隨著全球資源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的加劇,工業(yè)固體廢棄物的高效利用已成為材料科學(xué)和環(huán)境工程領(lǐng)域的重要研究方向。本書(shū)圍繞硅鋁基全固廢膠凝材料的水化動(dòng)力特性展開(kāi)系統(tǒng)研究,探索其水化反應(yīng)機(jī)理、強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律及性能優(yōu)化方法,為固廢資源化利用提供理論支撐和實(shí)踐指導(dǎo)。本書(shū)介紹了工業(yè)固廢原材料(如礦渣、自燃煤矸石、偏高嶺土等)的化學(xué)成分、礦物組成及活化特性。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)使用單因素控制變量法,揭示水膠比、前驅(qū)體配比、堿激發(fā)劑參數(shù)不同對(duì)膠凝材料強(qiáng)度的影響。采用X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、熱重分析(TG-DTG)等表征技術(shù),對(duì)硅鋁基全固廢膠凝材料水化反應(yīng)機(jī)理、強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律進(jìn)行深入解析。本書(shū)的研究成果可為綠色建筑材料的研發(fā)提供科學(xué)依據(jù),對(duì)推動(dòng)工業(yè)固廢的高值化利用、降低碳排放及促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
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1990.08-1994.07 東北大學(xué) 學(xué)士
2003.03-2005.09東北大學(xué) 博士2004.04-2007.12東北大學(xué) 講師
2007.01-2009.12東北大學(xué) 博士后
2008.01-2009.12東北大學(xué) 副教授
2010.01-至今東北大學(xué) 教授 博士生導(dǎo)師
2018.05-至今東北大學(xué)智慧水利與資源環(huán)境科技創(chuàng)新中心 執(zhí)行主任
2020.11-至今遼寧省固廢產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院 院長(zhǎng)2021年,兼任沈陽(yáng)市環(huán)境學(xué)會(huì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控專(zhuān)業(yè)委員會(huì) 主任
2020年,兼任中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)混凝土工程技術(shù)分會(huì)副理事長(zhǎng)、
中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑材料分會(huì)理事
2020年,兼任《中國(guó)自然與科學(xué)學(xué)報(bào)》編輯委員會(huì)(第一屆)主任
2019年,兼任中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)礦山信息化智能化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任委員
教育部礦業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員 國(guó)家礦業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證委員會(huì)骨干專(zhuān)家委員兼副秘書(shū)長(zhǎng) 遼寧省礦業(yè)類(lèi)教指委主任 中綠盟智庫(kù)專(zhuān)家 中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì)智能礦山委員會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng) 中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)礦山信息化智能化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任委員 中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)混凝土工程技術(shù)分會(huì)副理事長(zhǎng) 中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)露天開(kāi)采與邊坡工程分會(huì)副主任委員 沈陽(yáng)市環(huán)境學(xué)會(huì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任委員
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 煤矸石的種類(lèi)與分類(lèi) 2
1.2.2 全固廢膠凝材料研究現(xiàn)狀 5
1.3 研究?jī)?nèi)容 9
1.3.1 前驅(qū)體協(xié)同匹配機(jī)制與性能調(diào)控 9
1.3.2 水化動(dòng)力特性 11
第2章 自燃煤矸石-礦渣全固廢膠凝材料水化動(dòng)力特性 13
2.1 引言 13
2.2 試驗(yàn)概況 13
2.2.1 試驗(yàn)材料 13
2.2.2 試驗(yàn)方案 16
2.2.3 試件制備及養(yǎng)護(hù) 17
2.2.4 試驗(yàn)方法 18
2.2.5 測(cè)試方法 19
2.3 結(jié)果與討論 20
2.3.1 抗壓強(qiáng)度分析 20
2.3.2 凝結(jié)時(shí)間分析 24
2.3.3 流動(dòng)度分析 28
2.3.4 水化產(chǎn)物分析 29
2.3.5 微觀結(jié)構(gòu)分析 33
2.4 小結(jié) 38
第3章 自燃煤矸石-礦渣-熟石灰全固廢膠凝材料水化動(dòng)力特性 40
3.1 引言 40
3.2 試驗(yàn)概況 41
3.2.1 試驗(yàn)材料 41
3.2.2 試驗(yàn)方案及試件制備 43
3.2.3 試驗(yàn)方法 44
3.2.4 測(cè)試方法 45
3.3 結(jié)果與討論 45
3.3.1 ;郀t礦渣摻量的影響 45
3.3.2 熟石灰摻量的影響 47
3.3.3 堿激發(fā)劑參數(shù)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響 48
3.3.4 熟石灰摻量對(duì)水化產(chǎn)物的影響 49
3.3.5 微觀形貌分析 52
3.4 小結(jié) 53
第4章 自燃煤矸石-粒化高爐礦渣-偏高嶺土全固廢膠凝材料水化動(dòng)力特性 56
4.1 引言 56
4.2 試驗(yàn)概況 57
4.2.1 試驗(yàn)材料 57
4.2.2 試驗(yàn)方案及試件制備 60
4.2.3 試驗(yàn)方法 62
4.2.4 水化產(chǎn)物分析 62
4.2.5 微觀形貌 62
4.3 結(jié)果與討論 63
4.3.1 自燃煤矸石摻量的影響 63
4.3.2 堿激發(fā)劑參數(shù)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響 64
4.3.3 堿激發(fā)劑參數(shù)對(duì)流動(dòng)度的影響 66
4.3.4 堿激發(fā)劑參數(shù)對(duì)水化產(chǎn)物的影響 66
4.3.5 堿激發(fā)劑摻量對(duì)早期水化進(jìn)程的影響 72
4.3.6 微觀形貌分析 74
4.4 小結(jié) 75
第5章 自燃煤矸石-;郀t礦渣-粉煤灰全固廢膠凝材料水化動(dòng)力特性 77
5.1 引言 77
5.2 試驗(yàn)概況 77
5.2.1 原材料的性質(zhì) 77
5.2.2 配合比及試件制備 81
5.2.3 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 82
5.2.4 流動(dòng)度試驗(yàn) 82
5.2.5 水化產(chǎn)物分析 83
5.2.6 微觀形貌 83
5.3 結(jié)果與討論 84
5.3.1 自燃煤矸石摻量的影響 84
5.3.2 堿激發(fā)劑參數(shù)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響 85
5.3.3 堿激發(fā)劑參數(shù)對(duì)流動(dòng)度的影響 86
5.3.4 堿激發(fā)劑摻量對(duì)水化產(chǎn)物的影響 87
5.3.5 微觀形貌分析 90
5.4 小結(jié) 92
第6章 自燃煤矸石-礦渣-鋰渣全固廢膠凝材料水化動(dòng)力特性 94
6.1 引言 94
6.2 試驗(yàn)概況 95
6.2.1 試驗(yàn)材料 95
6.2.2 配合比設(shè)計(jì) 97
6.3 結(jié)果與討論 98
6.3.1 力學(xué)性能分析 98
6.3.2 凝結(jié)時(shí)間分析 101
6.3.3 流動(dòng)度分析 105
6.3.4 XRD分析 106
6.3.5 FTIR分析 107
6.3.6 SEM-EDS分析 108
6.4 小結(jié) 113
第7章 自燃煤矸石-礦渣-磷渣全固廢膠凝材料水化動(dòng)力特性114
7.1 引言 114
7.2 試驗(yàn)概況 115
7.2.1 試驗(yàn)材料 115
7.2.2 試驗(yàn)方案 117
7.3 結(jié)果與討論 118
7.3.1 抗壓強(qiáng)度分析 118
7.3.2 凝結(jié)時(shí)間分析 122
7.3.3 流動(dòng)度分析 125
7.3.4 水化產(chǎn)物分析 126
7.3.5 微觀結(jié)構(gòu)分析 129
7.4 小結(jié) 134
第8章 自燃煤矸石-礦渣-鋼渣全固廢膠凝材料水化動(dòng)力特性 136
8.1 引言 136
8.2 試驗(yàn)概況 137
8.2.1 試驗(yàn)材料 137
8.2.2 試驗(yàn)方案 140
8.3 結(jié)果與討論 142
8.3.1 水膠比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 142
8.3.2 激發(fā)劑模數(shù)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 143
8.3.3 堿當(dāng)量對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 144
8.3.4 不同固廢配比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 145
8.3.5 水化產(chǎn)物XRD分析 147
8.3.6 水化產(chǎn)物FTIR分析 148
8.3.7 水化產(chǎn)物SEM分析 149
8.4 小結(jié) 153
第9章 自燃煤矸石-礦渣-硅灰全固廢膠凝材料水化動(dòng)力特性 155
9.1 引言 155
9.2 試驗(yàn)概況 155
9.2.1 試驗(yàn)材料 155
9.2.2 試驗(yàn)方案 157
9.3 結(jié)果與討論 158
9.3.1 水膠比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 158
9.3.2 激發(fā)劑模數(shù)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 160
9.3.3 堿當(dāng)量對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 161
9.3.4 不同固廢配比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 163
9.3.5 水化產(chǎn)物XRD分析 164
9.3.6 水化產(chǎn)物FTIR分析 165
9.3.7 水化產(chǎn)物SEM分析 166
9.4 小結(jié) 169
第10章 自燃煤矸石-礦渣-陶瓷粉全固廢膠凝材料水化動(dòng)力特性 171
10.1 引言 171
10.2 試驗(yàn)概況 171
10.2.1 試驗(yàn)材料 171
10.2.2 試驗(yàn)方案 173
10.3 結(jié)果與討論 175
10.3.1 水膠比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 175
10.3.2 激發(fā)劑模數(shù)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 176
10.3.3 堿當(dāng)量對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 177
10.3.4 不同固廢配比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析 178
10.3.5 水化產(chǎn)物XRD分析 180
10.3.6 水化產(chǎn)物FTIR分析 181
10.3.7 水化產(chǎn)物SEM分析 182
10.4 小結(jié) 185
參考文獻(xiàn) 187