利用密云尾矿废石制备高性能混凝土的基础研究

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1、密级：博士学位论文论文题目：利用密云尾矿废石制备咼性能混凝土的基础研究学号：作者：刘佳专业名称：矿业工程年月日利用密云尾矿废石制备高性能馄凝土的基础研究研究生姓名：刘佳指导教师姓名：倪文北京科技大学土木与环境工程学院北京，中国：：分类号：；密级：么巧：单位代码：北京科技大学博士学位论文利用密云尾矿废石制备高性能混凝土的基础研究作者：指导教师：教授单位：北京科技大学指导小组成员：单位：单位：论文提交日期：年月日学位授予单位：北京科技大学北京科技大学博士学位论文致谢时光桂苒，岁月如梭，转眼间我的博士研究生阶段即将结束。回想这六年的硕士、博士研究生生活，心中

2、有说不尽的感恩之情。感谢母校的培育，祝愿母校越来越好，培养出更多的优秀人才。感谢我的导师倪文教授在科研、学习和生活上的指导与关心。研究生期间，在愧文教授的悉心指导下，自己的科研能力不断提升，期间的每一步成长都离不开倪文教授的淳淳教诲与用心培养。愧文教授学识渊博、工作勤奋、积极创新，六年的熏陶使我受益匪浅。在此谨向我的恩师倪文教授表达我最真挚的感激之情！感谢北京科技大学土木与环境工程学院的孙体昌教授、李克庆教授、林海教授、刘娟红教授、杨慧芬教授以及中国地质大学（北京）材料科学与工程学院的白志民教授和中国科学院地质与地球物理研究所的曾荣树教授为本论文提出的

3、宝贵意见！感谢孙春宝教授、汪群慧教授、冯雅丽教授、王化军教授、陈德平副教授、傅平丰副教授、邹安华讲师、李媛讲师和蔻珏讲师给予的指导和帮助！感谢北京威克冶金有限责任公司的谢庆龙经理和杨福祥主任、华能北京热电厂的谭工以及河北冀东水泥厂的王震在试验中提供试验原料，使得试验能够顺利进行！感谢北京科技大学冶金学院张梅老师、宋忠平老师、新金属材料国家重点实验室的何建平老师、方春英老师以及北京北达燕园微构分析测试中心的史老师在分析测试过程中给予的帮助！感谢于淼博士一如既往的帮助与关怀，使我富有于心，成熟于智！感谢师姐罗淑湘和宋振的关心与帮助！感谢郑永超、张玉燕、李莹

4、、王中杰、张静文、刘立国、伏程红、吴辉、黄晓燕、崔兴兰、汤畅、刘晓圣、耿碧瑶、崔孝伟、高术杰、陈杏婕、王建月、金荣振、母绍壮、高锦城、刘英、许成文等同门兄弟姐妹在科研生活中对我的帮助；感谢陈达、邹新奇、林荣汉、高赫、李明、杨鲁等学弟对我在试验中的鼎力相助！最后感谢参与论文评审和答辩的各位专家和教授！北京科技大学博士学位论文摘要为了开发大宗工业固体废弃物资源化利用的新途径，满足社会对绿色、高性能、高耐久性建筑材料的需求以及推动混凝土行业的可持续发展，本文以精细化综合利用为目标，釆用铁尾矿和废石为主要原料依次研发出三种新型绿色高性能混凝土：铁尾矿细骨料混凝

5、土、全尾矿废石骨料高性能混凝土和极细铁尾矿粉混凝土。全部利用铁尾矿砂作为骨料制备出标准养护条件下抗压强度达到的铁尾矿细骨料混凝土，固废总利用率达到。铁尾矿细骨料混凝土最优配合比为：铁尾矿比例占，粉煤灰比例占矿渣比例占，水泥熟料比例占，脱硫石膏比例占高效减水剂用量为胶凝材料的水胶比。在铁尾矿细骨料混凝土基础上加入废石作为粗骨料，制备出塌落度为标准养护条件下抗压强度达的全尾矿废石骨料混凝土，其尾矿废石掺量达到水泥熟料掺量仅为，固废总利用率达到，并且其在抗冻融和抗硫酸盐侵蚀等耐久性方面具有优异的性能。通过、、、、、水化放热规律和孔结构测试等分析手段可知，水化

6、各龄期凝胶和钙矾石是强度的主要来源。在全尾矿废石骨料混凝土的基础上，釆用目前难以利用的极细铁尾矿粉作为矿物掺合料，制备出在标准养护条件下抗压强度为的极细铁尾矿粉混凝土，尾矿废石利用率达。并对极细铁尾矿中所含有的石英、钠长石、拉长石、绿泥石和黑云母五种主要矿物成分进行水化反应活性的研究，结果表明标准养护条件下石英、绿泥石和黑云母反应活性较低，而钠长石和拉长石反应活性较高，其水化产物主要为钙矾石类矿物，对水化硬化浆体的强度有所贡献。将铁尾矿和废石等工业固体废弃物应用于高性能混凝土的研发中，不仅可以降低尾矿废石等固废对环境造成的负面影响，还能减少高性能混凝土

7、原材料的碳足迹，并且提高产品附加值，从而有利于整个行业的可持续发展。关键词：铁尾矿，废石，高性能混凝土，粉煤灰，单矿物北京科技大学博士学位论文，，，，利用密云尾矿废石制备高性能混凝土的基础研究，，：，北京科技大学博士学位论文目录弓文献综述铁尾矿综合利用研究现状铁尾矿的基本性质铁尾矿的综合利用现状铁尾矿综合利用的发展趋势粉煤灰在混凝土中的研究现状粉煤灰的形成及性质粉煤灰在混凝土中的应用绿色高性能混凝土的研究进展绿色高性能混凝土的概念绿色高性能混凝土的特点绿色高性能混凝土的研究现状研究思路及研究方法研究思路试验方法试验设备试验测试手段参照标准铁尾矿细骨料混

8、凝土的研究制备铁尾矿细骨料混凝土的原料分析铁尾矿其他原料铁尾矿细骨料混凝土的制备工艺优化研究粉