水泥和粉煤灰中重金属和有毒离子的溶解及注意事项

水泥和粉煤灰中重金属和有毒离子的溶解及注意事项

一、水泥和粉煤灰中重金属和有毒离子的溶出问题及思考(论文文献综述)

方灿东[1](2020)在《氯和重金属共存对水泥熟料中重金属固化及矿物的影响》文中认为水泥窑协同处置固体废物时常常会带入重金属、氯等元素,这些元素会对水泥熟料烧成、矿物组成及污染物的排放产生影响。探究氯和重金属存在时对重金属挥发与固化、熟料质量的影响,可为水泥窑协同处置固体废物无害化、减量化、资源化利用提供理论参考。本文以氯化钙为氯源,并选取具有不同挥发特性的重金属(Cu、Zn、Pb)掺入水泥生料,围绕不同氯掺量对熟料中重金属挥发与固化的影响,系统研究了氯和重金属共存时对熟料烧成、矿物及其超早期水化特性的影响,主要研究结果如下:(1)熟料中氯掺量增加时,Cu、Zn、Pb的挥发率随之增加,其中氯掺量对Cu的挥发率影响最大,Zn次之,Pb最小,且重金属氧化物易与氯反应形成重金属氯化物,重金属和氯的固化率随之降低,所以氯的掺入不利于Cu、Zn、Pb的固化。(2)氯和Cu、Zn、Pb元素均主要分布在熟料中间相中,随着氯掺量的增加,Cu、Zn的分布无明显变化,而Pb由中间相向硅酸盐相迁移。此外,氯的存在会使熟料中部分Cu2+转变为Cu+并取代Ca2+,同时会减弱Pb2+对Ca2+的取代作用。(3)随着氯掺量的增加,含Cu、Zn熟料中游离氧化钙(f-Ca O)的含量先增加后降低,在氯掺量为1.0 wt.%时达到最大值,而含Pb熟料中f-Ca O的含量随之不断增加;含Cu、Zn熟料中硅酸盐相的含量随之增加,含Pb熟料中硅酸盐相的含量无明显变化;三组熟料样品的中间相含量均有不同程度的降低,其中铝酸三钙(C3A)含量先降低后增加,铁铝酸四钙(C4AF)的含量呈降低趋势。(4)氯的存在阻碍了七铝酸十二钙(C12A7)向C4AF和C3A转化,使得1450℃下烧成的熟料中仍存在C12A7,其含量随氯固化量的增加而增加,而C12A7的出现与重金属的掺入无关。(5)氯的固化量及掺入重金属的种类会影响铝酸盐C3A、C12A7的含量,使得水泥的第一水化放热峰和超早期水化活性随铝酸盐C3A、C12A7含量的增加而增大。同时,水化产物钙矾石(AFt)、单硫型水化硫铝酸钙(AFm)的生成量分别随C3A、C12A7含量的增加而增多。

王申[2](2019)在《掺磨细镍铁渣混凝土的性能研究》文中认为在我国镍冶炼工业快速发展的同时,其极高的排渣量也带来了大量的工业固废。我国镍铁渣的综合利用率仍处于较低水平。将镍铁渣开发应用于混凝土,是一条行之有效的解决途径。然而,不同来源、不同生产工艺的镍铁渣,其成分也不相同,尽管已有不少关于镍铁渣在混凝土中应用的研究,但总体来说较为零散,缺乏系统性。本课题在总结区分不同镍铁渣的特点的基础上,全面系统地研究红土型镍铁渣作为矿物掺合料应用时,对混凝土工作性、力学性能和长期耐久性的影响,并特别关注其重金属溶出安全性。具体研究结果如下:(1)镍铁渣含有较多玻璃体,需水量较低。在一定掺量内,混凝土工作性得到改善;但当掺量过高后,混凝土黏聚性下降、泌水率提高,工作性下降。由于镍铁渣活性较低,其掺入将延长混凝土的凝结时间。(2)在同水胶比条件下进行镍铁渣混凝土力学性能和干缩行为的研究。混凝土抗压强度将随镍铁渣掺量的提高出现先提升后下降的现象。当镍铁渣掺量在20%以上时,混凝土早期强度增长较为缓慢,经90d龄期养护基本可以弥补早期形成的强度差。镍铁渣将降低混凝土的劈裂抗拉强度、提高弹性模量。蒸汽养护可以一定程度激发镍铁渣的活性,但并不能弥补其取代水泥造成的性能下降。20%掺量以内的镍铁渣混凝土表现出比纯水泥混凝土较小的干燥收缩。(3)在28d同强度等级条件下进行镍铁渣混凝土耐久性的研究。由于镍铁渣带来的泌水问题,可能在混凝土内部会出现由于泌水通道而形成的微小缺陷,降低了混凝土的抗渗性。镍铁渣的掺入使混凝土碱度降低,碳化速率加快。镍铁渣混凝土抗氯离子渗透性能随镍铁渣掺量提高而出现小幅下降。蒸汽养护削弱了混凝土结合氯离子的能力,但镍铁渣的掺入一定程度上缓解了这一性能的下降。孔结构的改善还减缓了镍铁渣混凝土的硫酸盐侵蚀劣化进程。蒸汽养护后混凝土中CH含量的降低使混凝土具有更好的抗硫酸盐侵蚀性能。(4)镍铁渣在水泥混凝土中应用是安全的。尽管镍铁渣中总铬含量高达1%,但其中可溶性铬占比非常小。在水泥水化过程中,游离Cr(VI)将被水泥水化产物吸收固定,而水泥水化后形成的高碱度环境,也有利于镍铁渣中铬稳定性的提升。在盐环境下进行溶出时,相比纯水泥净浆,水泥镍铁渣浆体的Cr(VI)溶出量在硫酸钠溶液中加剧了,但在硫酸镁溶液中却大幅降低。

袁森森[3](2019)在《赤泥基胶凝材料设计制备及重金属离子固化研究》文中认为赤泥是氧化铝工业排出的工业废弃物,由于其滤液具有高碱性和重金属离子,一直难以被综合利用。随着我国经济不断发展,市场对氧化铝需求量持续增加,赤泥排放量也与日俱增。目前,赤泥主要以露天堆场形式处置,占用大量的土地资源,对周围土壤和地下水系造成污染,破坏生态环境,对居民的健康造成潜在威胁。目前,矿区环境综合治理中,多使用水泥-粉煤灰体系进行充填采空区,但由于粉煤灰活性较低,前期水化较慢,抗压强度较低,以及水泥使用量较大,不具备成本优势。针对赤泥堆存量大,处置困难和矿区综合治理地下采空区的需求,本试验以赤泥和粉煤灰为原料,制备赤泥基胶凝材料,将其应用在充填材料领域。本文从碱激发胶凝材料原理着手,利用赤泥激发粉煤灰的活性,并通过掺入矿粉提高抗水稳定性,通过水化动力学、物相分析、孔结构与孔隙率、微观形貌、孔溶液pH值等进行了系统研究,以及利用有机物鳌合改性层状双氢氧化物(LDHs),对其固化重金属离子深入分析。论文的主要研究内容如下:(1)提出以赤泥作为碱源,激发粉煤灰的火山灰活性,制备碱激发胶凝材料。研究了赤泥粉煤灰充填材料的工作性能、力学性能和抗水稳定性能,探究了赤泥对粉煤灰激发的水化动力学、水化产物、孔结构与孔隙率、微观形貌和孔溶液pH值,建立了赤泥基胶凝材料的宏观性能与微观机理的联系。结果表明,赤泥由于颗粒细小,比表面积较大,具有微填充效应,重塑孔结构,减少对强度不利的大孔数量;赤泥中的可溶性碱为氢氧化钠和碳酸钠,碳酸钠与水泥的水化产物氢氧化钙发生反应生成氢氧化钠,进一步提高反应环境的pH值,有利于粉煤灰中玻璃体的溶解,释放活性硅铝质物质,提高水化反应程度,增加水化产物生成量。(2)针对赤泥粉煤灰充填材料抗水稳定性较差问题,提出掺入矿粉,提高赤泥粉煤灰充填材料的抗水稳定性,并对其微观机理做了研究。矿粉作为水硬性胶凝材料,在赤泥中氢氧化钠和碳酸钠的激发作用下,提高孔溶液的pH值,水化程度加深,生成更多的水化产物,填充在赤泥基胶凝材料的孔隙之中,密实孔结构,提高试块的力学性能和抗水稳定性能。(3)基于鳌合吸附理论,将有机物与层状双氢氧化物进行鳌合,发展层状双氢氧化物层间固化和离子交换的重金属离子固化技术,并将其应用在固化工业固废基材料的重金属离子方面。结果表明,鳌合后的层状双氢氧化物对重金属离子有较好的固化效果。

钱如胜[4](2018)在《现代混凝土孔溶液离子演变规律及数值模拟》文中指出随着“一带一路”、“西部大开发”和“海洋强国”等国家战略的实施,大量基础设施不断兴建,混凝土因其廉价、来源广、工作性能良好等优点而被广泛应用,水泥用量快速增加,同时水泥生产造成的环境污染且能耗大等问题令人堪忧。为了满足发展需求和促进环保节能,大量矿物掺合料被引入混凝土制备中,造成现代混凝土原材料组分多样化,水化反应复杂化,硬化后微结构和耐久性能也异于普通混凝土。混凝土中孔溶液的组成和性质,及其在水化硬化过程中的变化规律不仅关系到多元胶凝体系各组分的水化程度和速率、水化产物的种类和数量,而且还影响混凝土的力学性能和长期性能,同时也为混凝土的耐久性研究提供理论支撑。本文基于多孔介质理论与复合材料理论,研发新型试验方法与测试手段,结合现代分析测试技术,以试验研究与模拟相结合,首先研究混凝土常用原材料-水泥、粉煤灰、矿渣和硅灰离子溶出性质,从纯水和饱和Ca(OH)2溶液的角度系统研究了原材料离子溶出过程、特征和规律及颗粒表面带电性能的时变规律,同时以温变合金为混凝土孔结构侵入介质实现了现代混凝土三维孔结构的可视化表征,最后以计算机模拟与试验相结合的方法研究了混凝土孔溶液离子浓度和电导率的时变规律及孔结构的特征变化。得到以下研究成果:(1)现代混凝土原材料的滤液性质基于溶出法,分别采用纯水和饱和Ca(OH)2溶液浸泡现代混凝土常用原材料-水泥、粉煤灰、矿渣和硅灰,系统测试了溶出液离子种类、浓度、电导率及悬浮液Zeta电位。结果表明饱和Ca(OH)2溶液促进了固体颗粒刻蚀溶解,增加了溶出液中K+、Na+、OH-、Ca2+和S042-浓度,降低了粉煤灰、矿渣和硅灰溶出液中SiO44-浓度,提高了溶出液电导率。饱和Ca(OH)2溶液降低了水泥和粉煤灰悬浮液初始Zeta电位,增加了矿渣和硅灰悬浮液初始Zeta电位。(2)现代混凝土的孔溶液性质基于离心法和高压萃取法分别提取硅酸盐水泥、水泥-粉煤灰、水泥-矿渣和水泥-硅灰体系净浆早龄期和长龄期孔溶液,研究了水灰比、矿物掺合料种类与掺量对孔溶液离子浓度、pH和电导率时变规律影响,定量分析了不同因素对孔溶液影响程度。结果表明相对0.3水灰比硅酸盐水泥体系早龄期和长龄期孔溶液,0.4、0.5和0.6水灰比降低孔溶液离子浓度的程度均值分别为27.91%、43.68%、65.37%和19.39%、37.29%、50.58%。粉煤灰、矿渣和硅灰未明显改变孔溶液离子浓度、pH和电导率变化趋势,但降低了其数值。相同单掺量(10%)粉煤灰、矿渣和硅灰降低了孔溶液离子(K+、Na+、OH-、Ca2+和SO42-)浓度和导电率,影响程度均值分别为29.42%、38.88%、51.72%和25.94%、43.89%、46.50%。(3)现代混凝土三维孔结构的可视化研发了 Nano X-ray CT联合温变合金三维可视化表征孔结构的新方法,显着提高了CT图像中孔与固相对比度,可以提取孔参数,为可视化三维孔结构提供了有力工具,并利用该方法研究了水灰比和养护龄期对水泥净浆孔结构的影响。应用Nano X-ray CT扫描重建了三维孔结构,实现了可视化研究,基于像素灰度值差异,提取了孔隙率、孔径分布等参数,为现代混凝土孔结构的研究提供理论基础。(4)现代混凝土孔溶液离子浓度和电导率的模拟与验证基于CEMHYD3D模型,根据蒙特卡洛随机分相法,耦合粉煤灰、矿渣和硅灰水化机理,构建了水泥-粉煤灰、水泥-矿渣和水泥-硅灰二元水泥基材料水化模型。根据溶度积参数和电荷守恒原理,实现了现代混凝土孔溶液离子浓度与电导率演变规律的模拟,并与试验结果进行对比验证,为现代混凝土孔溶液离子浓度、pH和电导率的快速获取提供了新方法。

王希尹[5](2018)在《固废生产建材中重金属浸出方法研究》文中进行了进一步梳理我国固体废物(下称―固废‖)逐年增长,围绕着减量化、资源化、无害化的目标,固体废物建材化已成为资源循环利用的主要途径,利用固废尤其是工业固废生产建材如混凝土、砖块及路面路基等,可实现可持续发展,为城市农村建设与发展提供可持续材料和节约原材料。但固废中的有害物质在建材化长期使用过程中很有可能释放到环境,对环境和人体健康造成影响。因此,需要研究固废建材产品中重金属在实际应用场景下浸出方法,进一步分析固废中重金属的浸出量及浸出机理,对固废建材化的的安全性进行评价。本文通过对国内外浸出方法的研究,在实验室以添加4%重金属为原料制作的典型建材如混凝土、免烧砖和路基为研究对象,以路面为应用场景,作浸出参数影响分析,结合我国的主要地区的环境参数,作建材中重金属的浸出对比实验,选择相同浸出体系下浸出量大和符合环境条件的浸出方法,并以此为基础分析块状建材和颗粒状建材的浸出机理,选择和建立浸出模型。研究得出:以路面为应用场景,确定模拟浸出实验的参数,浸提液为pH=4.5的H2SO4/HNO3混合溶液(质量比=3:1),液固比为14 L/kg。国内外学者使用较多的建材浸出方法有上流柱体渗滤浸出实验(CEN/TS16637-3)、连续浸出水槽实验nen7375、TCLP、有效量浸出实验nen7371,对建材样品进行浸出实验,在相同浸出体系下对建材样品进行浸出对比试验,根据浸出率及环境条件,上流柱体渗滤实验(CEN/TS 16637-3)适合对粒状建材样品中重金属的浸出研究;连续水槽浸出实验(NEN7375)适合测定块状建材样品的浸出研究。块状建材样品中,免烧砖Cr、Ni、Cu浸出机理是扩散作用,Zn、Cd受溶解作用影响,Pb受耗竭作用控制;混凝土中Cr、Cu浸出机理为扩散作用,Ni、Zn为溶解作用,Pb为耗竭作用;路基试块中Cr、Zn、Pb受扩散作用影响,Zn的浸出机理为溶解,Ni为为表面冲刷,Cd受耗竭作用控制。颗粒状建材样品中,混凝土中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd的浸出受溶解作用影响,Pb浸出机理为耗竭作用,除此之外,Cu受耗竭作用控制,Cd浸出机理有表面冲刷与耗竭作用;路基中Ni、Cu、Zn、Cd、Pb受耗竭作用控制,Cr、Zn的浸出机理为溶解作用;路基中Ni、Cu、Zn、Cd、Pb的浸出机理为耗竭作用,Cr为溶解作用。根据实验数据进行拟合,Freundlic方程、抛物线方程能准确描述块状免烧砖的六种重金属,块状混凝土Cr、Ni、Cu由抛物线方程描述其浸出特性,Elovich方程可用来表示Zn的浸出特性,二级动力学方程较符合Cd、Pb的浸出行为,块状路基中除了Cr由二级动力学方程描述其浸出特性,Elovich方程可以很好表述其余五种重金属的重金属浸出行为;Elovich方程、二级动力学方程能够用以描述三种颗粒状建材六种重金属的浸出特性。

宋状状[6](2016)在《浅谈桥梁加固对环境造成的影响》文中研究说明桥梁加固施工过程会对桥梁周围环境造成一定污染,为了探寻合理的措施避免施工带来的污染,首先分析了实例桥梁的加固特点从而根据该桥加固特点分析其施工过程会造成环境污染的因素包括混凝土浆体对河流及土壤的污染,砌石碎块对河流的污染和粉尘颗粒对空气的污染,并分析了这些因素造成污染的机理,最终提出几点施工中的措施以减少污染,为桥梁加固过程中桥梁的周围环境保护提供了有力的理论支撑。

肖忠明[7](2015)在《工业废渣用于水泥生产时重金属污染问题的思考》文中研究表明0引言20世纪50年代工业废渣在水泥行业的大量利用,增加了我国当时的水泥产量,满足了我国基础建设的需求,解决了当时的供需矛盾。20世纪80年代,我国水泥行业对工业废渣的利用在技术标准上达到了一个高峰,基于复合硅酸盐水泥标准的建立,除了矿渣、粉煤灰、火山灰质材料传统混合材料外,经研究证明对水泥和人体无害后,其他工业废渣均可用于水

王晶,周永祥,王伟,何更新[8](2015)在《水泥固化作用对固体废弃物中重金属浸出特性的影响》文中指出近年来,越来越多的固体废弃物以较高的消纳率再生用于生产混凝土、砂浆等水泥基材料。为了研究水泥固化作用对固体废弃物中重金属浸出特性的影响,对不同种类和不同掺量比例固体废弃物砂浆进行了系统的重金属浸出试验研究。结果表明,重金属浸出浓度随着固体废弃物掺量比例的提高而增大;不考虑物理稀释作用,同种类固体废弃物的砂浆试样折算后的重金属浸出浓度比较接近;随着养护龄期的延长,重金属浸出浓度呈降低趋势。

肖忠明[9](2014)在《工业废渣用于水泥生产时重金属污染问题的思考》文中认为0引言20世纪50年代工业废渣在水泥行业的大量利用,增加了我国当时的水泥产量,满足了我国基础建设的需求,解决了当时的供需矛盾。20世纪80年代,我国水泥行业对工业废渣的利用在技术标准上达到了一个高峰,基于复合硅酸盐水泥标准的建立,除了矿渣、粉煤灰、火山灰质材料传统混合材料外,经研究证明对水泥和人体无害后,其他工业废渣均可用于水泥的生产。2013年,我国水泥年产量约24亿吨,混合材料的平均用量约30%,即每年利用各种工业废渣约

张健[10](2014)在《碱激发复合胶凝材料性能研究及应用》文中进行了进一步梳理摘要:目前我国的水泥工业每年生产的水泥达到25亿吨,并且还在高速增长。水泥生产需要消耗大量的自然资源以及能源,并且排放大量的二氧化碳,极大的损害了人与自然的关系。我国的工业固体废弃物的使用量较低,而许多工业废弃物可以作为水泥熟料的替代品加以利用。本文以水泥熟料、粉煤灰和富硅尾砂为研究对象,通过提高它们作为混合材的掺量,来制备复合胶凝材料。经过添加合适的碱性激发剂,复合胶凝材料的活性得到发挥。论文主要完成了以下几个方面的工作:(1)分析水泥熟料、粉煤灰及富硅尾砂的成分,对粉煤灰及富硅尾砂的活性进行了检测,在此基础上制备复合胶凝材料,探讨碱性激发剂、水泥熟料掺量以及粉煤灰掺量对复合胶凝材料强度的影响。(2)利用核磁共振技术,研究复合胶凝材料初期的水化性能,水化过程中三种水分(吸附水、孔隙水和自由水)含量的变化趋势。吸附水含量最高,达94%以上。(3)通过溶液浸泡试验,判断复合胶凝材料具有较好的抗酸碱盐性能,并且其抗侵蚀的能力依次为碱>酸>盐。(4)通过重金属浸出试验,研究了复合胶凝材料固化重金属离子的能力,推断该复合胶凝材料具有较好的固化能力。(5)利用复合胶凝材料进行充填试验,与水泥胶结的充填体对比,评价复合胶凝材料胶结的胶结效果。结果显示,二者强度相差不大,但是复合胶凝材料的流动性不如水泥,在加入减水剂的情况下,复合胶凝材料可以用作矿山充填用胶凝材料。图44幅,表19个,参

二、水泥和粉煤灰中重金属和有毒离子的溶出问题及思考(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、水泥和粉煤灰中重金属和有毒离子的溶出问题及思考(论文提纲范文)

(1)氯和重金属共存对水泥熟料中重金属固化及矿物的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 固体废物的产生与处置现状
        1.1.1 固体废物的产生
        1.1.2 固体废物的处置
    1.2 固体废物中存在的各种元素
        1.2.1 固体废物中的氯
        1.2.2 固体废物中的重金属
    1.3 固体废物中的重金属和氯对水泥熟料的影响
        1.3.1 重金属和氯在水泥熟料中的挥发与固化
        1.3.2 重金属和氯对水泥熟料质量的影响
        1.3.3 重金属和氯对水泥熟料水化的影响
    1.4 尚存问题
    1.5 研究的目的与意义
    1.6 研究的内容与技术路线
第二章 样品制备与试验方法
    2.1 样品制备
        2.1.1 熟料样品制备
        2.1.2 水化样品制备
    2.2 实验设备与试剂
    2.3 试验方法
第三章 氯对水泥熟料中重金属挥发与固化的影响
    3.1 氯对熟料中重金属挥发的影响
        3.1.1 氯掺量对熟料中重金属挥发率的影响
        3.1.2 氯影响重金属挥发的机理
    3.2 熟料矿物中氯和重金属的分布
        3.2.1 熟料矿物中氯和Cu的分布
        3.2.2 熟料矿物中氯和Zn的分布
        3.2.3 熟料矿物中氯和Pb的分布
    3.3 氯对熟料中重金属固化的影响
        3.3.1 熟料中氯的固化
        3.3.2 熟料中重金属的固化
        3.3.3 氯掺量对熟料矿物中重金属固溶的影响
        3.3.4 氯影响重金属固化的机理
    3.4 本章小结
第四章 氯对含重金属水泥熟料矿物的影响
    4.1 氯对含重金属熟料易烧性的影响
    4.2 氯对含重金属水泥熟料矿物的影响
        4.2.1 含重金属熟料的矿物组成
        4.2.2 氯掺量对含重金属熟料矿物组成的影响
        4.2.3 氯掺量对熟料中间相矿物结构的影响
        4.2.4 熟料矿物的形貌特征
    4.3 本章小结
第五章 氯对水泥超早期水化特性的影响
    5.1 氯掺量对含重金属水泥超早期水化活性的影响
        5.1.1 水化超早期水泥悬浮液电导率分析
        5.1.2 水泥超早期水化放热分析
    5.2 氯掺量对含重金属水泥水化产物的影响
        5.2.1 水化产物的形成
        5.2.2 水化产物的形貌
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(2)掺磨细镍铁渣混凝土的性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 我国工业固体废物的综合利用现状
    1.3 镍铁渣的产生和综合利用现状
        1.3.1 镍铁渣的产生量
        1.3.2 镍冶炼工艺与镍铁渣组成的关系
        1.3.3 镍铁渣的综合利用现状
    1.4 磨细镍铁渣在混凝土材料中的应用研究现状
        1.4.1 水化活性
        1.4.2 新拌混凝土性能
        1.4.3 混凝土力学性能
        1.4.4 混凝土耐久性能
        1.4.5 混凝土中重金属溶出安全性
    1.5 课题研究意义和内容
第二章 原材料与实验设计
    2.1 原材料成分和性能
        2.1.1 胶凝材料
        2.1.2 其他材料
    2.2 混凝土的配合比及其养护
    2.3 实验仪器与设备
    2.4 实验方案设计
第三章 实验方法与测试分析
    3.1 镍铁渣混凝土工作性与力学性能
        3.1.1 新拌混凝土性能
        3.1.2 镍铁渣混凝土力学性能
    3.2 镍铁渣混凝土干燥收缩与耐久性能
        3.2.1 干燥收缩
        3.2.2 抗渗性
        3.2.3 碳化
        3.2.4 氯离子渗透
        3.2.5 硫酸盐侵蚀
    3.3 镍铁渣-水泥净浆孔结构和水化特性
    3.4 镍铁渣重金属溶出安全性
        3.4.1 溶解实验设计
        3.4.2 吸收实验设计
        3.4.3 盐溶实验设计
第四章 镍铁渣混凝土工作性、力学性能和干缩行为
    4.1 概述
    4.2 新拌镍铁渣混凝土性能
        4.2.1 和易性
        4.2.2 凝结时间
        4.2.3 泌水率
    4.3 镍铁渣混凝土的力学性能
        4.3.1 立方体抗压强度
        4.3.2 劈裂抗拉强度
        4.3.3 静压弹性模量
    4.4 镍铁渣混凝土的干缩行为
    4.5 同水胶比水泥-镍铁渣净浆的孔结构与水化程度
        4.5.1 孔结构
        4.5.2 水化程度
        4.5.3 孔结构和水化程度对力学性能和干缩行为的影响
    4.6 本章小结
第五章 镍铁渣混凝土的耐久性能
    5.1 概述
    5.2 镍铁渣混凝土的抗渗水性
    5.3 镍铁渣混凝土的抗碳化性能
    5.4 镍铁渣混凝土的抗氯离子渗透性能
    5.5 镍铁渣混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能
        5.5.1 全浸泡试验结果
        5.5.2 半浸泡劣化结果
        5.5.3 结果分析与讨论
    5.6 同强度等级水泥-镍铁渣净浆的孔结构与水化程度
        5.6.1 孔结构
        5.6.2 水化程度
        5.6.3 孔结构和水化程度对耐久性的影响
    5.7 本章小结
第六章 镍铁渣的重金属溶出安全性
    6.1 概述
    6.2 镍铁渣及水泥-镍铁渣的溶解
    6.3 镍铁渣及水泥-镍铁渣的重金属吸收
    6.4 镍铁渣及水泥-镍铁渣在盐环境下的重金属溶出
        6.4.1 Cr(Ⅵ)及pH值
        6.4.2 ICP结果
        6.4.3 XRD结果
        6.4.4 影响Cr(Ⅵ)溶出行为的关键因素讨论
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
作者简介

(3)赤泥基胶凝材料设计制备及重金属离子固化研究(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 赤泥的处置现状
        1.2.2 充填材料研究现状
        1.2.3 赤泥制备碱激发胶凝材料现状
        1.2.4 工业废弃物重金属离子固化现状
    1.3 研究目标与内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第2章 赤泥粉煤灰充填材料设计
    2.1 引言
    2.2 原材料与配合比设计
        2.2.1 赤泥
        2.2.2 粉煤灰
        2.2.3 水泥
        2.2.4 外加剂
        2.2.5 原材料粒径分布
        2.2.6 配合比设计
    2.3 试验方法
    2.4 工作性能
        2.4.1 流动性能
        2.4.2 凝结时间
    2.5 力学性能
    2.6 抗水稳定性能
    2.7 本章小结
第3章 赤泥激发粉煤灰激发机理研究
    3.1 引言
    3.2 赤泥作为碱源
    3.3 水化动力学研究
        3.3.1 赤泥掺量对前期水化的影响
        3.3.2 水化热与强度关系
    3.4 物相分析
        3.4.1 水化产物分析
        3.4.2 热重分析
    3.5 孔结构分析
        3.5.1 养护龄期对孔隙率的影响
        3.5.2 赤泥掺量对孔隙率的影响
    3.6 微观形貌分析
    3.7 化学环境分析
        3.7.1 孔溶液pH值
        3.7.2 孔溶液钙离子浓度
    3.8 本章小结
第4章 赤泥粉煤灰充填材料的抗水稳定性提升机理研究
    4.1 引言
    4.2 原材料及试验设计
        4.2.1 原材料
        4.2.2 试验设计
    4.3 力学性能
    4.4 抗水稳定性能
    4.5 微观机理研究
        4.5.1 早期水化动力学
        4.5.2 水化产物分析
        4.5.3 孔结构与孔隙率
        4.5.4 微观形貌分析
    4.6 化学环境分析
        4.5.1 孔溶液pH
        4.5.2 孔溶液离子浓度
    4.7 本章小结
第5章 有机物鳌合改性层状双氢氧化物固化重金属离子研究
    5.1 引言
    5.2 原材料及试验方法
        5.2.1 制备EDTA·Mg-Al LDHs
        5.2.2 模拟重金属离子固化试验
        5.2.3 表征EDTA·Mg-Al LDHs
    5.3 EDTA鳌合LDHs固化重金属离子能力研究
        5.3.1 重金属离子固化效率分析
        5.3.2 重金属离子固化动力学拟合
        5.3.3 产物物相分析
    5.4 EDTA鳌合LDHs固化赤泥粉煤灰充填材料重金属离子
        5.4.1 配合比及试验方法
        5.4.2 浸出液重金属离子浓度分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(4)现代混凝土孔溶液离子演变规律及数值模拟(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 孔溶液提取
        1.2.2 孔溶液性质
        1.2.3 孔结构表征
        1.2.4 水泥基材料水化模型
    1.3 研究目的和内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究方法
    1.4 论文框架
第二章 原材料和试验方法
    2.1 原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 粉煤灰
        2.1.3 矿渣
        2.1.4 硅灰
        2.1.5 纯水
    2.2 配合比设计及基本性能
        2.2.1 原材料离子溶出
        2.2.2 配合比设计
        2.2.3 试块成型与养护方法
        2.2.4 试块预处理
    2.3 试验测试指标
        2.3.1 原材料离子溶出液提取
        2.3.2 现代混凝土孔溶液提取
        2.3.3 现代混凝土孔溶液测试
    2.4 三维孔结构可视化表征
        2.4.1 三维孔结构表征方法
        2.4.2 三维孔结构测试
第三章 现代混凝土原材料溶出液性质研究
    3.1 水泥
        3.1.1 溶出液离子浓度
        3.1.2 电导率和Zeta电位
    3.2 粉煤灰
        3.2.1 粉煤灰定量分析
        3.2.2 溶出液离子浓度
        3.2.3 电导率和Zeta电位
    3.3 矿渣
        3.3.1 矿渣定量分析
        3.3.2 溶出液离子浓度
        3.3.3 电导率和Zeta电位
    3.4 硅灰
        3.4.1 硅灰定量分析
        3.4.2 离子浓度
        3.4.3 电导率和Zeta电位
    3.5 本章小结
第四章 现代混凝土孔溶液性质研究
    4.1 水化热
        4.1.1 硅酸盐水泥
        4.1.2 水泥-粉煤灰体系
        4.1.3 水泥-矿渣体系
        4.1.4 水泥-硅灰体系
    4.2 硅酸盐水泥孔溶液性质
        4.2.1 孔溶液离子浓度
        4.2.2 孔溶液电导率
    4.3 水泥-粉煤灰体系孔溶液性质
        4.3.1 孔溶液离子浓度
        4.3.2 孔溶液电导率
    4.4 水泥-矿渣体系孔溶液性质
        4.4.1 孔溶液离子浓度
        4.4.2 孔溶液电导率
    4.5 水泥-硅灰体系孔溶液性质
        4.5.1 孔溶液离子浓度
        4.5.2 孔溶液电导率
    4.6 对比分析与讨论
        4.6.1 水灰比影响程度
        4.6.2 矿物掺合料影响程度
    4.7 本章小结
第五章 现代混凝土孔结构的可视化研究
    5.1 测试方法简介
    5.2 孔结构分析
        5.2.1 二维孔结构分析(SEM)
        5.2.2 三维孔结构分析(Nano X-ray CT)
    5.3 本章小结
第六章 多元水泥基材料水化模型建立
    6.1 CEMHYD3D建模机理
        6.1.1 水泥中矿物相信息的确定
        6.1.2 水泥浆体微结构的三维重构
    6.2 多元水泥基材料水化模型建模机理
        6.2.1 矿物掺合料水化机理
        6.2.2 CEMHYD3D模型的扩展
    6.3 孔溶液模拟与计算
        6.3.1 孔结构参数
        6.3.2 孔溶液离子浓度模拟
        6.3.3 孔溶液电导率模型
    6.4 本章小结
第七章 现代混凝土孔溶液离子模拟与验证
    7.1 硅酸盐水泥
        7.1.1 孔溶液离子浓度预测
        7.1.2 孔溶液电导率预测
    7.2 水泥-粉煤灰体系
        7.2.1 孔溶液离子浓度预测
        7.2.2 孔溶液电导率预测
    7.3 水泥-矿渣体系
        7.3.1 孔溶液离子浓度预测
        7.3.2 孔溶液电导率预测
    7.4 水泥-硅灰体系
        7.4.1 孔溶液离子预测
        7.4.2 孔溶液电导率预测
    7.5 本章小结
第八章 结论、创新点与展望
    8.1 本文结论
    8.2 本文创新点
    8.3 研究展望
参考文献
发表论文及参与科研项目
致谢

(5)固废生产建材中重金属浸出方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 我国工业固体废物建材化现状
        1.1.2 我国工业固废建材化存在的环境风险
    1.2 建材中重金属的浸出研究
        1.2.1 国内外固体废物重金属浸出方法
        1.2.2 国内外对建材中重金属浸出研究
        1.2.3 建材中重金属的浸出机理
        1.2.4 建材中重金属浸出过程的主要影响因素
    1.3 国内外建材中重金属浸出方法优缺点
    1.4 研究内容及意义
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究目的
        1.4.3 创新点
        1.4.4 研究意义
        1.4.5 技术路线
第二章 浸出实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
    2.3 实验分析测定方法及所需设备
第三章 浸出因素对建材浸出的场景影响分析及参数确定
    3.1 引言
    3.2 浸提剂对建材产品重金属浸出影响
        3.2.1 实验验证方法
        3.2.2 实验分析测定方法
        3.2.3 实验结果分析
    3.3 pH对建材中重金属浸出影响
        3.3.1 实验验证方法
        3.3.2 实验分析测定方法
        3.3.3 实验结果分析
    3.4 液固比对建材中重金属浸出影响
        3.4.1 实验验证方法
        3.4.2 实验分析测定方法
        3.4.3 实验结果分析
    3.5 小结
第四章 建材中重金属浸出方法对比实验
    4.1 颗粒状建材样品浸出实验
        4.1.1 酸消解实验
        4.1.2 硫酸硝酸浸出毒性实验
        4.1.3 有效量浸出实验
        4.1.4 上流柱体渗滤浸出实验
    4.2 块状建材浸出实验
        4.2.1 实验方法
        4.2.2 实验结果
    4.3 建材中重金属浓度在不同浸出实验分析
    4.4 小结
第五章 建材中重金属浸出机理研究
    5.1 块状建材中重金属浸出机理研究
        5.1.1 块状建材中重金属累积浸出量
        5.1.2 块状建材中重金属浸出机理
    5.2 颗粒状建材的浸出机理
    5.3 小结
第六章 建材中重金属浸出模型
    6.1 模型选择
        6.1.1 Freundlich方程
        6.1.2 Elovich方程
        6.1.3 抛物线方程
        6.1.4 二级动力学方程
    6.2 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
学术成果

(6)浅谈桥梁加固对环境造成的影响(论文提纲范文)

1 游渡河桥加固的特点及对环境的影响
    1.1 游渡河桥加固的特点
    1.2 游渡河桥加固对环境的影响
        1.2.1 混凝土浇筑过程的影响
        1.2.2 凿毛和钻孔的影响
2 处理措施
    2.1 针对混凝土浆体采取的措施
    2.2 针对砌石碎片采取的措施
    2.3 针对粉尘颗粒采取的措施
    2.4 环境修复工作
3 结语

(8)水泥固化作用对固体废弃物中重金属浸出特性的影响(论文提纲范文)

0前言
1 试验原材料和配合比
    1.1 原材料
    1.2 试验配合比
2 试 验
    2.1 制样试验
    2.2 测试试验
3 试验结果及分析
    3.1 不同试样的重金属浸出试验结果
    3.2 水泥固化对重金属浸出特性的影响研究
4 结 论

(9)工业废渣用于水泥生产时重金属污染问题的思考(论文提纲范文)

0 引言
1 工业废渣中的重金属及其含量
2 水泥/熟料中的重金属及其含量
3 重金属对水泥熟料烧成的作用
4 水泥材料对重金属的固化作用
5 水泥中重金属测定方法的不足
6 我国有关污泥中重金属的限定标准
7 结论和建议

(10)碱激发复合胶凝材料性能研究及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 碱激发-胶凝材料研究现状
    1.3 碱激发胶凝材料的水化机理及性能
        1.3.1 碱激发胶凝材料水化机理
        1.3.2 碱激发胶凝材料的性能
    1.4 本文研究内容
    1.5 技术路线
2 试验材料选择及试验方法
    2.1 胶凝材料的原料选择
        2.1.1 活性材料的选择
        2.1.2 碱性激活剂的选择
        2.1.3 其他材料的选择
    2.2 试验方法
        2.2.1 材料的预处理
        2.2.2 试验方法
3 复合胶凝材料研制及影响因素研究
    3.1 引言
    3.2 粉煤灰及高硅尾砂活性检验
    3.3 复合胶凝材料配比设计
    3.4 碱性激活剂对复合胶凝材料的影响
        3.4.1 碱性激发剂种类对复合胶凝材料的影响
        3.4.2 碱性激发剂含量对复合胶凝材料的影响
    3.5 水泥熟料掺量对复合胶凝材料强度的影响
        3.5.1 试验方案及方法
        3.5.2 试验结果及分析
    3.6 粉煤灰掺量对复合胶凝材料强度的影响
        3.6.1 试验方案及方法
        3.6.2 试验结果及分析
    3.7 小结
4 复合胶凝材料性能研究
    4.1 引言
    4.2 基于岩石核磁共振仪的复合胶凝材料水化性能研究
        4.2.1 NMR基本原理
        4.2.2 复合胶凝材料中的水分分析
        4.2.3 复合胶凝材料早期水化性能研究
    4.3 复合胶凝材料抗酸碱盐腐蚀性能研究
        4.3.1 复合胶凝材料抗酸性能
        4.3.2 复合胶凝材料抗碱侵蚀性能
        4.3.3 复合胶凝材料抗盐侵蚀性能
    4.4 复合胶凝材料固化重金属离子性能
        4.4.1 试验方法
        4.4.2 试验结果及分析
    4.5 小结
5 复合胶凝材料-尾砂胶结试验
    5.1 引言
    5.2 试验方案概述
    5.3 试验过程
        5.3.1 试验制备及养护
        5.3.2 单轴抗压强度测试
        5.3.3 坍落度测试
    5.4 试验结果及分析
    5.5 小结
6 结论及展望
    6.1 主要结论
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢

四、水泥和粉煤灰中重金属和有毒离子的溶出问题及思考(论文参考文献)

  • [1]氯和重金属共存对水泥熟料中重金属固化及矿物的影响[D]. 方灿东. 广西大学, 2020(03)
  • [2]掺磨细镍铁渣混凝土的性能研究[D]. 王申. 东南大学, 2019(06)
  • [3]赤泥基胶凝材料设计制备及重金属离子固化研究[D]. 袁森森. 武汉理工大学, 2019(07)
  • [4]现代混凝土孔溶液离子演变规律及数值模拟[D]. 钱如胜. 东南大学, 2018(12)
  • [5]固废生产建材中重金属浸出方法研究[D]. 王希尹. 重庆交通大学, 2018(01)
  • [6]浅谈桥梁加固对环境造成的影响[J]. 宋状状. 江西建材, 2016(19)
  • [7]工业废渣用于水泥生产时重金属污染问题的思考[A]. 肖忠明. 水泥节能环保创新技术参考手册, 2015
  • [8]水泥固化作用对固体废弃物中重金属浸出特性的影响[J]. 王晶,周永祥,王伟,何更新. 粉煤灰, 2015(01)
  • [9]工业废渣用于水泥生产时重金属污染问题的思考[J]. 肖忠明. 水泥, 2014(11)
  • [10]碱激发复合胶凝材料性能研究及应用[D]. 张健. 中南大学, 2014(03)

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水泥和粉煤灰中重金属和有毒离子的溶解及注意事项
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