量时,其效果也会缓慢增长,只是带来较高成本,在实际应用中很少采用;(b)有机物功能基团数量对其助磨性能的影响基本遵循如下规律:当羟基数≤3时,含有相同功能基团的同系列有机物的助磨效果一般随功能基团数量的增加而逐渐增强;而对于羟基>3的有机物而言,功能基团数量增多,助磨作用逐渐减弱;(c)不同类型功能基团之间的助磨效果比较为:羟胺基>羟基/羟醚基>羟醛基;(d)不同系列有机物的助磨效果达到最佳时,各自基本对应着一个最佳碳链长度,如一元醇、二元醇的最佳碳链长度就为3;(e)具有异构的空间立体结构有利于提高有机物的助磨性能,如异丙醇胺类有机物的助磨效果优于含有相同种类和数量官能团的乙醇胺类有机物;(f)不同系列有机物的助磨效果比较为:醇胺有机物>二元醇/叁元醇>一元醇>多元羟基有机物,前两类有机物适宜作钢渣助磨剂,而后两类不适宜作钢渣助磨剂;(g)粉磨时间对有机物助磨效果的影响与其掺量有关,一定掺量的某种钢渣助磨剂达到其最佳助磨效果时有一个相应的最佳粉磨时间。从水化热、水化产物、反应程度、胶凝强度、浆体结构和水化动力学方程等方面研究了钢渣粉的水化硬化特征。水化热的研究发现:钢渣也具有与水泥相似的五个水化阶段,但其水化前期(诱导前期+诱导期)的时间较长,第二放热峰值很低,水化放热速率和放热总量均远低于水泥。对钢渣水化产物的研究发现:钢渣+石膏的水化产物为无定形c-s-h凝胶、棒状钙矾石和少量六方板状ca(oh)2组成的疏松结构;纯钢渣浆体的水化产物中基本无钙矾石。对反应程度和强度的研究发现:钢渣粉浆体的非蒸发水含量和ca(oh)2含量均与养护龄期成幂指数关系,钢渣粉浆体的硬化强度与养护龄期成对数关系。对钢渣水化动力学的研究发现:钢渣粉的水化深度与水化时间的关系在水化初期、中期和后期分别符合线性关系、幂指数关系和对数关系。粒径大于4.39μm的钢渣颗粒无法在360d内完全水化,在养护360d时,钢渣的水化初期、中期和后期对其水化程度的贡献率分别为37.59%、33.61%和28.80%通过对钢渣-矿渣、钢渣-粉煤灰、钢渣-石英、钢渣-硅灰四种辅助性胶凝材料复合微粉性能的研究发现:钢渣-矿渣复合微粉具有“1+1>2”的复合超迭加效应,钢渣与矿渣能相互促进其水化反应,提高其水化反应程度。钢/矿比为2:3和1:1分别为钢渣-矿渣复合微粉浆体的早期和后期水化硬化性能的最佳配比。从钢渣粉的掺量、粒径分布、作用贡献等角度出发,研究了钢渣粉对钢渣复合硅酸盐水泥性能的影响,结果发现:(a)钢渣粉的掺入使得复合硅酸盐水泥的水化诱导期延长,水化程度和强度降低,孔结构变差;掺量越高,影响越大;且复合硅酸盐水泥强度与钢渣粉掺量符合多项式函数关系。(b)粒径小于32μm的钢渣粉与复合硅酸盐水泥3d、7d、28d抗折强度和7d、28d抗压强度成正关联,而与3d抗压强度呈负关联;钢渣粉16-24μm粒径是与基准水泥匹配的最佳粒径区间。(c)钢渣粉对复合水泥的填充效应与其粒径有关,粒径越小,其物理和化学填充作用均越强。(d)钢渣粉对复合水泥的化学作用和水化程度的贡献率随其掺量的增加而增强,且钢渣粉粒径越小,其化学作用越强,反之,作用越弱。(e)钢渣粉对复合水泥强度的贡献率在3d龄期时为负值,在28d龄期时为正值。通过对钢渣-硫铝酸盐水泥(CS—A-SS)、钢渣-铝酸盐水泥(CA-SS)复合胶凝材料的组成与性能的研究发现:钢渣粉掺量较低时,CS—A-SS和CA-SS的各龄期强度和水化程度下降较小,反之,下降显着。钢渣粉使CS—A-SS浆体的孔隙率增大,孔分布变差。而较小掺量的钢渣粉会优化CA-SS浆体的孔分布(提高浆体中<20nm的无害孔含量,并降低20-50nm的有害孔含量),但整体上使CA-SS浆体的孔隙率仍增大。从少量水泥对钢渣水化硬化性能的影响角度研究,结果发现:少量(20%)硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥均能显着提高钢渣的早期胶凝性能,作用大小为:铝酸盐水泥>硫铝酸盐水泥>硅酸盐水泥;但硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥对钢渣后期胶凝性能的提高程度较小,而硅酸盐水泥的后期效果显着,作用大小为:硅酸盐水泥>硫铝酸盐水泥>铝酸盐水泥。从超细粉磨、化学激发剂和热养护对钢渣的活性激发及其复合胶凝材料性能的影响研究发现:(a)超细钢渣微粉能明显提高钢渣的胶凝活性,降低钢渣粉掺量对复合水泥性能的影响,促进钢渣复合水泥的水化硬化过程和反应程度,改善水泥石孔结构。(b)所选的七种化学激发剂均能显着提高钢渣的水化硬化性能,其中效果最好的为Na2SO4和TEA。无机激发剂能提高钢渣复合水泥的早期性能,但会降低后期性能,而有机激发剂对钢渣复合水泥的早后期性能均有提高作用。(c)热养护对钢渣粉及其复合胶凝材料性能的影响与热养护时间有紧密关系,热养护时间越长,对早期性能的提高越有利,但对后期性能可能会产生不良影响,应综合早后期性能需求来选择适宜的热养护时间。基于Fuller分布提出了钢渣-矿渣-水泥叁组分高性能复合水泥(“Fuller-SS-S-C水泥”)的组成模型,即:保持复合水泥的整体颗粒级配符合Fuller分布,但其0-15μm、15-30μm、30-45μm和45-80μm区间的颗粒分别由SS-S-C、C、SS-S和SS组成,并通过改变0-15μm区间内SS-S-C的组成比例来调整“Fulller-SS-S-C水泥”的性能。依据此模型制备的“Fuller-SS-S-C水泥”具有良好的物理、力学性能和致密的浆体结构。
赵秀峰[5]2008年在《煤矸石的活性与应用研究》文中研究表明从环境资源学的观点看,煤矸石具有废渣和资源双重属性。煤矸石活化作为辅助性胶凝组分应用到水泥基材料的研究,主要立足于这种工业废渣的“资源化”利用,解决工业生产中的实际问题,达到节约能源、保护环境、变废为宝的目的。本论文通过对煤矸石活性的研究,获得了其最佳活化方式和在普通砂浆中的掺量。同时,干混砂浆具有品质稳定、品种齐全、使用灵活、适应性强等优点,可满足不同工程需要,在我国具有广阔的发展前景。因此,本文在对煤矸石研究的基础上,设计出了掺活化煤矸石、水镁石纤维砌筑干混砂浆的配比。鉴于煤矸石的组成和结构等特性,论文首先采用机械–热复合活化的方法对煤矸石进行活化处理,研究了600～900℃下煤矸石的特性,将活化煤矸石以10%～40%的质量比掺到硅酸盐水泥中,进行水泥砂浆强度试验。并结合X衍射、激光粒度分析、偏光显微等仪器的测试结果对比分析。结果表明,煤矸石进行活化预处理,最佳机械—热复合活化工艺制度为先用球磨机粉磨5小时,加热到700℃后保温7小时,冷却后再粉磨3小时;水泥砂浆强度随活化煤矸石掺量的增加在早期呈下降趋势,但随水化时间的增加,强度有大的提高,甚至超过纯硅酸盐水泥砂浆强度。在活化煤矸石的用量为总灰量的20%的情况下,砂浆28d抗折强度达到最大值,且高出纯水泥砂浆强度2.76%。在30%的掺量下,砂浆28d抗压强度值最大,且高出纯水泥砂浆强度0.33%。分析认为,综合效果以掺量30%为最佳,当掺量超过35%后,强度大幅度下降;煅烧工艺可以提高煤矸石火山灰活性的根本原因是煤矸石中的高岭石矿物在煅烧过程中发生分解,生成了无定形的SiO2和Al2O3。在获得了煤矸石在水泥砂浆中最佳活化方式和最佳掺量后,在原掺煤矸石普通砂浆的基础上掺入水镁石纤维及减水剂进行不同灰矸比和不同灰砂比的水泥砂浆试验,除了抗折抗压强度测试外,还测试了砂浆的粘结强度和稠度。研究表明:在掺加活化煤矸石30%,水镁石纤维3%,萘系减水剂1%的基础上,通过改变灰砂比可配制出不同强度等级的砌筑干混砂浆,且各项指标都符合规范;活化煤矸石具有吸水作用。随着其掺量的增大,水泥砂浆的标准稠度用水量增大,凝结时间相应延长,但对水泥的体积安定性都没有不良影响;复合活化煤矸石可以降低砂浆收缩值,煤矸石具有微集料效应和火山灰效应,可生成致密的水化C-S-H凝胶,填充了孔隙,不仅增加了砂浆的各项强度,同时配合水镁石纤维的骨架支撑作用,使得砂浆干缩率大为减小。通过对掺纤维与不掺纤维砂浆性能的对比分析,发现水镁石纤维与减水剂的加入不仅很好的解决了砂浆的泌水问题,同时改善了砂浆的流动性,提高了砂浆抗压、抗折强度,使得砂浆具有较好的保水、增韧、抗裂性能,再次证明了水镁石纤维在水泥基材料中良好的性能。此外,作者针对实验过程中的优缺点,并结合目前的研究现状提出对掺活化煤矸石干混砂浆研究今后的工作重点和建议。
马昆林[6]2009年在《混凝土盐结晶侵蚀机理与评价方法》文中研究表明盐溶液对混凝土材料的侵蚀是导致混凝土结构劣化的重要原因。本文针对混凝土盐结晶侵蚀问题,运用混凝土材料科学、物理化学、热力学以及结晶学等基本原理,通过宏观试验和微观测试分析,较系统地研究了盐溶液在混凝土中的传输和结晶过程,探讨了主要侵蚀性盐对混凝土结晶侵蚀的破坏机理,提出了混凝土抗盐物理结晶侵蚀性能的试验评价方法。取得的主要研究成果如下:1、结合对典型工程的实地调查以及室内试验研究,分析了盐溶液在不同环境条件下对混凝土结构侵蚀劣化的过程。针对混凝土结构物遭受盐结晶物理侵蚀破坏的特征,归纳了叁种容易受盐结晶物理侵蚀的工程类型,即毛细上升结晶型侵蚀、临空而结晶型侵蚀和干湿循环结晶型侵蚀。2、基于室内试验模拟研究,得出了盐结晶侵蚀下混凝土力学性能的退化规律及其微观结构的变化特征,揭示了盐溶液物理结晶侵蚀造成混凝土孔结构粗化的机理。3、系统分析了盐溶液通过毛细虹吸作用和扩散作用在混凝土中的传输过程,提出了基于毛细作用下盐溶液在混凝土中的传输模型,建立了盐溶液侵入混凝土的传输动力学公式。4、深入研究了盐溶液在混凝土孔隙中的结晶过程,提出了混凝土中孔溶液的蒸发速率和盐溶液对混凝土的侵入速率是混凝土中盐溶液结晶及其晶体生长的控制因素,建立了环境作用下混凝土盐结晶的动力学方程。5、比较了硫酸钠和氯化钠两种主要盐类对混凝土物理结晶侵蚀破坏的特点。揭示了相对湿度变化下,硫酸钠两种主要结晶产物之间的晶型转变是造成混凝土盐结晶物理侵蚀的主要原因。氯化钠对混凝土物理结晶侵蚀作用不明显,主要是由于常温下氯化钠溶液较难达到过饱和。6、基于混凝土盐结晶物理侵蚀破坏机理的研究成果,研发了一种测试混凝土抗结晶物理侵蚀破坏性能的新方法,提出了相应的评价参数和指标,试验验证了该方法的可行性与有效性。
李先春[7]2010年在《褐煤提质及其燃烧行为特性的研究》文中研究说明褐煤的高含水量不仅增加运输成本,而且降低锅炉燃烧效率,增加二氧化碳的排放,因此褐煤提质技术的开发是清洁和有效利用褐煤的关键。本文针对褐煤的提质行为特性及提质处理对褐煤热解和燃烧反应性的影响进行研究。对一种印度尼西亚褐煤(用YN表示)和两种中国神华褐煤(分别用SH1和SH2表示)的干燥特性进行实验研究,考察温度、粒径等不同因素对干燥速率的影响;采用相关系数判别法对褐煤干燥动力学特性进行解析,确定干燥过程的动力学参数和反应机理函数；借助SEM和FTIR定性分析褐煤十燥过程中物理和化学结构的变化。结果表明：粒径小于10mm的褐煤,干燥速率不受传热限制,干燥过程符合随机成核与随后生长机理。干燥过程中会发生大孔的收缩,干燥过程中有羟基、羰基和羧基官能团的分解而逸出H20和CO2气体。利用自主设计的双辊成型机制备出高强度的无粘结剂型煤,研究水分含量、压缩比等因素对型煤强度的影响。结果表明：十燥后的褐煤水分含量对于无粘结剂成型是一个关键的因素。增加成型压力、减小粒径、提高成型温度以及采用水蒸气干燥可以改善型煤的冷压强度,同时也会增加设备的磨损,提高产品的成本。YN型煤的表面致密、有光泽,成型特性好,冷压强度最高,能够满足长时间在水中浸泡后强度的要求。对YN褐煤干燥后的水分再吸收动力学特性进行了实验研究和理论分析。结果表明：由于煤中孔结构在干燥过程中发生了不可逆的崩塌,使得褐煤干燥后吸湿表现出一定的滞后性；干燥后的煤样吸湿速率与粒径无关而与干燥温度有关,提高干燥温度会降低吸湿速率和平衡水分；褐煤干燥后重新吸收水分过程是水蒸气物理吸附在褐煤表面和毛细孔中的过程,没有发现其与煤的表而官能团形成氢键的迹象。利用高温沉降炉和热重分析仪对提质处理后褐煤的热解及燃烧特性进行了实验研究,其中燃烧特性包括在空气(O2/N2)和富氧(O2/CO2)燃烧条件下的燃烧特性。结果表明：提质后的型煤与原煤相比,挥发份产量降低,可燃性指数、燃尽指数和燃烧综合指数降低。对制备的YN型煤进行了工业应用研究,包括配煤炼焦实验和工业燃烧实验。结果表明：YN型煤可以用于配煤炼焦。YN褐煤经过提质后,热值显着提高,自燃着火倾向明显降低,具有较好的可磨性和较高的燃尽率,属于中等轻微结渣煤,燃烧后SO2和NOx的生成量相对较低。
参考文献：
[1]. 粉煤灰机械研磨中物理与机械力化学现象的研究[D]. 王晓钧. 南京工业大学. 2003
[2]. 煤矸石的活性激发及活性评价方法的探讨[D]. 郭伟. 南京工业大学. 2005
[3]. 水—生物化学条件下粉煤灰的相转化初探[D]. 孟丽娟. 中国地质大学（北京）. 2007
[4]. 钢渣的粉磨/水化特征及其复合胶凝材料的组成与性能[D]. 赵计辉. 中国矿业大学(北京). 2015
[5]. 煤矸石的活性与应用研究[D]. 赵秀峰. 长安大学. 2008
[6]. 混凝土盐结晶侵蚀机理与评价方法[D]. 马昆林. 中南大学. 2009
[7]. 褐煤提质及其燃烧行为特性的研究[D]. 李先春. 大连理工大学. 2010
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