铅锌尾矿基超高性能混凝土材料设计与性能提升方法研究
结题报告
批准号:
52008220
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
王鑫鹏
依托单位:
学科分类:
工程材料
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王鑫鹏
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中文摘要
利用尾矿设计超高性能混凝土(UHPC)是固废高赋值循环利用的重要途径。但尾矿基UHPC水化硬化机理与颗粒细观结构调控机制尚不明确,制约材料性能提升。本项目将尾矿基UHPC研究深入到纳微观层次,以水化产物微结构与矿料紧密堆积为切入点进行材料设计与优化,并评估其性能。采用现代测试技术与分子动力学计算方法,研究尾矿重金属浸出对UHPC水化产物微结构与水化历程影响,采用化学反应力场构建掺杂离子的UHPC分子动力学模型,提出水化产物微结构调控准则,通过最紧密堆积理论,研究多元矿料状态下尾矿颗粒几何结构与细观分布对堆积体系的影响,建立适用于铅锌尾矿的Modified Andreasen & Andersen模型,并借助CT测试进一步优选矿料分布,指导配合比设计。综合考虑力学性能和离子固化与废弃消纳率,建立尾矿基UHPC性能评价数学模型。研究成果为铅锌尾矿高消纳与生态UHPC应用提供理论基础与技术支撑。
英文摘要
Using UHPC to recycle tailings is a promising method in reducing the environmental burden of tailings. However, the mechanism of hydration process in tailings based UHPC is not clear, which limits the improvement of UHPC including tailings. In this project, the design of UHPC including lead-znic tailings has been carried out via molecular dynamics and close packing theory. Specifically, molecular dynamics is used to guide the modification and synthesis of high stability hydration products at the nano-scale and micro-scale, and dense particle packing structure at the meso-scale has been developed based on close packing theory. After that, the relationship between the modification of hydration product, the construction of particle packing structure and the macroscopic properties of UHPC with lead-zinc tailings has been established via a statistical method. Finally, a multi-scale ecological lead-zinc tailings based UHPC design system has been established for the safe and efficient recycling of lead-zinc tailings, and the application of lead-zinc tailings in the construction industry.
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DOI:10.1016/j.conbuildmat.2021.125647
发表时间:2021-11
期刊:Construction and Building Materials
影响因子:7.4
作者:Xinpeng Wang;Di Wu;D. Hou;R. Yu;Qihui Geng;Pan Wang;Muhan Wang;Chenming Zhang;Liangwei Li;Xue Li
通讯作者:Xinpeng Wang;Di Wu;D. Hou;R. Yu;Qihui Geng;Pan Wang;Muhan Wang;Chenming Zhang;Liangwei Li;Xue Li
DOI:10.1016/j.cemconcomp.2024.105443
发表时间:2024-02-10
期刊:CEMENT & CONCRETE COMPOSITES
影响因子:10.5
作者:Wang,Xinpeng;Ma,Zhiqiang;Li,Zongjin
通讯作者:Li,Zongjin
DOI:10.1016/j.conbuildmat.2021.124664
发表时间:2021-10
期刊:Construction and Building Materials
影响因子:7.4
作者:Wang Jinteng;R. Yu;W. Xu;Chuanlin Hu;Z. Shui;Diao Qian;Y. Leng;K. Liu;D. Hou;Xinpeng Wang
通讯作者:Wang Jinteng;R. Yu;W. Xu;Chuanlin Hu;Z. Shui;Diao Qian;Y. Leng;K. Liu;D. Hou;Xinpeng Wang
DOI:10.1016/j.cemconcomp.2023.105267
发表时间:2023-08
期刊:Cement and Concrete Composites
影响因子:10.5
作者:D. Hou;Min Zhang;Zhiqiang Ma;Di Wu;Qiulei Song;Qiang Zheng;Muhan Wang;Shiyu Sui;Xiaohan Zhang;Xinpeng Wang
通讯作者:D. Hou;Min Zhang;Zhiqiang Ma;Di Wu;Qiulei Song;Qiang Zheng;Muhan Wang;Shiyu Sui;Xiaohan Zhang;Xinpeng Wang
DOI:10.1016/j.conbuildmat.2021.124643
发表时间:2021
期刊:Construction and Building Materials
影响因子:7.4
作者:Xinpeng Wang;Di Wu;Jinrui Zhang;Rui Yu;Dongshuai Hou;Zhonghe Shui
通讯作者:Zhonghe Shui
赤泥核壳建材化与重金属离子固化机理研究
  • 批准号:
    52378249
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    王鑫鹏
  • 依托单位:
国内基金
海外基金