一、水泥工业现代粒度测试技术探讨（论文文献综述）
景国建[1]（2021）在《石墨烯改性水泥基材料的制备与性能研究》文中提出本文以石墨烯改性水泥基材料的制备及性能研究为主线,从石墨烯的分散性问题入手,进而围绕石墨烯对水泥导热能力及内外温差的影响、早期收缩及抗裂性等方面开展研究。同时,对石墨烯改性水泥材料的力学强度、微观结构及钢筋锈蚀等性能也展开相关的探索工作。主要研究结果如下:一、氧化石墨烯（GO）在水泥基体中的分散性研究1、GO的团聚机理分析:GO团聚物的横向尺寸可达125μm,纵向厚度12μm,球形度在0.2～0.7之间。明确了GO表面-COOH等官能团与二价阳离子之间的络合作用以及强碱性条件下的还原反应是导致其团聚的主要原因。2、GO的分散方法及空间分布表征:基于GO的团聚机理,提出了不同的分散方式,并借助三维X射线断层扫描仪和扫描电子显微镜观察了GO的空间分布情况。结果表明:高速搅拌法无法阻止GO的团聚行为,聚羧酸（PCE）分散法可以显着改善GO的分散性,包覆法和球磨法均可通过水泥颗粒的位阻效应防止GO团聚。此外,宏观强度数据的离散性间接验证了不同方法分散GO的效果。综上所述,高速搅拌法不能用于GO改性水泥基材料的制备,PCE分散法和球磨法适用于大宗性能实验研究,包覆法适用于探究水泥水化等细微研究。二、还原氧化石墨烯（rGO）改性水泥基材料的导热及温变性能研究1、rGO的分散性研究:基于掌握的GO分散方法,探究了rGO的分散性。当PCE/rGO的质量比为0.5时,rGO在水中的分散效果最好。在此条件下,rGO以单片形式分散在水化产物中,没有观察到明显的团聚物。2、rGO对水泥导热能力及大体积砂浆内外温差的影响:在掌握rGO分散方法的前提下,阐明了rGO对水泥材料导热能力的影响规律。随rGO掺量增加,硬化水泥石的导热能力逐渐提高,其导热系数和热扩散系数最大可提高7.80%和29.00%。rGO改性砂浆表层、中间层、底层的最高温差分别为1℃,4℃和1.25℃,低于对照组的温差数据（5.5℃,10.5℃和6℃）。同时,微应变在69～76之间,也低于对照组的数值（74～79）。综合VG Studio MAX软件的模拟结果,表明:rGO提高了砂浆试块整体的导热传输能力,有效缩减了内外温差及温度应变。3、球磨法分散rGO及其对水泥导热能力的影响:进一步探究了球磨法制备大掺量rGO改性水泥的技术可行性及其导热能力。四组球磨水泥的粒度分布基本一致,且导热能力随rGO掺量的增加逐渐提高,导热系数和热扩散系数最大增幅为31.48%和40.83%。三、rGO改性水泥基材料的收缩及抗裂性能研究1、rGO对早期收缩性能的影响:在掌握rGO调控温变收缩技术的基础上,进一步研究了rGO改性砂浆因湿度因素诱发的收缩应变。结果表明:rGO能够增大砂浆的塑性收缩,抑制干燥收缩和自收缩。其中,2.00 wt.%的rGO能够使塑性收缩峰值增加约11倍,使相应的干燥收缩和自收缩降低38.25%。2、rGO对抗裂性能的影响:rGO显着降低了塑性收缩裂缝的数量、长度及宽度,2.0 wt.%rGO改性的试样表面基本无宏观可视裂纹,最大裂缝宽度下降了79.68%。3、rGO改善收缩及抗裂性的机理:研究了rGO改性砂浆的保水性和失水速率,明确了rGO调控收缩、提高抗裂性的作用机制。rGO对砂浆的保水作用导致内部结构孔中形成了更大的弯月面半径,缩减了表面张力,降低了自收缩和干燥收缩。此外,rGO加剧了砂浆表面水分蒸发速率与内部水分渗出速率之间的不平衡关系,导致塑性收缩增大。rGO在水化产物中发挥桥接作用,分散毛细管应力,限制不均匀的收缩变形。rGO提高了砂浆的抗裂能力,抵消了因塑性收缩增加引起的负面影响。四、rGO改性水泥基材料的强度及微观结构研究1、rGO对力学强度的影响:探究了PCE分散法和球磨法制备rGO改性砂浆的力学强度。随rGO掺量增加,砂浆的抗压抗折强度均呈现先增大后减小的趋势。PCE分散法制备0.6 wt.%rGO改性砂浆的3天抗压和抗折强度提高了6.5%和7.8%,球磨法制备1 wt.%rGO改性砂浆的3天抗压抗折强度增幅为19.39%和14.59%,28天增幅为21.76%和17.27%。2、GO和rGO对水泥水化性能的影响:基于包覆法技术,进一步探究了GO和rGO对水泥水化性能的影响。首先明确了在300℃下煅烧60 min将GO退火转变为rGO。随GO或rGO掺量增加,水泥水化的放热速率和总放热量均增大,GO相比于rGO更能够促进水泥水化反应。此外,GO和rGO并未改变水化晶体的类型,只是促进了产物的生成,使水化晶体相互紧密交织,形成了更加致密的微观结构。3、GO对无水硫铝酸钙（C4A3$）水化性能的影响:研究了GO包覆C4A3$的水化性能及调控机理。GO成功包覆在C4A3$表面,两者之间没有化学作用。随GO掺量增加,C4A3$主放热峰值增加的幅度依次为32.3%、74.1%和19.6%。此外,0.12 wt.%和0.23wt.%GO能够有效缩短C4A3$的诱导期,0.4 wt.%GO可延长主峰水化时间。随GO掺量增加,AFt明显减少,AFm含量增加。Ca2+与-COOH的络合作用降低了Ca2+浓度,延缓了AFt的形成。五、rGO对水泥基材料中钢筋锈蚀的影响研究1、动电位极化曲线分析:未浸泡NaCl溶液前,rGO改性砂浆的抗腐蚀性相比对照组提高。28天浸泡龄期内,0.6 wt.%rGO改性砂浆的抗腐蚀性提高,1.2 wt.%rGO试样的有所降低。浸泡28天后,rGO改性砂浆的抗腐蚀性相比对照组均下降,且所有试样发生氯离子侵蚀反应。2、电化学阻抗谱分析:在同一测试龄期内,电荷转移电阻R3的变化趋势说明浸泡28天前随rGO掺量增加,砂浆的抗腐蚀性先变强然后下降,发生氯离子侵蚀反应后rGO改性砂浆的抗腐蚀性均下降。综上所述,0.6 wt.%rGO在短时间内可以提高钢筋的抗腐蚀性,当rGO掺量过高或浸泡龄期较长时,均会加速钢筋腐蚀。
陈雪梅[2]（2021）在《磷建筑石膏在碱性环境中的水化硬化和微结构调控研究》文中指出磷石膏是湿法磷酸生产过程中排出的大宗工业固体废弃物,2019年我国磷石膏年排放量接近8000万吨,利用率约为40%。磷石膏的主要成分为二水硫酸钙,由于含有磷、氟、有机物和残酸等,使其利用难度增加,综合利用率低。磷石膏的堆存占用大量土地,对环境造成严重污染。因此,如何加快磷石膏的资源化利用进程是目前石膏行业关注的热点。磷石膏煅烧后具有水化活性,使其具备成为资源的潜力,但磷建筑石膏因杂质的影响,应用受限。石灰中和是磷石膏主要的预处理方式,但磷建筑石膏在碱性环境中的水化硬化少有研究。掌握磷建筑石膏的理化特性,开发磷建筑石膏在碱性环境中的利用技术,可提升磷石膏的防霉性、与外加剂的适应性、降低腐蚀性,对实现磷石膏的高效利用具有重要意义。因此掌握磷建筑石膏的物理化学性质,开展应用技术研究是实现磷石膏资源化利用的关键。基于此,本文以磷建筑石膏为研究对象,对碱性环境中的应用问题展开针对性的研究。主要研究内容及结果如下:（1）采用现代分析测试技术,对比研究了磷建筑石膏、脱硫建筑石膏和天然建筑石膏的物理化学性质。研究结果表明,其主要成分为β-半水硫酸钙,颗粒形貌为疏松多孔的层板状,内含纳米级的狭缝孔隙,具有较高的比表面积和标准稠度用水量。磷建筑石膏颗粒粒度分布广,存在多个粒度区间,含有的杂质包括:有机物、共晶磷、石英、黏土类矿物以及残酸。粉磨不能改变磷建筑石膏的粒度分布特征,水洗可降低P、F含量,提高pH。与脱硫建筑石膏相比,磷建筑石膏对缓凝剂具有选择性,蛋白和氨基酸类缓凝剂效果较好;其次与减水剂的适应性优于脱硫建筑石膏,其杂质会降低减水剂的作用效果,而增加细度可提高减水率;优化磷建筑石膏与外加剂的适应性可显着提升其力学性能。（2）采用ESEM原位观察技术观察了磷建筑石膏的水化过程,证实其水化机理为溶解沉淀并首次提出了颗粒的水化溶解模型,同时对酸性环境中水化过程的特征参数进行了表征。研究揭示磷建筑石膏颗粒由表面吸附杂质的半水石膏单晶体或聚晶组成,其溶解为表面溶蚀且非均匀溶解的过程,缺陷、杂质、晶界所在的位置优先溶解。溶解过程中,不规则颗粒边界趋于弧形,形成内含孔洞的絮状物中间体,进一步溶解伴随颗粒的碎裂,表现为小颗粒先于大颗粒溶解消失,但颗粒粒度呈整体降低趋势。半水石膏能够自发生成二水石膏,其水化过程包括溶解阶段、溶解-析晶阶段和平衡阶段,在水化平衡期不释放水化热,但小晶体溶解,大晶体继续生长,强度持续发展。磷建筑石膏杂质和细度的增加会促进溶解但会改变二水石膏的晶体形貌,减小水化空间能够促使晶体连生形成晶块从而降低晶体形貌对硬化体性能的影响。（3）调节溶液pH,研究磷建筑石膏在碱性环境中的水化硬化规律,发现磷建筑石膏在碱性环境水化时:半水石膏颗粒溶解受阻,晶核析出和晶体生长减缓,水化放热速率降低,宏观表现为缓凝和强度劣化。当与缓凝剂叠加作用,现象更显着,形成超缓凝。研究还发现添加无机盐和不同种类的碱可促进磷建筑石膏在碱性环境的水化,缩短凝结时间,但只有Ca（OH）2可显着改善硬化体强度。分析磷建筑石膏在碱性环境中的水化过程和晶体形貌的演变,并与脱硫建筑石膏进行对比,提出碱性环境下的影响机制:磷建筑石膏中的共晶磷发生中和反应生成Ca3（PO4）2沉淀,原位包裹半水石膏颗粒并选择吸附在二水石膏晶面上,阻碍半水石膏颗粒溶解、晶核析出以及晶体在C轴方向的生长,形成酥松的结晶网络,而过量的Ca（OH）2颗粒在发生中和反应的同时优先吸附Ca3（PO4）2,使二水石膏晶体C轴恢复生长,促进晶体网络结构的发展。（4）结合磷建筑石膏在碱性环境中的水化机制,分析了磷建筑石膏复合硅酸盐水泥的水化进程和性能,研究结果表明硅酸盐水泥可以改善磷建筑石膏短期耐水性能,但其碱性环境会影响磷建筑石膏的水化并改变二水石膏的晶体形貌,而且水化生成的Ca（OH）2不能优先吸附Ca3（PO4）2,因此复合体系需要更多的水泥水化产物包裹二水石膏晶体,形成新的网络骨架。但过硫体系中,高的硅酸盐水泥掺量易导致产品在潮湿环境和干湿循环下生成延迟钙矾石而引起开裂。
王东华[3]（2020）在《土遗址全长黏结锚固系统优化与机理研究》文中研究说明土遗址是人类历史文化的重要载体,在我国土遗址数量巨大、类型全面。然而处于露天环境下的土遗址长期遭受风蚀、雨蚀、冻融、地震等多种自然营力和人类活动影响,直接由裂隙或裂缝切割而成的不稳定块体在土遗址中普遍发育,成为影响土遗址长期保存的首要危害。因此,对土遗址中不稳定块体的理想加固方法的研究愈发受到重视。锚固技术因其具有扰动性弱、兼容性强和变形控制优异等特点,在土遗址稳定性控制领域得到了广泛应用。基于对常规岩土锚固工程和土遗址锚固现状的研究,认识到目前土遗址锚固工艺和性能测试技术存在诸多不足、有关于杆材、浆液以及遗址土体性状的多种锚固参数与其组合对土遗址全长黏结锚固系统性能影响机制、锚固系统的传力机制尚不明晰,这些已成为制约土遗址锚固技术和理论发展的关键问题。因此本文开展了土遗址全长黏结锚固系统优化和机理研究。本文在对目前通用的土遗址锚固工艺和锚固性能测试技术进行优化的基础上,研发了相关配套设备并开展了杆体类型、几何锚固参数和浆土强度比对土遗址全长黏结拉力型锚固系统性能影响的试验研究。通过原位锚固、拉拔测试以及界面应变监测,获得了各锚固系统的破坏模式、极限荷载、荷载-位移特征、界面应变的分布和变化规律,对比分析了各锚固系统性能的优劣,阐释全长黏结拉力型锚固系统的机理。而后对常出现的杆体-浆体界面的破坏模式,应用双线黏结-滑移模型进行了全过程行为的理论分析。最终,在此基础上提出了受力机制更优异的全长黏结拉压复合锚杆,并探究了其锚固性能与工作机制,主要研究成果如下:（1）对土遗址全长黏结锚固系统的锚固工艺和性能测试技术进行了优化并研发了相应装备,包括可控式高效钻孔装置、钻机专用防尘装置、整套清孔装置、渗透加固锚孔壁装置、锚固注浆系统及其注浆方法、浆-土界面应变测试方法、浆-土界面应变计布设装置和拉拔测试恒力加载系统以及各设备的使用方法,这些研发成果大部分已经成功应用于本文研究。（2）对比研究木锚杆、玻璃纤维锚杆和钢筋锚杆与相同浆液组成全长黏结拉力型锚固系统性能的优劣;同时基于每种锚固系统设置了几何锚固参数对锚固系统性能影响试验,定量分析了锚杆直径、浆液厚度和黏结长度参数对杆体与浆体间的黏结强度的规律,以及定性分析了杆体与浆体间黏结应力随黏结长度的分布规律;最后从杆体类型所决定的杆体-浆体的受力机制、变形和强度特征等方面剖析了全长黏结拉力锚固系统的锚固机制,阐释了轴向锚固参数和径向锚固参数对杆体-浆体间黏结性能的影响机制,并给出了各类杆体锚固参数的优选值。（3）在杆体与锚固参数优选的基础上,进行了不同成分的新型锚固浆液配合比的初选和终选测试,最终确定了以抗压强度为基准的5种浆土强度比。开展了5种浆土强度比分别与木锚杆和玻璃纤维锚杆组成的全长黏结拉力锚固系统的性能测试,得到了各锚固系统的破坏模式、极限荷载、以及荷载-位移曲线特征和双界面应变随荷载和轴向位置的分布曲线,给出了土遗址锚固系统浆土强度比的最优阈值,并探讨了浆土强度比对锚固性能的影响机制。（4）基于现场试验结果验证了双线黏结-滑移模型在土遗址全长黏结拉力锚固系统杆体-浆体界面黏结-滑移行为的适用性,并将该界面黏结-滑移全过程分成了弹性阶段、弹性-软化阶段、弹性-软化-松动阶段和软化-松动阶段等四个阶段,并推导了每个阶段所对应界面滑动量、界面剪应力分布和杆体轴向应变分布的表达式,以及获得了各阶段对应的荷载-位移关系、有效锚固长度等一系列参数的解析解;依据拉拔试验结果对模型进行了参数标定,将试验值与理论值进行了对比,验证了理论解的适用性,并分析了锚固参数对锚固系统性能的影响。（5）在上述试验研究和理论研究的基础上,提出了受力机制更为合理的新型全长黏结木质拉压复合锚固系统,并进行其与传统拉力锚固系统的对比试验,测试了各锚固材料物理力学兼容性以及拉压复合锚杆结构的可靠性,并对比分析了拉压复合锚固系统与拉力型锚固系统的锚固性能和破坏机制,并据其简化受力模型,给出了极限荷载的两种计算方法。
邓苗[4]（2020）在《层状硅酸钠-硅灰-水泥体系浆体水化特征研究与应用》文中研究说明在地质环境因地质资源大量开采而被破坏和地质灾害频发的今天,自然环境同时面临着来自大量工业废弃物的威胁,因此减少地质环境的破坏和地质灾害的防治与治理以及工业废弃物的处置对地质环境的保护都具有重要意义。通过在地质工程上广泛应用的水泥基灌浆材料中添加活性工业废渣来改善浆体的性能,既可以减少水泥使用量降低水泥生产过程中对地质环境的危害,还能实现水泥基灌浆材料的绿色高性能发展。本文旨在探索利用可循环生物质硅源稻壳灰替代硅质矿山硅源来制备水泥添加剂和工业废渣硅灰的活性激发剂层状硅酸钠以及层状硅酸钠对水泥基灌浆材料水化特征的影响,为此研究了稻壳灰在合成层状硅酸钠的过程中合成温度和合成时间因素对合成产物的组成及钙、镁离子交换能力大小的影响,并在1.0水灰比下不同龄期净水泥、层状硅酸钠-水泥体系、水泥-硅灰和层状硅酸钠-硅灰-水泥4种体系浆体物理力学性能测试研究的基础上,采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和差热分析等现代分析测试技术对4种浆体水化过程中主要水化产物C-S-H,钙矾石和氢氧化钙的结构、形貌、物相和孔隙特征从微观层面进行了表征和研究,以此微观层面研究为层状硅酸钠-硅灰-水泥体系灌浆材料设计理论依据,根据工程需求设计所需性能灌浆材料,结合现场应用结果分析,取得如下主要研究结论:（1）采用可循环生物质硅源代替硅质矿山开采的硅源,利用固相法在720℃下烧结120min可制备出δ-Na2Si2O5含量高达90%的高孔隙率和高比表面积层状硅酸钠,其钙、镁离子的交换能力可达到430mg/g和396mg/g。δ-Na2Si2O5具有较高的离子交换能力与其晶体结构中硅氧四面体组成的基本环状结构和环状结构组成的片层结构具有更大的孔径和更规则的面结构有关外,还和晶胞中部分钠原子的空间分布有着密切关系。（2）层状硅酸钠能有效降低高水灰比下硅酸盐水泥浆体的泌水率,提高浆体稳定性,在初始水解期和加速期能加快水泥颗粒的水化速度,在减速期会降低水泥颗粒水化速度,降低浆液初始流动度和缩短浆液初凝时间和可工作时间,能提升浆体水化1天的抗压强度,但会大幅度降低浆体后期的抗压强度;层状硅酸钠会导致水泥浆体中早期的I型水化产物C-S-H的形貌从短纤维状转变为II型的三维网格状结构,水化后期C-S-H中聚合度较高的硅酸根基团含量低降低,浆体中规则片层状的C-S-H的含量会减少或缺失,C-S-H的该转变会导致浆体中20nm左右的规则狭缝型孔隙减少或缺失,封闭型孔隙数量的增加;层状硅酸钠会导致水泥浆体中钙矾石在a,b和c轴方向的生长得到加强,钙矾石三维尺寸都会明显增大,颗粒的数量减少,易以某些生长点为中心向外放射状生长,该变化对浆体中0.1μm2-4μm2范围内孔隙数量、分布和孔隙形状都会产生明显影响,对提高水化1天浆体抗压强度有利,对水化后期抗压强度不利;水化初期和水化后期层状硅酸钠都能较大幅度降低浆体中氢氧化钙的含量,氢氧化钙晶体易沿（100）方向生长成面积相对较大、厚度较薄的片状颗粒,水化后期片状颗粒聚结成尺度更大的片状物聚合体,浆体中氢氧化钙的择优度存在一个动态变化,相对于净水泥桨中在28天前每个对应水化龄期时择优度都有所增大。（3）1.0高水灰比下硅灰可以比较有效的降低水泥浆体的泌水率和浆体初始流动度,会大幅度延长浆体的初凝时间,终凝时间和工作时间,会延缓水泥诱导期前期和加速期的水化速度,诱导期的反应不是趋于停滞而是缓慢进行,相对于水泥净浆浆体水化1天的抗压强度有所提升,但浆体后期的抗压强度会有较大幅度降低;硅灰对水泥浆体中C-S-H、钙矾石的形貌不会产生明显影响,在水化14天后硅灰与水化形成的氢氧化钙的反应才会明显表现出来,该反应能降低浆体中氢氧化钙的含量。（4）层状硅酸钠会较大幅度降低硅灰-水泥体系浆体的泌水率和初始流动度,并缩短浆体的可工作时间,初凝时间和终凝时间,可以提升浆体水化1天的抗压强度,相对于层状硅酸钠-水泥体系和硅灰-水泥体系浆体会较大幅度提升浆体后期的抗压强度;层状硅酸钠能有效激活水泥-硅灰体系浆体中硅灰的活性,使其在水化7天时与水泥水化形成的氢氧化钙的反应明显显现出来,并促进浆体中氢氧化钙的消耗,在水化28天水时浆体中氢氧化钙的含量为水泥/硅灰体浆体中的60%,净水泥浆中的43%左右,在水化1天会增大氢氧化钙的择优度,水化14天和28天的择优度会减小;层状硅酸钠会导致硅灰-水泥体系浆体中早期的水化产物C-S-H的形貌从I型的短纤维状转变为II型的三维网格状;钙矾石晶体颗粒相对在a、b轴方向的生长受限,c轴方向的生长得到加强,并且易以某些生长点为中心向外放射状生长;层状硅酸钠添加到水泥/硅灰体系浆体中有助于浆体中毫米级孔隙的孔隙大小减小和在浆体中的均匀分布,微米级孔隙范围内孔径较大的孔隙数量有所增加,纳米级的总孔隙相似,20nm左右的开孔孔隙度大大增加。（5）通过层状硅酸钠-硅灰-水泥体系浆体水化进程中固形物特征-孔隙特征-性能特征的研究结果,结合工程需求,设计出了在抗压强度和早强方面都具有较大优势的可用于灌注锚固体的浆体。该浆体设计到应用的过程实现了以微观理论为依据,宏观性能验证的灌浆材料设计思路,对该体系浆体或其它体系浆体的绿色高性能发展和设计与应用提供理论依据和技术指导。
付争[5]（2020）在《颗粒材料细宏观性能关联的纳米压痕测试研究》文中提出对土材料力学性质的研究逐渐由宏观到兼顾微观,土材料微小尺度的研究已经成为一个不容忽视的课题。在其他材料领域,材料微小尺度力学性质的研究同样备受关注。纳米压痕技术已经成为人们研究材料微观力学性能的重要手段,论文采用纳米压痕仪对人工制备土样进行试验研究,这对推进土材料微小尺度力学性能的研究具有重要意义。但由于传统的纳米压痕技术理论适用于相应测试尺度下的连续性材料,而将其应用到相应测试尺度下的非连续性材料时不能直接套用,应进行相应的分析和修正。因此本文将粒径相同的玻璃珠作为材料骨架与胶结物混合,经过特殊排列制备出由颗粒与胶结物质组成的理想化复合材料,其力学传递机制明确,力学性质稳定,便于进行细宏观分析。在试验过程中,通过改变压痕的相对位置得到压头作用于连续性材料和非连续性材料时的荷载-位移曲线。分析荷载-位移曲线加载阶段和卸载阶段的特征,并结合传统纳米压痕技术理论,得到压头作用于骨架颗粒和胶结物质的本质区别在于两者与压头轮廓有关的加载函数不同。对比分析理想化复合材料的二维受力断面图,得到纳米压痕技术应用于理想化复合材料时的加载函数。依据压头作用于骨架颗粒和胶结物时各自不同的加载函数,结合微/纳米测试技术现论中关于材料压痕硬度和弹性模量的定义,分别推导得出理想化复合材料的弹性模量和硬度。最后着重分析影响理想化复合材料压痕硬度的两个重要因素即胶结作用和颗粒定向排列,研究结果表明:（1）压入骨架颗粒中心时,随压入深度的增加,荷载-位移曲线在加载阶段表现有所区别,这主要是因为当h<1000nm时压痕结果只受骨架颗粒这一单一相物质的影响,压头为锥形压头,其轮廓函数使用锥形压头对应的轮廓函数;当h>1000nm时两相物质之间存在相互作用,压头可以抽象为圆柱状平底压头,其轮廓函数使用圆柱平底压头对应的轮廓函数。（2）通过分析压痕作用于不同位置时荷载-位移曲线加载阶段的特征,结合理想化复合材料二维受力断面,提出几种特定工况时的加载函数。（3）对试验求得的荷载-位移曲线中卸载曲线上部分的数据进行拟合,得到拟合加载函数。对比后发现,其与前文理论推导求得的加载函数形式相符。依据特定工况时的加载函数,结合纳米测试技术理论中关于材料压痕硬度和弹性模量的定义,分别推导得出理想化复合材料在相应工况时弹性模量和压痕硬度的具体表达式。（4）颗粒间的胶结作用由胶结物自身强度和胶结物、骨架颗粒间的粘结强度两部分组成。骨架颗粒的定向排列方式对该种理想化复合材料压痕硬度有一定影响,当竖向力的作用范围小于一倍的粒径且摩擦强度较胶结强度小时,骨架颗粒松散排列时该种复合材料的压痕硬度较颗粒紧密排列时要高。
李恒天[6]（2020）在《铁尾矿基充填材料研发及性能研究》文中进行了进一步梳理我国在一些矿山及周边和岩溶地区形成了大量的采空区,已经成为制约矿山安全发展及采空区上部城市化发展的一个重要难题,存在很大的安全生产风险,亟待合理解决。充填法是治理采空区最直接最有效的方式之一,充填材料是保证充填工程质量的核心,而目前常见的充填材料多以水泥及其替代品为胶结材料,碎石、砂、尾矿等为集料,存在充填成本高、环境污染严重和尾矿高附加值利用率低等问题。同时,铁尾矿大量堆积产生的生态环境问题和安全生产问题日益严重,引起全社会的担忧和广泛关注。因此,采空区的充填治理和铁尾矿的高附加值利用成为亟需解决的关键科学问题。本文针对充填工程需求和铁尾矿的低附加值利用现状,通过调查研究,室内实验和数值模拟分析相结合的方法,研发了铁尾矿基充填材料,对其物理力学性能和工作性能进行了实验分析和数值模拟研究。主要研究内容及成果如下:（1）针对原状铁尾矿活性低,不能直接作为胶结材料的问题,采用机械粉磨和化学激发相结合的方式,研究了铁尾矿的活性激发技术,分析了活化铁尾矿作充填用胶结材料的可行性。研究表明,铁尾矿经机械粉磨30 min并通过270目方孔筛后反应活性指数达到68.1%,氢氧化钠和硅酸钠对铁尾矿的活化效果更佳,利用XRD和SEM-EDS测试技术,从微观角度分析了铁尾矿的活化机理。（2）为确定充填用胶结材料的体系组成,借鉴GB/T12957-2005《用作水泥混合材的工业废渣活性试验方法》,以铁尾矿:矿渣（粉煤灰、煤矸石）=7:3比例制备试块进行固废相容性实验,以结石体抗压强度为评价依据,研究表明,铁尾矿-矿渣二元体系抗压强度最高,即铁尾矿与矿渣的相容性更好,在氢氧化钠掺量为4%时,结石体28 d抗压强度可达6.15 MPa,确定铁尾矿-矿渣二元体系为充填用铁尾矿基胶结材料的主要组成部分,通过XRD和SEM-EDS测试技术从微观角度对水化产物进行了分析阐述。（3）基于协同互补利用理论,提出了胶结材料为铁尾矿-矿渣-熟料三元体系,通过大量配比实验,研究了碱性激发剂种类和掺量、熟料掺量和矿渣掺量对铁尾矿基胶结材料抗压强度的影响,获得了铁尾矿基胶结材料的优选配比为:铁尾矿64%,矿渣30%,熟料6%,碱性激发剂为氢氧化钠,掺量为体系总质量的2%。（4）以铁尾矿基胶结材料为胶凝材料,以原状铁尾矿砂为集料,制备了铁尾矿基充填材料。研究了质量浓度和胶砂比两种因素对材料物理力学性能（泌水率、结石率、体积稳定性和抗压强度）和工作性能（流动度）的作用规律。在满足结石体抗压强度和料浆流动性等性能要求的同时,通过对质量浓度和胶砂比的动态调整,可降低充填成本和提高充填工程适用性。实验结果表明:当料浆质量浓度为70%,胶砂比1:4时,充填料浆的泌水率为4.66%,流动度为188 mm,结石体28 d抗压强度为2.03 MPa,达到多数充填工程的要求。随着养护时间的延长,结石体干缩率逐渐加大,养护7d时结石体体积干缩变化最显着。（5）运用有限差分法数值模拟软件FLAC 3D模拟研究了铁尾矿基充填体的变形规律及采空区充填前后竖向应力和竖向变形的变化,为将铁尾矿基充填材料应用在采空区充填工程中提供了一定的科学依据。
常宁[7]（2020）在《钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料制备隔声板材的研究》文中研究指明基于尾矿年产量大,利用率低的社会现状,本课题以钒钛磁铁尾矿为主要研究对象,以达到提高钒钛磁铁尾矿高附加值利用的目的。首先,采用机械活化的方式对钒钛磁铁尾矿活化,研究了钒钛磁铁尾矿粉磨特性和活性;其次,在活化研究的基础上,研究了钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料的制备及性能,而后采用XRD、SEM、FT-IR、TGA、等温量热仪等测试方法揭示了钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料的水化硬化机理;最后,基于隔声原理,利用钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料和粗颗粒钒钛磁铁尾矿,制备了符合硅酸钙板标准的隔声板材。研究主要结论如下:通过对钒钛磁铁尾矿特性和活性研究,可知尾矿主要矿物组成为辉石、铁韭闪石、绿泥石、黑云母等,属于火山质类原材料。钒钛磁铁尾矿的易磨性能高于高硅铁尾矿,粉磨30min钒钛磁铁尾矿的比表面积就可达到400m2/kg,而高硅铁尾矿则需要100min;通过比表面积与粉磨时间的关系,求得粉磨动力学方程为:S=-416.81+567.69lgt,R2=0.982;钒钛磁铁尾矿的硅铝离子浓度ICP-MS测试表明,溶液中的硅、铝离子浓度随粉磨时间的延长而增大,硅铝离子最高浓度分别可达到13.04mg/L、4.59mg/L;钒钛磁铁尾矿的活性指数在62.5%70.1%之间,证明了机械力活化后钒钛磁铁尾矿的活性。通过纯水泥、尾矿-水泥复合胶凝材料（3:7）以及尾矿-硅灰-水泥复合材料（2:1:7）3组胶凝材料的水化反应机理研究,表明胶凝材料水化产物早期就有钙矾石（AFt）、C-S-H凝胶、Ca（OH）2产生。随着龄期的增长,钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料体系中,Ca（OH）2的量逐渐减小,表明了二次水化程度逐渐加深,钒钛磁铁尾矿中的活性组分与Ca（OH）2反应生成一系列水化产物。然而尾矿中的活性组分远没有硅灰中的活性组分高,其二次水化产物的量也较小。其主要水化产物主要包括C-S-H凝胶、水化铝酸钙（C3AH6）、AFt等。钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料和粗颗粒尾矿制备的单层隔声板材与多层结构的隔声板材,其抗折强度符合JC/T 564.1-2018《纤维增强硅酸钙板;第一部分:无石棉纤维硅酸钙板》R1R2级的要求。当单层隔声板材中单掺微细钢纤维体积维掺量为0.93%,抗折强度达到了8.0 MPa;单掺橡胶粉为1%时,其抗折其强度达到了8.8 MPa;复掺微细钢纤维与橡胶粉时,对应的掺量分别为1.6%和3%,抗折强度达到最高,为6.1 MPa。分层浇筑不同配料料浆制备的多层结构板材,抗折强度达8.2 MPa。
潘丽萍[8]（2020）在《钢包透气塞用刚玉质耐火材料的设计制备和断裂过程表征及服役模拟》文中研究说明刚玉质耐火材料是精炼钢包透气塞的首选材质,其高温服役环境异常恶劣,热端温度可高达1650-1700°C,冷、热端面的温差超过1000°C,长时间承受浇钢和出钢的反复冷热循环冲击,最终引起材料热机械损毁。随着钢水炉外精炼比例增加,透气塞使用寿命大幅度降低,导致生产中需要频繁的更换和维修,影响了炉外精炼工艺的节奏,也威胁着钢包在线周转和生产安全。因此,进一步改善刚玉质耐火材料的抗热震性,延长透气塞服役寿命,从而提升钢包精炼效率和安全生产是目前冶金工作者的重要任务之一。目前,研究者通过引入氧化镁、氧化锆等组分来改善刚玉质耐火材料的抗热震性,但提升空间受限;其次,以往受实验条件限制,常采用传统的水淬冷法测定材料的强度保持率来表征刚玉质耐火材料的抗热震性,而对刚玉质耐火材料真实断裂过程缺少科学地评价,也无法获取与材料抗热震因子相关联的断裂参数,对刚玉质耐火材料内部存在的多尺度裂纹关注也更少;最后,对真实服役条件下刚玉质耐火材料的损毁机制也仅从用后材料分析判断。针对上述问题,本论文首先从Al2O3-CaO二元系中选取片状六铝酸钙相（CaO×6Al2O3,简称CA6）和低热膨胀系数的二铝酸钙（CaO×2Al2O3,简称CA2）开展刚玉质耐火材料的微结构调控研究,具体包括:（1）在刚玉质耐火材料的基质内设计含CA6相和CA2相的微结构（含量、形貌、分布）;（2）在刚玉质耐火材料中引入不同粒度的六铝酸钙骨料取代部分刚玉骨料,旨在设计与制备具有高抗热震性的透气塞用刚玉质耐火材料。其次,采用楔形劈裂技术、数字图像相关技术及反演算优化技术,系统地研究了张应力作用下材料的裂纹扩展过程,获取了真实的断裂能、拉伸强度等断裂参数,探明了刚玉质耐火材料的断裂机理。最后,采用数值仿真技术系统研究了刚玉质耐火材料在实际服役工况下的损毁机制,为优化透气塞材料的开发提供理论依据,具体包括:（1）采用扩展有限元法研究刚玉质耐火材料裂纹尖端的应力强度因子K,揭示材料承载能力与初始裂纹尺寸的作用规律;（2）基于热固耦合模型,以真实透气塞结构为分析对象,研究透气塞服役过程中材料属性与温度场及热应力场的相关性。通过上述的研究工作,得到如下主要结论:1.刚玉质耐火材料制备过程中通过控制结合剂铝酸盐水泥含量,可以成功地设计相组成和微结构,改善刚玉质耐火材料的力学性能和抗热震性。在高温处理（1600°C）后,当水泥含量从1 wt%增加到10 wt%时,CA6相在材料内原位生成并且其数量增多,其分布从基质向骨料蔓延,其形貌从板状向等轴状转变,互锁状齿合结构逐渐形成,使得冷态和热态抗折强度逐渐增加;当水泥含量从10 wt%增加到15 wt%时,CA2相在材料中原位生成,CA6相逐渐减少,形成了包裹刚玉骨料的CA6/CA2梯度反应层（内层CA6,外层CA2）,较好地吸收了热应力,提升了刚玉质耐火材料的抗热震性能。2.通过引入不同粒度的六铝酸钙骨料,可以显着改善骨料与基质界面特性,成功制备高抗热震性刚玉质耐火材料。将5-3、3-1、1-0 mm的CA6颗粒单独或同时替代板状刚玉骨料制备刚玉质耐火材料,显着降低了材料的热膨胀系数,改善了材料的微结构,使得刚玉质耐火材料常温及中高温强度获得显着提升;其中,三种CA6骨料同时取代的刚玉质耐火材料界面结合最优,与未添加CA6的材料相比,高温热处理后,冷态和热态抗折强度分别提升了4.7%和10.8%。3.借助楔形劈裂技术、数字图像相关技术及反演算优化技术,定量表征了张应力作用下刚玉质耐火材料的断裂机理。在刚玉质耐火材料中添加高含量水泥（15 wt%）或同时引入三种粒度的CA6颗粒（5-3、3-1、1-0 mm）,增加了材料断裂过程中内部裂纹扩展的曲折路径及耗散能量,使得材料断裂能、特征长度增大,x方向上的应变最高、主裂纹最长,提高了材料抵抗裂纹扩展的能力;刚玉质耐火材料抵抗裂纹扩展的能力与裂纹扩展路径（骨料、基质和界面）直接相关,骨料内扩展比例越大,抵抗裂纹扩展能力越弱,其中含三个粒度CA6的刚玉质耐火材料具有最优抵抗裂纹扩展能力。4.利用扩展有限元法和线弹性本构关系,探明了刚玉质耐火材料极限承载能力与初始裂纹长度之间的内在规律。刚玉质耐火材料在受张应力作用时,在相同初始裂纹尺寸下,材料裂纹尖端应力强度因子K与外部载荷呈线性相关;在相同外部载荷条件下,裂纹尖端应力强度因子K与初始裂纹尺寸平方根呈线性相关;刚玉质耐火材料承受的极限载荷与初始裂纹尺寸呈反相关。5.真实服役工况下透气塞的最大热应力发生在浇钢瞬间及吹氩阶段,其损毁发生在上部热端面,含三个粒度六铝酸钙骨料的刚玉质耐火材料降低了透气塞内部温度差及热应力。导致透气塞内部较大温度梯度的主要原因是装钢运输开始阶段的钢水热冲击及吹氩阶段低温氩气与高温透气塞的强制换热,狭缝式透气塞损毁的主要位置在Y=0.323 m以上截面;材料的热导率及热膨胀系数分别对其内部的温度场和热应力场敏感度最高:含三个粒度CA6的刚玉质耐火材料结构内部温度场和热应力场分布最优,能有效提高狭缝式透气塞的服役寿命。
秦韶丰[9]（2020）在《智能OH-调节微胶囊在混凝土中的钢筋锈蚀保护性能研究》文中研究表明钢筋混凝土材料是现今使用最为广泛的建筑材料之一。鉴于我国沿海战略的发展需要,滨海环境的钢筋混凝土基础设施发展需求日益强烈。然而,滨海环境下钢筋混凝土结构很容易受到环境的作用,尤其是在浪溅区,混凝土结构很容易受到氯离子侵蚀而诱发钢筋锈蚀。混凝土中的钢筋锈蚀会导致结构提前开裂,极大地缩短了原本设计的使用寿命,直接和间接地对国民经济造成了重大损失。针对于特殊环境的钢筋锈蚀问题,基于pH调节微胶囊技术为钢筋混凝土结构耐久性问题提供了一种新型的解决方案,对于结构服役过程的性能保护和延长滨海环境下结构的使用寿命具有重大的意义。基于浪溅区环境作用、钢筋锈蚀理论和高分子微胶囊制备技术,本文设计了一种智能的OH-调节微胶囊体系以增强滨海环境下钢筋混凝土结构中钢筋的耐锈蚀能力,并采取微米级X射线断层扫描成像技术原位无损地追踪了微胶囊OH-调节微胶囊体系钢筋锈蚀保护过程。一般而言,钢筋锈蚀的开始往往与混凝土内部的氯离子浓度和OH-浓度相关。滨海环境浪溅区中的干湿循环过程不仅加速了氯离子的渗透,也伴随着碱度钙相的流失,使得滨海环境下的混凝土结构的钢筋锈蚀往往发生浪溅区。本文设计该智能OH-调节微胶囊体系以乙基纤维素材料（EC）为微胶囊囊壁材料和氧化钙（CaO）为囊芯材料,以调节钢筋混凝土内部的pH环境为主,保证钢筋钝化膜结构在一定pH环境的稳定,延缓钢筋锈蚀的发生或减低钢筋锈蚀速率。成功制备的智能OH-调节微胶囊（CaO/EC微胶囊）首先进行基本性能分析,包括微胶囊微观形貌、粒径区间以及与水泥搅拌过程的机械性能等基础指标。研究结果表明该智能OH-调节微胶囊具有微米级别粗糙的表面、适中的粒径尺寸、微胶囊分布均匀并与混凝土搅拌和水化后仍具备很好的机械性能,满足该体系混凝土的基本要求。其次,利用干湿循环试验来模拟滨海环境浪溅区作用,并采用新型无损的X射线计算机断层扫描（X-rayμCT）技术原位地跟踪和对比有无微胶囊体系钢筋混凝土结构的钢筋锈蚀特性,以及定量地分析该体系钢筋锈蚀缓蚀作用。研究结果表明:（1）智能OH-调节微胶囊体系能够通过延缓钢筋锈蚀的发生（起锈点）;（2）智能OH-调节微胶囊体系通过pH调节来减缓钢筋锈蚀速率,以此延迟混凝土开裂（开裂点）,以此表现出有效的钢筋锈蚀保护作用。（3）SEM研究表明,在干湿循环条件下,当Cl-侵蚀至混凝土时,微胶囊会被触发破裂,通过释放的CaO可以在混凝土中实现智能的OH-调控。（4）不同掺量的智能OH-调节微胶囊体系表现作用不一致,钢筋锈蚀保护效率与掺入的微胶囊量不成正比。过量的掺入微胶囊将引入新的混凝土强度问题。
伊海赫[10]（2020）在《微生物提升钢渣胶凝材料安定性和利用率的作用及机理》文中提出钢渣作为炼钢过程中的副产物,排放量巨大,且长期以来未得到有效利用。堆存的巨量钢渣不仅大量占用有限的土地资源,污染环境,同时也是一种巨大的资源浪费。一方面钢渣中含大量胶凝矿物,可用于制备建材制品,但水化活性很低,难以高效利用;另一方面,钢渣中存在较高含量的游离氧化钙与游离氧化镁,安定性问题使其作为建材化利用存在严重安全问题。针对上述问题,本文提出了利用微生物技术制备钢渣胶凝材料的方法,加速钢渣矿物中钙镁离子的溶出速率,并将其转化为具有胶结性能的碳酸盐矿化产物,同时解决了由游离氧化钙、游离氧化镁引发的钢渣体积稳定性不良问题,实现了钢渣制备建材制品的稳定高效利用。本文首先创新提出了利用微生物技术制备钢渣胶凝材料的技术路线,围绕钢渣安全和高效利用两个关键问题,对微生物解决钢渣胶凝材料安定性问题与钙镁矿物的利用转化效率进行了分析,针对单一矿化微生物钢渣胶凝材料仍存在的问题,提出了使用复合微生物制备钢渣胶凝材料的方法。开展了复合微生物作用下f-Ca O、f-Mg O、β-C2S和C3S单矿物矿化反应动力学与矿化反应产物的研究,深入分析了钢渣胶凝材料孔溶液中复合微生物作用机理。结合微生物矿化钢渣道路铺装材料的工业生产,优化了复合微生物钢渣胶凝材料的配方与制备工艺,系统研究了微生物钢渣胶凝材料的性能与微观结构,形成了适用于钢渣胶凝材料的微生物外加剂控制指标与应用方法。取得的主要研究结论和创新成果包括以下四方面:（1）选取了适用于钢渣胶凝材料的专用矿化微生物,微生物矿化钢渣胶凝材料强度可达到41.7 MPa,与碳化相比强度提高52%;游离氧化钙反应率由81%提升至94%;游离氧化镁反应率由62%提升至76%,钢渣矿物中钙镁利用率由37.3%提升至59.8%,钢渣矿物中仍有大量钙镁未被利用。压蒸实验后,微生物矿化钢渣胶凝材料线性膨胀率降至0.53‰,与碳化相比降低50%以上,但膨胀率仍高于国家标准不得超过0.5‰的规定,微生物矿化钢渣胶凝材料仍存在安定性问题。为彻底解决钢渣安定性问题并提高钢渣的利用效率,仍需进一步提升f-Ca O、f-Mg O、β-C2S、C3S反应率,深入探究微生物对钢渣的矿化作用机理。（2）针对单一矿化微生物钢渣胶凝材料存在的问题,提出了复合微生物技术。对f-Ca O、f-Mg O单矿物的矿化反应的过程与机理进行研究发现,复合微生物作用下f-Ca O反应的表观活化能为1.65k J/mol,f-Mg O反应的表观活化能为7.89k J/mol,与碳化相比反应表观活化能显着降低,f-Mg O反应类型由化学反应控制过程转变为扩散控制过程。复合微生物作用下五家钢厂钢渣体积稳定性均符合国家标准规定,对f-Ca O含量于小于7%、f-Mg O含量小于7%的钢渣,复合微生物技术可有效改善其安定性问题;对于不同细度宝钢钢渣,当线膨胀率降低到0.5‰以下的安全范围时,粉磨细度可从600m2/kg降低到360m2/kg以下,对粉磨难度极大的钢渣而言,具有重大的节能效益。游离氧化钙主要产物为方解石;游离氧化镁主要产物三水菱镁石,复合微生物矿化产物的晶粒尺寸更小,颗粒尺寸更大,矿化产物的形成微观结构更为致密。复合微生物作用下β-C2S反应的表观活化能为15.3k J/mol,C3S反应的表观活化能为13.7k J/mol,与碳化相比反应表观活化能降低,反应控制类型均由混合控制过程转变为扩散控制过程。不同钢厂钢渣和不同细度宝钢钢渣均验证了复合微生物对钢渣胶凝材料强度的显着提升作用。矿化β-C2S、C3S主要产物中均为碳酸钙,晶型主要为方解石与球霰石;矿化产物中无定型相主要为无定型二氧化硅与少量的C-S-H凝胶。通过对晶粒尺寸、微观形貌、黏附力的分析得到矿化产物晶粒尺寸更小,黏附力大,微观结构致密。（3）为进一步揭示复合微生物作用机理,深入分析了钢渣孔溶液中复合微生物萌发、生长与矿化结晶过程:JW菌加入后,钢渣胶凝材料中的钙镁离子溶出速率均有较大提升,钙离子浓度提升近十倍,镁离子浓度提升近5倍,为矿化反应的进行提供了丰富的阳离子;为矿化微生物的萌发、生长提供了适宜条件,矿化微生物芽孢萌发率200min时高于80%,与在去离子水中萌发率相近。30℃条件下的矿化微生物酶km最小,为1.12×10-2mol,此时矿化酶对二氧化碳底物的作用效率达到最大值;Zeta电位试验表明微生物细胞表面可作为成核位点加速矿化产物沉积;矿化微生物酶可显着提升矿化产物生产速率,酶活性为0.41U/ml时Ca CO3沉积速率常数f可达5.75×10-2h-1,而在未添加矿化微生物对比组仅为0.03×10-2h-1,提升近200倍。利用XRD、EDS、SEM、TEM分析手段,明确了微生物法诱导的方解石晶体形态为球形或不规则球形团聚体,微生物矿化形成的方解石上也有许多微生物印迹,微生物碳酸钙的粒径大于化学碳酸钙,矿化方解石分解温度高于化学法生成的方解石。（4）结合微生物矿化钢渣道路铺装材料的工业生产,优化了复合微生物钢渣胶凝材料的配方与制备工艺,制备的复合微生物矿化钢渣道路铺装制品产物稳定、体积稳定性好、强度高、耐久性优良,形成了适用于钢渣胶凝材料的微生物外加剂控制指标与应用方法;优化制备工艺与配比的复合微生物钢渣胶凝材料强度最高可达到55.7MPa,与碳化钢渣相比强度提高一倍以上;线性膨胀率0.2‰,远低于国家标准对水泥制品压蒸线性膨胀的要求,与碳化钢渣相比降低80%。通过XRD、TG分析,复合微生物钢渣胶凝材料中硅酸盐矿物、游离氧化钙、游离氧化镁等矿物反应速率提升显着,钙镁矿物的利用率与碳化相比提升一倍以上;通过对复合微生物钢渣胶凝材料孔隙结构定量表征,复合微生物钢渣试件孔隙结构分布更加均匀,孔隙率降低。
二、水泥工业现代粒度测试技术探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水泥工业现代粒度测试技术探讨（论文提纲范文）
（1）石墨烯改性水泥基材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水泥收缩裂缝研究 |
| 1.2.2 石墨烯改性水泥基材料研究进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 研究目的与意义 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 实验设备与方法 |
| 2.1 实验设备 |
| 2.2 分析与表征方法 |
| 2.2.1 粒度测试 |
| 2.2.2 光谱分析 |
| 2.2.3 显微镜分析 |
| 2.2.4 热分析 |
| 2.2.5 X射线分析 |
| 2.2.6 压汞法分析 |
| 2.2.7 声发射分析 |
| 2.2.8 电化学测试 |
| 2.3 物理性能测试 |
| 2.3.1 水泥净浆及胶砂强度 |
| 2.3.2 保水性和失水率 |
| 第三章 氧化石墨烯在水泥基体中的分散性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氧化石墨烯的团聚行为 |
| 3.2.1 原材料表征 |
| 3.2.2 氧化石墨烯团聚物观察 |
| 3.2.3 氧化石墨烯的团聚机理分析 |
| 3.3 氧化石墨烯的分散性研究 |
| 3.3.1 高速搅拌法 |
| 3.3.2 聚羧酸分散法 |
| 3.3.3 球磨法 |
| 3.3.4 包覆法 |
| 3.3.5 不同分散方法对强度及孔结构的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 石墨烯改性水泥基材料的导热及温变性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 石墨烯的分散性研究 |
| 4.2.1 原材料表征 |
| 4.2.2 石墨烯水性悬浮液的分散性表征 |
| 4.2.3 石墨烯在水泥基体中的分散性研究 |
| 4.3 石墨烯对水泥导热能力的影响 |
| 4.4 石墨烯对大体积砂浆内外温差的影响 |
| 4.5 球磨法分散石墨烯及对水泥导热能力的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 石墨烯改性水泥基材料的收缩及抗裂性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 石墨烯对早期收缩性能的影响 |
| 5.2.1 实验测试过程 |
| 5.2.2 早期收缩性能 |
| 5.3 石墨烯对抗裂性能的影响 |
| 5.3.1 抗裂实验过程 |
| 5.3.2 抗裂性能表征与评价 |
| 5.4 石墨烯改善收缩及抗裂的机理探讨 |
| 5.4.1 水泥基体内部水分的影响 |
| 5.4.2 水泥基体微观结构的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 石墨烯改性水泥基材料的强度及微观结构研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 石墨烯对力学强度的影响 |
| 6.2.1 聚羧酸分散法制备砂浆的强度 |
| 6.2.2 球磨法制备砂浆的强度 |
| 6.3 氧化石墨烯/石墨烯对水泥水化性能的影响 |
| 6.3.1 氧化石墨烯到石墨烯的转化研究 |
| 6.3.2 水化热分析 |
| 6.3.3 XRD分析 |
| 6.3.4 SEM分析 |
| 6.4 氧化石墨烯对无水硫铝酸钙水化性能的影响 |
| 6.4.1 无水硫铝酸钙表征 |
| 6.4.2 氧化石墨烯包覆无水硫铝酸钙表征 |
| 6.4.3 水化热分析 |
| 6.4.4 水化产物分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 石墨烯对水泥基材料中钢筋锈蚀的影响研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 石墨烯对钢筋锈蚀的影响 |
| 7.2.1 初始状态的钢筋电化学行为 |
| 7.2.2 浸泡4天的钢筋电化学行为 |
| 7.2.3 浸泡12天的钢筋电化学行为 |
| 7.2.4 浸泡28天的钢筋电化学行为 |
| 7.2.5 浸泡64天的钢筋电化学行为 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（2）磷建筑石膏在碱性环境中的水化硬化和微结构调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 磷石膏的材料特性及预处理 |
| 1.2.2 磷石膏在建筑材料中的应用 |
| 1.3 建筑石膏研究现状 |
| 1.3.1 建筑石膏性能特点 |
| 1.3.2 水化机理 |
| 1.3.3 水化硬化性能 |
| 1.3.4 石膏晶体学特性及强度的产生 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 1.4.1 研究出发点 |
| 1.4.2 研究目标 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 1.4.4 拟解决的关键问题 |
| 1.4.5 技术路线 |
| 第二章 原材料与试验方法 |
| 2.1 原材料 |
| 2.1.1 建筑石膏粉 |
| 2.1.2 辅助胶凝材料 |
| 2.1.3 外加剂 |
| 2.2 试验方法和仪器 |
| 2.2.1 基本物理力学性能测试 |
| 2.2.2 水化过程表征 |
| 2.2.3 微观性能测试 |
| 2.2.4 耐久性测试 |
| 第三章 磷建筑石膏的理化特性及应用分析 |
| 3.1 磷建筑石膏粉颗粒特性 |
| 3.1.1 外观及形貌 |
| 3.1.2 孔结构 |
| 3.1.3 预处理与粉磨 |
| 3.1.4 放射性 |
| 3.2 磷建筑石膏粉的组成 |
| 3.2.1 化学成分 |
| 3.2.2 物相组成 |
| 3.2.3 杂质分析 |
| 3.3 建筑石膏粉的物理力学性能 |
| 3.3.1 净浆物理性能 |
| 3.3.2 净浆力学性能 |
| 3.4 磷建筑石膏的应用 |
| 3.4.1 磷建筑石膏的推广 |
| 3.4.2 磷建筑石膏与外加剂的适应性 |
| 3.4.3 建筑石膏基材料的耐水性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磷建筑石膏水化硬化性能研究 |
| 4.1 水化过程研究 |
| 4.1.1 原位水化观察 |
| 4.1.2 水化热力学分析 |
| 4.1.3 水化特征分析 |
| 4.2 水化动力学分析 |
| 4.2.1 结晶原理 |
| 4.2.2 水化表征 |
| 4.3 硬化体显微结构 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 晶体形貌 |
| 4.3.3 孔结构 |
| 4.4 磷建筑石膏水化硬化机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 磷建筑石膏在碱性环境的水化硬化 |
| 5.1 pH对磷建筑石膏物理力学性能的影响 |
| 5.1.1 pH对磷建筑石膏凝结时间及强度的影响 |
| 5.1.2 缓凝剂作用下pH对磷建筑石膏凝结时间及强度的影响 |
| 5.2 pH对磷建筑石膏水化进程的影响 |
| 5.2.1 水化温度 |
| 5.2.2 水化热 |
| 5.2.3 电阻率 |
| 5.3 pH对硬化体微结构的影响 |
| 5.3.1 水化程度及物相分析 |
| 5.3.2 晶体形貌 |
| 5.3.3 孔结构 |
| 5.4 机理分析 |
| 5.4.1 离子浓度 |
| 5.4.2 物相变化 |
| 5.4.3 pH演变 |
| 5.4.4 颗粒粒度演变 |
| 5.4.5 颗粒形貌变化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 磷建筑石膏在碱性环境的水化硬化调控 |
| 6.1 无机盐对磷建筑石膏水化硬化的影响 |
| 6.1.1 无机盐对磷建筑石膏物理力学性能的影响 |
| 6.1.2 无机盐对磷建筑石膏水化进程的影响 |
| 6.1.3 无机盐对硬化体微结构的影响 |
| 6.2 晶种对磷建筑石膏水化硬化的影响 |
| 6.2.1 晶种对磷建筑石膏物理力学性能的影响 |
| 6.2.2 晶种对磷建筑石膏水化进程的影响 |
| 6.2.3 晶种对硬化体微结构的影响 |
| 6.3 无机盐及晶种作用机理分析 |
| 6.4 碱对磷建筑石膏水化硬化的影响 |
| 6.4.1 碱对磷建筑石膏物理力学性能的影响 |
| 6.4.2 碱对磷建筑石膏水化进程的影响 |
| 6.4.3 碱对硬化体微结构的影响 |
| 6.4.4 机理分析 |
| 6.4.5 Ca(OH)_2的普适性 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 磷建筑石膏复合硅酸盐水泥的水化硬化性能 |
| 7.1 水泥对磷建筑石膏物理力学性能的影响 |
| 7.1.1 标稠需水量及经时损失 |
| 7.1.2 凝结时间 |
| 7.1.3 强度 |
| 7.2 水泥对磷建筑石膏水化硬化的影响 |
| 7.2.1 水化热 |
| 7.2.2 物相组成 |
| 7.2.3 微观形貌 |
| 7.3 水泥-磷建筑石膏复合材料的体积稳定性 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 全文结论、创新点与展望 |
| 8.1 全文结论 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 攻读博士学位期间发明专利 |
| 攻读博士学位期间参与科研项目 |
| 攻读博士学位期间参加会议 |
| 攻读博士学位期间参加国际课程 |
| 攻读博士学位期间获奖情况 |
| 致谢 |
（3）土遗址全长黏结锚固系统优化与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统岩土锚固研究综述 |
| 1.2.2 土遗址锚固研究综述 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 锚固工艺与性能测试技术优化及设备研发 |
| 2.1 锚固工艺优化与设备研发 |
| 2.1.1 可控式高效钻孔整套设备及使用方法 |
| 2.1.2 钻机专用防尘装置及使用方法 |
| 2.1.3 整套清孔装置及使用方法 |
| 2.1.4 渗透加固锚孔壁的装置及使用方法 |
| 2.1.5 锚固注浆系统及其注浆方法 |
| 2.2 性能测试技术与设备的研发 |
| 2.2.1 浆-土界面应变测试方法 |
| 2.2.2 浆-土界面应变计的布设装置及使用方法 |
| 2.2.3 拉拔测试恒力加载系统及其使用方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 杆型与几何锚固参数对全长黏结拉力锚固系统性能的影响研究 |
| 3.1 试验方案及过程 |
| 3.1.1 试验设计 |
| 3.1.2 材料与方法 |
| 3.1.3 室内试验 |
| 3.1.4 原位试验 |
| 3.2 杆体类型试验结果与分析 |
| 3.2.1 试验过程现象与破坏模式 |
| 3.2.2 极限荷载与荷载-位移关系特征 |
| 3.2.3 界面测点应变沿黏结长度分布特征 |
| 3.2.4 界面测点应变随荷载时步变化特征 |
| 3.3 几何锚固参数试验结果与分析 |
| 3.3.1 试验结果 |
| 3.3.2 结果分析 |
| 3.4 锚固特性与机理 |
| 3.4.1 杆体类型 |
| 3.4.2 径向锚固参数 |
| 3.4.3 轴向锚固参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 浆土强度特性对全长黏结拉力型锚杆锚固性能的影响研究 |
| 4.1 模拟试验墙的建造 |
| 4.1.1 干旱区夯土遗址建造工艺与取材特征 |
| 4.1.2 试验墙选土的工程性质 |
| 4.1.3 试验墙体的夯筑流程 |
| 4.2 锚固浆液性能测试与选型 |
| 4.2.1 方法与材料 |
| 4.2.2 墙体试样与浆体试样物理力学指标测试 |
| 4.3 浆土强度比对锚固性能影响试验 |
| 4.3.1 试验方案与过程 |
| 4.3.2 试验结果与分析 |
| 4.3.3 讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全长黏结拉力锚固系统杆体-浆体界面黏结-滑移全过程分析 |
| 5.1 界面力学特性分析 |
| 5.1.1 界面的黏结应力和滑移的计算式 |
| 5.1.2 界面黏结-滑移曲线与双线模型 |
| 5.2 理想模型与界面黏结-滑移控制方程 |
| 5.2.1 理想模型 |
| 5.2.2 界面黏结-滑移控制方程 |
| 5.3 拉拔全过程行为分析和解析解的推导 |
| 5.3.1 弹性阶段 |
| 5.3.2 弹性-软化阶段 |
| 5.3.3 弹性-软化-松动阶段 |
| 5.3.4 软化-松动阶段 |
| 5.3.5 荷载-位移曲线上的特征点 |
| 5.4 锚固系统拉拔行为控制参数的标定 |
| 5.5 理论解与试验结果对比与锚固参数分析 |
| 5.5.1 荷载-位移曲线对比 |
| 5.5.2 杆体轴应力和界面剪应力分布曲线对比 |
| 5.5.3 锚固参数分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全长黏结拉压复合锚杆的提出与锚固机制研究 |
| 6.1 全长黏结拉压复合锚杆的提出 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 锚杆制作及其性能 |
| 6.2.2 原状夯土和SH改性泥浆的制作及其性能 |
| 6.2.3 原位试验与双界面同步监测布设 |
| 6.3 试验结果与分析 |
| 6.3.1 材料兼容性与杆体结构可靠性 |
| 6.3.2 破坏模式 |
| 6.3.3 极限荷载 |
| 6.3.4 荷载-位移特征 |
| 6.3.5 杆体-浆体界面的应变 |
| 6.3.6 浆体-土体界面的应变 |
| 6.4 拉压复合锚杆锚固性能与锚固机理 |
| 6.4.1 土遗址加固中木材的兼容性与加筋原理 |
| 6.4.2 拉压复合锚固系统的工作机制 |
| 6.4.3 拉压复合锚固系统的承载力计算 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间取得的研究成果及获奖情况 |
| A1.已发表学术论文 |
| A2.已授权专利 |
| A3.获奖情况 |
| 附录B 攻读学位期间参与的科研项目 |
（4）层状硅酸钠-硅灰-水泥体系浆体水化特征研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 层状硅酸钠研究进展 |
| 1.2.2 灌浆材料研究进展 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 研究的创新点 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 层状硅酸钠合成工艺研究 |
| 1.5.2 层状硅酸钠性能与晶体结构研究 |
| 1.5.3 灌浆材料基本性能研究 |
| 1.5.4 灌浆材料水化物特征研究 |
| 1.5.5 灌浆材料孔隙特征研究 |
| 1.5.6 研究技术路线 |
| 第2章 稻壳灰硅源制备层状硅酸钠的研究 |
| 2.1 稻壳灰分析 |
| 2.2 合成温度的制定 |
| 2.3 合成温度对层状硅酸钠晶型的影响 |
| 2.4 合成时间对层状硅酸钠晶型的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 层状硅酸钠特征研究 |
| 3.1 层状硅酸钠离子交换能力研究 |
| 3.2 层状硅酸钠晶体结构特征研究 |
| 3.3 层状硅酸钠的形貌特征研究 |
| 3.4 层状硅酸钠基团特征研究 |
| 3.4.1 红外光谱分析 |
| 3.4.2 拉曼光谱分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 层状硅酸钠-水泥浆体物化性能研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 水泥原料分析 |
| 4.1.2 浆体原料配比 |
| 4.2 浆体物性测试分析 |
| 4.2.1 物性测试与分析 |
| 4.2.2 流动度测定与分析 |
| 4.2.3 水化热特征研究 |
| 4.2.4 浆体强度分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 层状硅酸钠-水泥浆体水化特征研究 |
| 5.1 实验样品制备 |
| 5.2 浆体的XRD测试研究 |
| 5.2.1 水化初期浆体的XRD研究 |
| 5.2.2 不同水化时期浆体的XRD研究 |
| 5.2.3 氢氧化钙的XRD研究 |
| 5.3 浆体的热分析研究 |
| 5.3.1 浆体的TG-DTA研究 |
| 5.3.2 浆体的DTG研究 |
| 5.4 浆体的IR研究 |
| 5.5 浆体的SEM研究 |
| 5.5.1 C-S-H的 SEM研究 |
| 5.5.2 钙矾石的SEM研究 |
| 5.5.3 Ca(OH)2的SEM研究 |
| 5.6 浆体孔隙研究 |
| 5.6.1 孔隙的显微法研究 |
| 5.6.1.1 浆体孔隙的光学显微镜研究 |
| 5.6.1.2 浆体孔隙的扫描电镜研究 |
| 5.6.2 小角度X射线散射法研究 |
| 5.6.3 氮吸附法(BET)研究 |
| 5.6.3.1 浆体孔结构表征 |
| 5.6.3.2 孔径分布特征 |
| 5.7 层状硅酸钠-水泥浆体水化特征 |
| 第6章 层状硅酸钠-硅灰-水泥浆体性能研究 |
| 6.1 实验 |
| 6.1.1 硅灰分析 |
| 6.1.2 实验原料配比 |
| 6.2 浆体物性分析 |
| 6.2.1 凝结时间和泌水率分析 |
| 6.2.2 流动度分析 |
| 6.2.3 浆体水化热特征研究 |
| 6.2.4 强度分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 层状硅酸钠-硅灰-水泥浆体水化特征研究 |
| 7.1 浆体的XRD研究 |
| 7.1.1 水化早期浆体的XRD研究 |
| 7.1.2 不同水化龄期浆体的XRD研究 |
| 7.1.3 氢氧化钙的XRD研究 |
| 7.2 浆体热分析研究 |
| 7.2.1 浆体的TG-DTA研究 |
| 7.2.2 浆体的DTG研究 |
| 7.3 浆体的SEM研究 |
| 7.3.1 C-S-H的 SEM研究 |
| 7.3.2 钙矾石的SEM研究 |
| 7.3.3 氢氧化钙的SEM研究 |
| 7.4 浆体的红外光谱研究 |
| 7.5 浆体孔隙研究 |
| 7.5.1 显微镜法研究 |
| 7.5.1.1 光学显微镜法研究 |
| 7.5.1.2 电子扫描显微镜研究 |
| 7.5.2 小角X射线散射法研究 |
| 7.5.3 氮气吸附法研究 |
| 7.5.3.1 孔结构研究 |
| 7.5.3.2 孔隙分布研究 |
| 7.6 层状硅酸钠-硅灰-水泥浆体水化特征 |
| 第8章 层状硅酸钠-硅灰-水泥浆体在锚固体上的应用研究 |
| 8.1 工程地质情况 |
| 8.1.1 场区地层构成及特征 |
| 8.1.2 基坑支护方案设计 |
| 8.2 实验室配置 |
| 8.2.1 浆料制备 |
| 8.2.2 浆体强度检测 |
| 8.3 现场施工效果 |
| 8.4 本章小结 |
| 结论 |
| 问题与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（5）颗粒材料细宏观性能关联的纳米压痕测试研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展及现状 |
| 1.2.1 土体结构性的研究进展及现状 |
| 1.2.2 纳米压痕技术的研究进展及现状 |
| 1.3 骨架颗粒与胶结物质 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 创新点 |
| 2 试验研究总体方案 |
| 2.1 试验所用材料介绍 |
| 2.2 试验使用仪器介绍 |
| 2.2.1 纳米压痕仪简介 |
| 2.2.2 纳米压痕技术基本原理 |
| 2.2.3 热飘移速率限值 |
| 2.2.4 纳米压痕仪参数的设置 |
| 2.3 试验设计 |
| 2.3.1 控制变量 |
| 2.3.2 试样编号 |
| 2.3.3 压痕与骨架颗粒的相对位置 |
| 2.3.4 分析思路 |
| 2.4 试验操作方法及步骤 |
| 2.4.1 试样的制备 |
| 2.4.2 设置试验初始参数 |
| 2.4.3 装样及选取压痕点位 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 颗粒材料微/纳米测试技术应用 |
| 3.1 理想化复合材料特性 |
| 3.1.1 纳米压痕技术及试样特点 |
| 3.1.2 理想化复合材料的受力断面 |
| 3.2 压痕过程中的力学响应 |
| 3.2.1 压入颗粒中心时的力学响应 |
| 3.2.2 压入胶结物时的力学响应 |
| 3.3 机理分析 |
| 3.3.1 材料特征尺寸 |
| 3.3.2 十分之一经验法则 |
| 3.3.3 试验结果机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 颗粒材料微/纳米测试技术研究 |
| 4.1 加载函数 |
| 4.1.1 Sneddon(斯内登)通解 |
| 4.1.2 P1位置时的加载函数 |
| 4.1.3 P2位置时的加载函数 |
| 4.2 拟合加载函数 |
| 4.2.1 卸载段顶部曲线的拟合函数 |
| 4.2.2 对比分析 |
| 4.3 材料弹性模量和压痕硬度的计算 |
| 4.3.1 压头作用于骨架颗粒 |
| 4.3.2 压头作用于胶结物 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 颗粒材料压痕硬度分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 胶结作用的影响 |
| 5.2.1 试验结果统计 |
| 5.2.2 试验数据分析 |
| 5.3 颗粒定向排列的影响 |
| 5.3.1 试验数据统计 |
| 5.3.2 试验数据分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 成果与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 有待进一步研究的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（6）铁尾矿基充填材料研发及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 铁尾矿综合利用现状 |
| 1.2.2 铁尾矿活性激发研究现状 |
| 1.2.3 充填材料研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 第二章 原材料及实验方法 |
| 2.1 原材料及物理化学分析 |
| 2.1.1 铁尾矿 |
| 2.1.2 矿渣 |
| 2.1.3 粉煤灰 |
| 2.1.4 煤矸石 |
| 2.1.5 水泥熟料 |
| 2.1.6 激发剂 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 机械粉磨 |
| 2.2.2 粉体材料细度及粒径分布测试 |
| 2.2.3 铁尾矿基复合胶结材料试块制备方法 |
| 2.2.4 铁尾矿基充填材料试块制备方法 |
| 2.2.5 泌水率和结石率测试 |
| 2.2.6 充填体的体积稳定性测试 |
| 2.2.7 结石体抗压强度测试 |
| 2.2.8 流动度测试 |
| 2.2.9 微观结构分析 |
| 2.2.10 反应活性检验评价方法 |
| 第三章 铁尾矿反应活性激发方法研究 |
| 3.1 处置工艺对铁尾矿活化性能研究 |
| 3.1.1 机械粉磨时间对铁尾矿比表面积影响 |
| 3.1.2 机械粉磨时间对铁尾矿粒度及其分布的影响 |
| 3.1.3 处置工艺对铁尾矿反应活性指数的影响 |
| 3.2 化学激发对铁尾矿活化性能研究 |
| 3.2.1 实验方案 |
| 3.2.2 激发剂种类对铁尾矿活化性能影响及微观分析 |
| 3.2.3 激发剂掺量对铁尾矿活化性能影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 铁尾矿基复合胶结材料制备研究 |
| 4.1 固废相容性研究 |
| 4.1.1 实验方案 |
| 4.1.2 实验结果及微观机理研究 |
| 4.2 铁尾矿基复合胶结材料配比设计 |
| 4.3 碱性激发剂对铁尾矿基复合胶结材料的影响 |
| 4.3.1 碱性激发剂种类对复合胶结材料的影响 |
| 4.3.2 碱性激发剂掺量对复合胶结材料的影响 |
| 4.4 熟料掺量对铁尾矿基复合胶结材料的影响 |
| 4.5 矿粉掺量对铁尾矿基复合胶结材料的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 铁尾矿基充填材料性能及影响因素研究 |
| 5.1 铁尾矿基充填材料物理力学性能研究 |
| 5.1.1 充填料浆的泌水率和结石率研究 |
| 5.1.2 充填体体积稳定性研究 |
| 5.1.3 质量浓度及胶砂比对充填体抗压强度的影响 |
| 5.2 充填料浆流动度 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 充填体变形及采空区围岩稳定性数值模拟研究 |
| 6.1 数值模拟方案设计 |
| 6.1.1 基本假设 |
| 6.1.2 数值模拟模型 |
| 6.1.3 模型计算力学参数 |
| 6.1.4 确定边界条件 |
| 6.1.5 数值模拟目标 |
| 6.2 计算结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 进一步研究的建议与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 科研成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料制备隔声板材的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 铁尾矿国内外研究现状 |
| 1.2.1 铁尾矿产生及危害 |
| 1.2.2 铁尾矿的综合利用现状 |
| 1.2.3 铁尾矿在复合胶凝材料中的研究现状 |
| 1.3 隔声材料的国内外研究现状 |
| 1.3.1 隔声材料的隔声原理 |
| 1.3.2 新型隔声材料的研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第2章 研究方法与技术路线 |
| 2.1 研究思路 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 实验原料 |
| 2.3.1 钒钛磁铁尾矿 |
| 2.3.2 硅灰 |
| 2.3.3 水泥 |
| 2.3.4 废橡胶粉 |
| 2.3.5 微细钢纤维 |
| 2.3.6 其他原料 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 实验设备 |
| 2.4.2 原材料及成品性能测试方法 |
| 2.4.3 测试方法 |
| 2.4.4 分析与表征 |
| 第3章 钒钛磁铁尾矿的特性及活性研究 |
| 3.1 钒钛磁铁尾矿的特性研究 |
| 3.1.1 钒钛磁铁尾矿的物理特性 |
| 3.1.2 钒钛磁铁尾矿的SEM分析 |
| 3.1.3 钒钛磁铁尾矿的化学成分分析 |
| 3.1.4 钒钛磁铁尾矿的物相分析 |
| 3.2 钒钛磁铁尾矿粉磨特性研究 |
| 3.2.1 不同粉磨时间负压筛分分析 |
| 3.2.2 不同粉磨时间粒度特征分析 |
| 3.2.3 不同粉磨时间细度分析 |
| 3.2.4 钒钛磁铁尾矿易磨性分析 |
| 3.2.5 不同粉磨时间物相及微观结构分析 |
| 3.3 钒钛磁铁尾矿的活性研究 |
| 3.3.1 钒钛磁铁尾矿活性的碱溶出表征 |
| 3.3.2 钒钛磁铁尾矿活性指数分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料的水化特性研究 |
| 4.1 实验材料及配合比 |
| 4.2 水化热分析 |
| 4.2.1 钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料体系水化热分析 |
| 4.2.2 钒钛磁铁尾矿粉-硅灰-水泥复合胶凝材料体系水化热分析 |
| 4.3 复合胶凝材料水化机理研究 |
| 4.3.1 实验材料与配合比 |
| 4.3.2 不同组分胶凝材料的抗压强度 |
| 4.3.3 复合胶凝材料水化产物及微观形貌分析 |
| 4.3.4 复合胶凝材料水化过程研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 隔声板材的性能研究 |
| 5.1 隔声板材的制备原理 |
| 5.2 隔声板材抗折性能研究 |
| 5.2.1 钢纤维对板材抗折强度的影响 |
| 5.2.2 橡胶对板材抗折强度的影响 |
| 5.2.3 微细钢纤维-橡胶粉复掺对板材抗折强度的影响 |
| 5.2.4 多层结构对板材抗折强度的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）钢包透气塞用刚玉质耐火材料的设计制备和断裂过程表征及服役模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 透气塞用刚玉质耐火材料的发展趋势 |
| 1.3 刚玉质耐火材料的研究进展 |
| 1.3.1 刚玉质耐火材料制备 |
| 1.3.2 刚玉质耐火材料抗热震性能表征 |
| 1.4 非线性断裂行为的理论及应用现状 |
| 1.4.1 基于线弹性断裂力学的扩展准则 |
| 1.4.2 基于弹塑性断裂力学的扩展机制 |
| 1.4.3 裂纹扩展的非线性模型 |
| 1.5 耐火材料断裂行为的表征方法研究现状 |
| 1.5.1 楔形劈裂实验法 |
| 1.5.2 数字图像相关技术 |
| 1.5.3 数值模拟技术 |
| 1.6 本论文的提出及研究内容 |
| 第2章 水泥含量对刚玉质耐火材料的微结构和性能影响研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验过程 |
| 2.1.3 性能测试 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 物理性能 |
| 2.2.2 力学性能 |
| 2.2.3 抗热震性 |
| 2.2.4 物相组成 |
| 2.2.5 显微结构 |
| 2.2.6 讨论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 六铝酸钙骨料粒度对刚玉质耐火材料的微结构和性能影响研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.1.3 性能测试 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 物理性能 |
| 3.2.2 力学性能 |
| 3.2.3 抗热震性 |
| 3.2.4 物相组成 |
| 3.2.5 显微结构 |
| 3.2.6 讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于楔形劈裂法结合数字相关技术对刚玉质耐火材料断裂行为研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 实验过程 |
| 4.1.3 性能测试 |
| 4.2 反演算本构关系与数字相关法参数测定 |
| 4.2.1 反演算本构关系确定 |
| 4.2.2 DIC参数确定 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 水泥含量对刚玉质耐火材料断裂力学性能影响 |
| 4.3.2 六铝酸钙粒度对刚玉质耐火材料断裂力学性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于扩展有限元法对刚玉质耐火材料断裂行为模拟研究 |
| 5.1 扩展有限元模型 |
| 5.2 扩展有限元计算结果分析 |
| 5.2.1 单元尺寸对应力强度因子的影响 |
| 5.2.2 初始裂纹长度对应力强度因子的影响 |
| 5.2.3 三点弯曲实验模拟结果 |
| 5.2.4 刚玉质耐火材料的扩展有限元模拟 |
| 5.2.5 讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 基于热固耦合模型对透气塞服役损毁模拟研究 |
| 6.1 基本理论和方法 |
| 6.1.1 固体域求解理论 |
| 6.1.2 边界条件理论 |
| 6.2 有限元模型及边界条件 |
| 6.2.1 几何模型 |
| 6.2.2 数学模型 |
| 6.2.3 边界条件 |
| 6.3 不同材质透气塞模拟结果与讨论 |
| 6.3.1 温度场模拟结果 |
| 6.3.2 应力场模拟结果 |
| 6.3.3 讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 答辩委员会成员 |
（9）智能OH-调节微胶囊在混凝土中的钢筋锈蚀保护性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 混凝土结构的耐久性背景与设计要求 |
| 1.1.2 滨海环境浪溅区的钢筋锈蚀耐久性问题 |
| 1.2 浪溅区中混凝土结构的钢筋锈蚀机理及危害 |
| 1.3 解决滨海环境下混凝土结构钢筋锈蚀的方法 |
| 1.3.1 传统的钢筋锈蚀保护方法 |
| 1.3.1.1 延缓氯离子的侵蚀速率 |
| 1.3.1.2 腐蚀抑制剂 |
| 1.3.1.3 改变钢筋表面状态 |
| 1.3.2 新型的钢筋锈蚀保护方法 |
| 1.3.2.1 基于裂缝修复的物理自修复技术 |
| 1.3.2.2 基于钢筋锈蚀保护的化学自修复技术 |
| 1.4 本文研究的内容和意义 |
| 1.4.1 智能OH~-调节的微胶囊钢筋锈蚀保护策略 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 微胶囊的制备与试验方法 |
| 2.1 微胶囊的制备 |
| 2.1.1 微胶囊囊芯的设计与制备 |
| 2.1.1.1 微胶囊囊芯的设计 |
| 2.1.1.2 微胶囊囊芯的制备 |
| 2.1.2 微胶囊囊壁的设计制备 |
| 2.1.2.1 微胶囊囊壁的设计 |
| 2.1.2.2 微胶囊囊壁的制备 |
| 2.1.3 微胶囊筛选 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 智能OH~-调节微胶囊的基本性能表征和测试 |
| 2.2.2 微胶囊钢筋-水泥砂浆试样钢筋锈蚀保护的评估方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 CaO/EC智能OH~-调节微胶囊的基本性能表征结果及微胶囊对水泥的影响 |
| 3.1 CaO/EC微胶囊的基本性能表征结果 |
| 3.1.1 微胶囊表观形貌分析 |
| 3.1.2 CaO/EC微胶囊粒度分析 |
| 3.1.3 CaO/EC智能OH~-调节微胶囊的pH调节以及敏感性测试 |
| 3.1.4 CaO/EC微胶囊机稳定性分析和在水泥的分布 |
| 3.1.5 CaO/EC智能OH~-调节微胶囊对水泥力学性能的表现 |
| 3.2 本章小结 |
| 第四章 CaO/EC智能OH~-调节微胶囊钢筋-水泥砂浆试样钢筋锈蚀保护的评估方法 |
| 4.1 X-ray μCT测试结果分析 |
| 4.1.1 X-ray μCT处理过程以及钢筋提取 |
| 4.1.2 X-ray μCT定性结果 |
| 4.1.3 X-ray μCT定量分析 |
| 4.2 线性极化测试结果 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 环境扫描电子显微镜(ESEM)验证 |
| 4.3.2 CaO/EC微胶囊的智能OH~-调节体系下的钢筋锈蚀发展 |
| 4.3.3 不同掺量CaO/EC微胶囊的效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.2.1 课题研究展望 |
| 5.2.2 工程应用展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对学位论文的学术评语 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（10）微生物提升钢渣胶凝材料安定性和利用率的作用及机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 钢渣作为土木工程材料利用及存在的问题 |
| 1.2.1 钢渣的理化性质 |
| 1.2.2 钢渣作为土木工程材料的应用 |
| 1.2.3 钢渣作为土木工程材料存在的问题 |
| 1.3 钢渣碳化技术及存在的问题 |
| 1.3.1 钢渣碳化 |
| 1.3.2 影响钢渣碳化速率的因素 |
| 1.3.3 钢渣碳化存在的问题 |
| 1.4 本论文开展的研究工作 |
| 1.4.1 微生物矿化钢渣胶凝材料研究思路提出 |
| 1.4.2 研究目标 |
| 1.4.3 研究内容及拟解决的关键问题 |
| 1.4.4 论文内容的总体框架 |
| 第二章 微生物钢渣安定性和强度初探 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 四种钢渣胶凝材料制备 |
| 2.2.1 原材料 |
| 2.2.2 四种钢渣胶凝材料配合比设计及养护制度 |
| 2.3 四种钢渣胶凝材料性能比较 |
| 2.3.1 抗压强度 |
| 2.3.2 安定性 |
| 2.4 四种钢渣胶凝材料硬化浆体微观结构 |
| 2.4.1 孔隙结构 |
| 2.4.2 矿化产物微观形貌 |
| 2.4.3 矿化产物物相 |
| 2.5 四种钢渣胶凝材料净浆试样钙镁矿物利用率 |
| 2.5.1 游离氧化钙、氧化镁反应率 |
| 2.5.2 硅酸盐矿物反应率 |
| 2.5.3 四类钢渣胶凝材料钙镁矿物利用率 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 微生物加速游离氧化钙、游离氧化镁转化与安定性提升 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 f-CaO、f-MgO碳化反应热力学与动力学 |
| 3.2.1 原材料 |
| 3.2.2 f-CaO、f-MgO水化与碳化反应热力学 |
| 3.2.3 f-CaO、f-MgO碳化反应动力学参数 |
| 3.2.4 矿化微生物对动力学参数的影响 |
| 3.2.5 复合微生物对动力学参数的影响 |
| 3.3 f-CaO、f-MgO浆体矿化强度与产物 |
| 3.3.1 f-CaO、f-MgO砂浆矿化强度 |
| 3.3.2 f-CaO、f-MgO矿化产物 |
| 3.3.3 f-CaO、f-MgO浆体孔结构 |
| 3.4 复合微生物对钢渣f-CaO、f-MgO转化与安定性影响 |
| 3.4.1 试验设计及方法 |
| 3.4.2 安定性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钢渣中硅酸二钙和硅酸三钙的矿化与强度 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硅酸盐矿物碳化与水化反应热力学与动力学 |
| 4.2.1 原材料 |
| 4.2.2 硅酸盐矿物碳化与水化反应热力学 |
| 4.2.3 硅酸盐矿物碳化与水化动力学 |
| 4.3 微生物对硅酸盐矿物转化的影响 |
| 4.3.1 矿化微生物的影响 |
| 4.3.2 JW菌的影响 |
| 4.3.3 复合微生物的影响 |
| 4.4 硅酸盐矿物矿化对强度的贡献 |
| 4.4.1 试验设计及试验方法 |
| 4.4.2 钢渣试件抗压强度 |
| 4.4.3 强度增长分析 |
| 4.5 微生物对硅酸盐矿物产物的影响 |
| 4.5.1 物相 |
| 4.5.2 热分解性能 |
| 4.5.3 晶粒尺寸与微观形貌 |
| 4.5.4 黏附力 |
| 4.5.5 孔结构 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钢渣胶凝材料孔溶液中微生物矿化机理与微生物添加剂优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微生物在孔溶液中萌发和生长 |
| 5.2.1 微生物对钢渣孔隙溶液组成影响 |
| 5.2.2 微生物萌发和生长 |
| 5.3 孔溶液中微生物矿化机理 |
| 5.3.1 酶催化反应动力学参数 |
| 5.3.2 成核作用 |
| 5.3.3 结晶速率 |
| 5.4 钢渣孔溶液中矿化产物 |
| 5.4.1 试验方法 |
| 5.4.2 物相 |
| 5.4.3 尺寸 |
| 5.4.4 微观形貌 |
| 5.4.5 分解温度 |
| 5.5 微生物添加剂检测方法与控制指标 |
| 5.5.1 微生物添加剂制备 |
| 5.5.2 微生物添加剂检测方法 |
| 5.5.3 微生物添加剂控制参数与指标 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 微生物钢渣胶凝材料及制品的制备与应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 复合微生物钢渣胶凝材料及制品工艺优化 |
| 6.2.1 微生物添加剂用量 |
| 6.2.2 标准养护时间 |
| 6.2.3 CO_2养护压力和时间 |
| 6.3 优化微生物钢渣制品产物与微观结构 |
| 6.3.1 物相 |
| 6.3.2 孔结构 |
| 6.4 复合微生物钢渣产品生产与工程应用 |
| 6.4.1 道路铺装产品生产 |
| 6.4.2 工程应用 |
| 6.4.3 经济性与生态性分析 |
| 6.5 钢渣胶凝材料微生物添加剂应用方法 |
| 6.5.1 原材料及配比 |
| 6.5.2 钢渣制品生产与养护制度 |
| 6.5.3 外观质量评价与性能指标 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 7.3 创新性自评分析 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及成果清单 |
| 致谢 |
四、水泥工业现代粒度测试技术探讨（论文参考文献）
- [1]石墨烯改性水泥基材料的制备与性能研究[D]. 景国建. 济南大学, 2021(02)
- [2]磷建筑石膏在碱性环境中的水化硬化和微结构调控研究[D]. 陈雪梅. 东南大学, 2021(02)
- [3]土遗址全长黏结锚固系统优化与机理研究[D]. 王东华. 兰州理工大学, 2020(02)
- [4]层状硅酸钠-硅灰-水泥体系浆体水化特征研究与应用[D]. 邓苗. 成都理工大学, 2020(04)
- [5]颗粒材料细宏观性能关联的纳米压痕测试研究[D]. 付争. 西安理工大学, 2020
- [6]铁尾矿基充填材料研发及性能研究[D]. 李恒天. 山东大学, 2020(10)
- [7]钒钛磁铁尾矿复合胶凝材料制备隔声板材的研究[D]. 常宁. 河北工程大学, 2020(07)
- [8]钢包透气塞用刚玉质耐火材料的设计制备和断裂过程表征及服役模拟[D]. 潘丽萍. 武汉科技大学, 2020(01)
- [9]智能OH-调节微胶囊在混凝土中的钢筋锈蚀保护性能研究[D]. 秦韶丰. 深圳大学, 2020
- [10]微生物提升钢渣胶凝材料安定性和利用率的作用及机理[D]. 伊海赫. 东南大学, 2020