文档名：基于RSMBBD的多源煤基固废胶结体配比及性能研究
摘要：本工作采用响应面法(RSM)Box-BehnkenDesign(BBD)模式对脱硫石膏、气化细渣和炉底渣等多源煤基固废进行配比优选,并研究了最优配比胶结体的力学性能、孔隙结构、热稳定性、微观结构等特性.结果表明:(1)气化细渣掺量对胶结体的1d强度影响最大,脱硫石膏掺量对胶结体3d和7d强度影响最大,两种固废的交互作用对胶结体早期强度影响最显著,表现为负效应;在粉煤灰与矸石质量比为0.4∶1和质量浓度为80％的条件下,获得脱硫石膏、气化细渣和炉底渣的最优质量比为0.2∶0.1∶0.1,并分析了最优配比胶结体的压缩变形和破坏特征.(2)研究了胶结体的微观特性:胶结体内存在密集细颈型封闭孔隙,孔直径范围在5～3.7×105nm,微孔较少,以中、大孔为主;胶结体在55～65℃和90～120℃区间出现游离水和结晶水的吸热脱水反应,在600～700℃区间出现结构水、羟基水的脱除和水化产物的分解,在800℃累计失重约8％.(3)煤基固废胶结体的水化反应以水泥为主,固废之间未发生化学反应,水化产物为少量短杆状钙矾石相和薄层绒状C-S-H凝胶;钙矾石中少量Al3+被Si4+取代,少量SO42-被CO32-取代.
Abstract：Inthiswork,themixproportionofmulti-sourcecoal-basedsolidwastessuchasdesulfurizationgypsum,gasificationfineslagandfurnacebottomslagwasoptimizedbyBox-BehnkenDesign(BBD)modelinresponsesurfacemethodology(RSM),themechanicalproperties,porestructure,thermalstability,andmicrostructureofthecementedbodywiththeoptimalmixproportionwereanalyzed.Theresultsshowedthat:(1)thecontentofgasificationfineslaghasthegreatestinfluenceontheonedaystrengthofthecementedbody,thecontentofdesulfurizationgypsumhasthegreatestinfluenceonthethreedaysandsevendaysstrengthofthecementedbody,andtheinteractionofthetwosolidwasteshasthemostsignificantinfluenceontheearlystrengthofthecementedbody,showinganegativeeffect;undertheconditionofmassratioof0.4:1betweenflyashandcoalgangueandmassconcentrationof80％,theoptimalmassmixproportionofdesulfurizationgypsum,gasificationfineslagandfurnacebottomslagis0.2:0.1:0.1,andthenthecompressiondeformationandfailurecharacteristicsofthecementedbodywiththeoptimalmixproportionareanalyzed.(2)Themicroscopiccharacteristicsofthecementedbodywerestudied.Therearedenseandnarrow-neckedclosedporesinthecementedbody,withporediameterrangingfrom5nmto3.7×105nmandfewmicropores,mainlymediumandlargepores.Theendothermicdehydrationreactionoffreewaterandcrystalwateroccursat55—65℃and90—120℃,theremovalofstructuralwaterandhydroxylwaterandthedecompositionofhydrationproductsoccurat600—700℃,andthecumulativemasslossat800℃isabout8％.(3)Thehydrationreactionincementedbodyismainlycement,andthereisnochemicalreactionbetweencoal-basedsolidwastes.Thehydrationproductsareasmallamountofshortrod-shapedettringitephaseandathinlayerofplushC-S-Hgel;asmallamountofAl3+inettringiteisreplacedbySi4+andasmallamountofSO42-isreplacedbyCO32-.
作者：赵新元 杨科 何祥 魏祯 于祥 张继强 Author：ZHAOXinyuan YANGKe HEXiang WEIZhen YUXiang ZHANGJiqiang
作者单位：安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232001;安徽理工大学矿业工程学院,安徽淮南232001安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232001;安徽理工大学矿业工程学院,安徽淮南232001;合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室),合肥230000
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(9)
分类号：TD823.7
关键词：煤基固废 胶结充填体 响应面法 配比优化 微观特性
Keywords：coal-basedsolidwaste cementedbackfill responsesurfacemethodology(RSM) proportioningoptimization microscopiccharacteristics
机标分类号：TU528.1TQ177.375TU457
在线出版日期：2024年6月28日
基金项目：基于RSM-BBD的多源煤基固废胶结体配比及性能研究[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(9)赵新元 杨科 何祥 魏祯 于祥 张继强本工作采用响应面法(RSM)Box-BehnkenDesign(BBD)模式对脱硫石膏、气化细渣和炉底渣等多源煤基固废进行配比优选,并研究了最优配比胶结体的力学性能、孔隙结构、热稳定性、微观结构等特性.结果表明:(1)气化细渣掺量对胶结体...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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