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超臨界二氧化碳改造建材和在煤炭地下氣化填埋中應用的研究
Study of Supercritical Carbon Dioxide on Transforming Building Materials and Carbon Sequestration of Underground Coal Gasification
摘 要
Abstract
+第1章 緒 論
+1.1 課題背景
1.1.1 二氧化碳對環(huán)境的危害
+1.1.2 水泥基建筑材料的碳化
1.1.2.1 碳化對水泥基材料性能的影響
1.1.2.2 影響建筑材料碳化的因素
1.1.2.3 超臨界二氧化碳對建筑材料碳化的影響
1.1.3 建筑垃圾的回收利用和再生混凝土多孔磚性能介紹
+1.1.4 煤炭地下氣化及二氧化碳地下封存技術
1.1.4.1 煤炭地下氣化技術簡介
1.1.4.2 二氧化碳地下封存技術簡介
+1.2 國內外研究現狀
1.2.1 混凝土碳化國內外研究現狀
1.2.2 煤炭地下氣化國內外研究現狀
1.2.3 現階段存在的問題
+1.3 本文主要研究的目的與意義
1.3.1 回收利用二氧化碳
1.3.2 改善建筑材料的性能
1.4 本文主要研究內容
+第2章 混凝土多孔磚碳化機理
2.1 引言
+2.2 碳酸鈣沉淀步驟
2.2.1 氫氧化鈣的溶解
2.2.2 二氧化碳的溶解
2.2.3 化學反應及沉淀
2.3 自然環(huán)境下水泥漿的碳化
2.4 高壓環(huán)境下水泥漿的碳化
+2.5 碳化耦合方程的建立
2.5.1 基本假定
2.5.2 碳化速率方程
2.5.3 上飽和混凝土中的水汽擴散方程
2.5.4 混凝土中熱擴散方程
2.5.5 二氧化碳擴散方程
2.5.6 控制方程的建立
2.6 碳化深度經驗公式
2.7 本章小結
+第3章 混凝土多孔磚自然及超臨界碳化性能研究
3.1 引言
+3.2 模型介紹
3.2.1 求解域設定
3.2.2 邊界條件設定
+3.3 自然碳化模型結果分析
3.3.1 自然碳化條件下碳化程度發(fā)展規(guī)律
3.3.2 自然碳化條件下相對濕度對碳化程度影響規(guī)律
3.3.3 自然碳化條件下截面平均抗壓強度變化規(guī)律
3.3.4 自然碳化條件下多孔磚應力-應變曲線
3.4 碳化深度經驗值計算
+3.5 超臨界普通混凝土多孔磚碳化模型結果分析
+3.5.1 超臨界碳化條件下碳化程度發(fā)展
3.5.1.1 超臨界碳化程度規(guī)律
3.5.1.2 多孔磚碳化程度公式擬合
+3.5.2 超臨界碳化條件下截面平均抗壓強度變化
3.5.2.1 碳化截面抗壓強度變化規(guī)律
3.5.2.2 碳化截面抗壓強度變化規(guī)律擬合
3.5.3 超臨界碳化條件下多孔磚應力-應變曲線
3.6 超臨界再生混凝土多孔磚碳化模型結果分析
3.7 本章小結
+第4章 煤炭地下氣化及二氧化碳地質封存可行性研究
4.1 引言
+4.2 巖層性質隨溫度變化規(guī)律
+4.2.1 現有巖層力學性質變化規(guī)律及選取
4.2.1.1 密度
4.2.1.2 彈性模量
4.2.1.3 泊松比
4.2.1.4 抗拉強度
+4.2.2 現有巖層熱學性質變化規(guī)律在本文中的應用
4.2.2.1 熱膨脹系數
4.2.2.2 熱傳導系數
+4.3 煤炭地下氣化縱截面溫度場分布有限元模擬
4.3.1 幾何模型
4.3.2 數學模型
4.3.3 模型參數說明
4.3.4 模型邊界設定
4.3.5 縱截面溫度場有限元計算結果分析
+4.4 淺埋煤層煤炭地下氣化上覆巖層移動有限元模型
4.4.1 巖層本構關系
4.4.2 模型參數選取
4.4.3 模型邊界設定
+4.5 煤炭地下氣化上覆巖層移動模型驗證及結果分析
+4.5.1 上考慮地表荷載的沉降模擬
4.5.1.1 空洞發(fā)展結果
4.5.1.2 頂板砂巖沉降結果
4.5.1.3 地表沉降結果
+4.5.2 考慮地表荷載時煤炭地下氣化沉降模擬
4.5.2.1 空洞發(fā)展結果
4.5.2.2 頂板砂巖沉降結果
4.5.2.3 地表沉降結果
+4.5.3 煤炭地下氣化在深埋煤層中的實現
4.5.3.1 空洞發(fā)展結果
4.5.3.2 地表沉降結果
4.6 二氧化碳地下填埋技術的實現
4.7 本章小結
結 論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
哈爾濱工業(yè)大學學位論文原創(chuàng)性聲明及使用授權說明
致 謝
