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| 內容簡介： |
本书聚焦循环流化床（CFB） 煤矸石脱硫灰渣的特性及其在混凝土中的应用，主要内容包括绪论、CFB 灰渣膨胀特性和力学性能研究、不同约束条件下CFB 灰渣自密实混凝土膨胀性能研究、CFB 灰渣高性能混凝土力学性能研究、CFB 灰渣高性能混凝土耐久性能研究、CFB 灰渣钢管自密实混凝土短柱轴压性能研究等。通过试验与有限元模拟，揭示了相关性能规律及影响因素，为煤矸石脱硫灰渣的资源化利用提供了理论与实践依据，对土木工程材料领域研究及工程应用具有重要参考价值。
本书可供土木类科研人员、土木工程师、固废资源化技术人员学习使用，也可供土木类专业教师、研究生阅读参考。
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| 關於作者： |
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程志，中北大学副教授、土木系副主任、硕士生导师；国家一级建造师、造价工程师；山西省建筑材料专委会委员、山西省装配式建筑专委会委员、山西省冬季施工专委会委员；校级优秀共产党员、“教书育人”先进个人。主要研究方向是固废资源化利用、先进土木工程材料、新型组合结构。近年来，对循环流化床（CFB）灰渣膨胀特性及应用进行了系统深入研究，主持各级各类教改、科研项目共10项；以第1作者/通讯作者发表学术论文20篇，其中SCI/EI收录12篇；以第1申请人授权国家发明专利/国际专利共10项，其中2项实现了成果转化。
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| 目錄：
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1 绪论
1.1 研究背景和意义002
1.1.1 研究背景和目的 002
1.1.2 研究意义和实用价值 003
1.2 国内外循环流化床（CFB）灰渣研究现状004
1.2.1 基本性质 004
1.2.2 改性研究 007
1.2.3 CFB 灰渣的应用研究 009
1.2.4 存在的主要问题 010
1.3 自密实混凝土（SCC）研究现状 010
1.3.1 原材料 011
1.3.2 配合比设计 013
1.3.3 主要性能 014
1.3.4 存在的主要问题 015
1.4 钢管自密实混凝土研究现状 016
1.4.1 研究现状 016
1.4.2 存在的主要问题 019
1.5 主要研究内容020
2 CFB 灰渣膨胀特性和力学性能研究
2.1 原材料性质和测试方法·024
2.1.1 原材料及主要性质 024
2.1.2 测试方法 030
2.2 脱硫渣- 水泥净浆的标准稠度用水量、凝结时间、安定性032
2.2.1 脱硫渣细度对净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性的影响 033
2.2.2 脱硫渣掺量对净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性的影响 037
2.2.3 硫酸钠掺量对净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性的影响 039
2.3 脱硫渣- 水泥胶砂的膨胀特性和力学性能 041
2.3.1 胶砂膨胀特性和力学性能试验方案 041
2.3.2 脱硫渣细度对胶砂膨胀特性和力学性能的影响 046
2.3.3 脱硫渣掺量对胶砂膨胀特性和力学性能的影响 054
2.3.4 硫酸钠掺量对胶砂膨胀特性和力学性能的影响 059
2.3.5 水胶比对胶砂膨胀特性和力学性能的影响 065
2.3.6 延迟拆模对胶砂膨胀特性和力学性能的影响 067
2.4 本章小结077
3 不同约束条件下CFB 灰渣自密实混凝土膨胀性能研究
3.1 原材料性质和测试方法082
3.1.1 原材料及主要性质 082
3.1.2 测试方法 083
3.2 脱硫渣自密实混凝土的配制及其性能085
3.2.1 脱硫渣自密实混凝土的配合比设计 085
3.2.2 新拌脱硫渣自密实混凝土的工作性能 085
3.2.3 脱硫渣自密实混凝土的力学性能 088
3.3 自由状态和单向限制状态下的膨胀性能研究·092
3.3.1 自由状态下的膨胀性能分析 095
3.3.2 单向限制状态下的膨胀性能分析 097
3.4 钢管约束状态下的膨胀性能研究099
3.4.1 膨胀规律分析 104
3.4.2 应力分析 105
3.4.3 核心混凝土应力- 龄期关系曲线 108
3.4.4 核心混凝土28d 龄期应力分析 114
3.4.5 钢管约束对核心混凝土结构的影响分析 120
3.5 微观分析 123
3.5.1 XRD 分析 123
3.5.2 SEM 分析 124
3.6 钢管约束状态下变形过程有限元模拟 125
3.6.1 材料的本构关系 126
3.6.2 参数及相关设置 127
3.6.3 模拟结果 128
3.7 本章小结 129
4 CFB 灰渣高性能混凝土力学性能研究
4.1 原材料性质及测试方法 132
4.1.1 原材料及主要性质 132
4.1.2 测试方法 136
4.2 配合比设计 137
4.3 试验结果及分析 139
4.3.1 粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响 140
4.3.2 脱硫灰掺量对混凝土抗压强度的影响 141
4.3.3 脱硫渣掺量对混凝土抗压强度的影响 142
4.3.4 矿物掺合料种类对混凝土抗压强度的影响 142
4.4 本章小结 145
5 CFB 灰渣高性能混凝土耐久性能研究
5.1 原材料性质及测试方法 147
5.1.1 原材料及主要性质 147
5.1.2 测试方法 147
5.2 抗冻性能研究 149
5.2.1 混凝土冻融破坏机理 149
5.2.2 影响抗冻性能的因素 150
5.2.3 试验结果分析 151
5.3 抗碳化性能研究 155
5.3.1 混凝土抗碳化机理 156
5.3.2 碳化对混凝土性能的影响 157
5.3.3 影响碳化的因素 157
5.3.4 试验结果分析 159
5.4 本章小结 165
6 CFB 灰渣钢管自密实混凝土短柱轴压性能研究
6.1 试验概况 168
6.2 试验结果及分析 170
6.2.1 破坏形态和破坏过程 170
6.2.2 各组试件承载力结果 173
6.2.3 影响因素分析 175
6.3 磨细脱硫渣钢管自密实混凝土短柱承载力计算方法 183
6.3.1 普通钢管混凝土短柱承载力计算方法 183
6.3.2 磨细脱硫渣钢管自密实混凝土短柱承载力计算方法 186
6.4 磨细脱硫渣钢管自密实混凝土短柱轴压性能有限元分析 191
6.4.1 有限元模型的建立 191
6.4.2 单元类型的选取 194
6.4.3 设置边界条件和施加荷载 194
6.4.4 有限元计算结果与试验结果对比 195
6.5 本章小结 199
参考文献 201
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| 內容試閱：
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能源与环境是人类社会可持续发展的两大核心议题，而工业固废的资源化利用则是破解这一议题的关键路径之一。循环流化床（CFB） 作为高效清洁的燃煤技术，在能源生产中占据重要地位，但随之产生的煤矸石脱硫灰渣却面临着处置难题。我国每年循环流化床灰渣排放量十分可观，若处置不当，不仅会占用大量土地资源，其含有的有害物质还可能造成土壤与水体污染。如何实现这类固废的高效利用，既降低环境压力，又创造经济价值，成为学术界与工程界亟待解决的课题。
循环流化床煤矸石脱硫灰渣因燃料特性，与传统燃煤脱硫灰渣在化学成分、矿物组成上存在显著差异，这导致其在自硬性、吸水性、膨胀性等性能上呈现独特特征。早期研究多聚焦于普通燃煤灰渣的应用，对煤矸石脱硫灰渣的系统性探究相对匮乏，尤其在其膨胀特性的可控利用及在高性能混凝土、钢管混凝土中的应用方面，尚未形成成熟的理论体系与技术规范。这一研究空白，既制约了固废资源化的进程，也限制了新型建筑材料的创新发展。
基于此，本书以循环流化床煤矸石脱硫灰渣为研究对象，围绕其特性及混凝土应用展开多维度探索。研究团队历时数年，从基础性能测试入手，逐步深入至应用性能分析，构建了一套较为完整的研究框架。本书系统研究了CFB 灰渣的膨胀特性和力学性能，分析了不同约束条件下CFB 灰渣自密实混凝土的膨胀性能，探究了 CFB 灰渣高性能混凝土的力学与耐久性能，以及 CFB 灰渣钢管自密实混凝土短柱的轴压性能。
本书的撰写，旨在为从事固废资源化、混凝土材料、结构工程等领域的科研人员、工程师及高校师生提供一部兼具理论深度与实践价值的参考资料。书中内容既包含翔实的试验数据与分析方法，也融入了研究过程中的解析与思考。需要说明的是，循环流化床脱硫灰渣的特性研究仍在不断深入，相关应用技术也需在实践中持续完善，本书所呈现的成果仅为阶段性总结，期待与同行共同探讨，推动该领域的学术进步与技术创新。
最后，感谢研究团队成员的辛勤付出，感谢在项目开展过程中提供支持与帮助的科研机构、企业及专家学者。由于作者水平有限，书中难免存在疏漏与不足，恳请读者批评指正。
著者
2025 年10 月
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