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废弃页岩烧制熟料并掺合炉渣制备水泥的研究的开题报告
一、研究背景和意义
随着工业化进程的加快以及城市化进程的不断推进，水泥需求不断增加。传统的水泥生产过程存在着大量的二氧化碳排放和对天然资源的过度消耗等问题，给环境带来了较大的负担。因此，如何减少水泥生产的环境污染和资源浪费，已成为当前研究的热点。
页岩是一种含有大量粘土矿物的沉积物，其资源富集量较大。同时，页岩烧成的熟料在结构和成分上具有很好的特性，可以作为水泥生产的原材料，用以替代部分传统的水泥生产原料。而废弃的炉渣是一种类似于水泥的物质，可以掺合使用，不仅能减少废弃物的排放，也能有效提高水泥强度。
因此，本研究旨在探讨利用废弃页岩烧制熟料并掺合炉渣制备水泥的可行性和技术路线，以期为水泥生产提供一种环保、低耗、高效的方式。
二、研究内容和方案
1.废弃页岩的检测和分析。通过对废弃页岩的颗粒形貌、微观结构和化学成分等进行检测和分析，了解其烧制熟料的可行性。
2.页岩烧制熟料的制备和性能测试。采用不同的烧成温度和周期，制备页岩烧成的熟料，并测试其物理化学性能。
3.炉渣的制备和掺合试验。制备不同成分比例的炉渣，并进行掺合试验，测试掺合对水泥强度的影响。
4.水泥的制备和性能测试。将制备好的熟料和炉渣加入适量的石膏，控制离子强度和pH值等参数，制备出不同配比的水泥，并测试其物理化学性能和强度。
三、研究目标和预期成果
1.确定废弃页岩作为水泥生产原料的可行性和优越性。
2.确定页岩烧制熟料的制备参数和性能特点。
3.确定炉渣掺合对水泥强度和稳定性的影响规律。
4.确定合适的熟料、炉渣和石膏配比，制备出符合标准的水泥。
5.探索一种环保、低耗、高效的水泥生产方式。
四、研究方法和技术路线
1.页岩检测和分析：采用扫描电子显微镜、X光衍射和原子荧光光谱等方法。
2.页岩烧制熟料制备和性能测试：通过实验室高温烧结试验和物理化学性能测试等方法。
3.炉渣制备和掺合试验：通过实验室熔炼试验和掺合试验等方法。
4.水泥制备和性能测试：通过实验室试制水泥工艺流程和物理化学性能测试等方法。
五、预期结果和可能遇到的困难
1.预期结果：本研究将可行地利用废弃页岩和炉渣，制备出符合标准的环保水泥，实现水泥生产向环保、低耗、高效方向的转变。
2.可能遇到的困难：废弃页岩烧制熟料的制备工艺需要经过大量的实验验证和数据分析，而且烧制参数的调整及其对性能的影响需要较长时间来研究；同时，炉渣的制备和掺合试验也需要考虑其多种成分对水泥强度和稳定性的影响，难度较大。
六、研究进度安排
1.第一年：废弃页岩检测和分析、页岩烧制熟料的制备和性能测试。
2.第二年：炉渣制备和掺合试验、水泥的制备和性能测试。
3.第三年：总结研究成果，撰写论文，并参加相关学术交流会议。
七、参考文献
1.唐怀玉.废弃页岩制备活性熟料及其在水泥中的应用[D].长春:吉林大学,2010.
2.谭亮.废渣互种技术及其在水泥中的应用研究[D].重庆:重庆大学,2012.
3.赖熙福,胡奇海,辛炳林.用炉渣替代水泥生产的机理和优势[J].河南建筑,2015,29(3):18-19.
4.M.K.Bhadauriaetal.Feasibilitystudyonutilizationofwasteshaleincementproduction[J].JournalofMaterialsinCivilEngineering,2003:119-127.