開題報告題目煤矸石制備地質(zhì)聚合物實驗研究選題類型一、選題依據(jù)(簡述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況,說明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn))：（一）選題目的、意義煤炭作為我國主體能源，也是重要工業(yè)原料之一，近年來，伴隨我國能源需求日益增加，煤炭產(chǎn)量持續(xù)增長,2021年煤炭產(chǎn)量達(dá)到41.3億噸，為歷史最高水平。煤炭產(chǎn)量不斷提高，勢必造成煤及其伴生資源被大量采出，并以煤矸石為主要伴生巖石開采煤炭，占煤炭產(chǎn)量10~15%，累計堆存超過70億噸，并仍然保持著3~3.5億噸的年增長率，已形成矸石山1700多座，面積20多萬畝。大宗煤矸石固廢既浪費(fèi)了土地資源，也容易出現(xiàn)煤矸石山的自燃現(xiàn)象、爆炸乃至滑坡的災(zāi)害事故，排放有毒有害氣體，污染空氣環(huán)境等，煤矸石重金屬元素被雨水淋溶和地表水淋溶、地下水在土壤中的長時間浸泡和排放、水環(huán)境對生態(tài)的威脅，并且可通過生物蓄積方式對人類健康造成危害。有效地控制煤矸石對環(huán)境的污染是當(dāng)務(wù)之急，煤矸石處置與利用的研究，歷來受到學(xué)者們的重視。煤矸石資源化、以無害化利用為主要途徑，對煤矸石進(jìn)行處理和利用。當(dāng)前以能源燃料為重點(diǎn)、建筑材料的配制、化工產(chǎn)品和元素提取，土壤調(diào)節(jié)等、礦井充填等等。2019年國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計劃“固廢資源化”項目指南設(shè)立了“大宗鋁硅酸鹽無機(jī)固廢物相重構(gòu)與轉(zhuǎn)化利用科學(xué)基礎(chǔ)、大宗工業(yè)固廢協(xié)同制備低成本膠凝材料及應(yīng)用技術(shù)”等項目。2020年我國頒布《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》提出“國家鼓勵采取先進(jìn)工藝對尾礦、煤矸石、廢石等礦業(yè)固體廢物進(jìn)行綜合利用”。這些計劃與工程為煤矸石資源化利用指出了方向，其中，對膠凝材料進(jìn)行研究就是一個熱門方向。2021年中國煤炭工業(yè)協(xié)會印發(fā)《煤炭工業(yè)“十四五”科技發(fā)展指導(dǎo)意見》指出“以煤矸石、尾煤、粉煤灰等大宗固廢資源多元化利用為對象，建設(shè)礦區(qū)固廢資源利用示范工程，主要研究礦區(qū)大宗固廢資源化及協(xié)同處置技術(shù)，高效低成本煤矸石充填置換技術(shù)，擴(kuò)大礦井充填材料來源，拓寬其它大宗固廢的處置途徑。煤矸石的主要化學(xué)成分是二氧化硅（SiO2）和三氧化二鋁（Al2O3），是硅鋁質(zhì)礦物的極好原材料。當(dāng)前大規(guī)模使用井下充填多集中在物理特性方面，例如，散體煤矸石充填材料壓實力學(xué)特征和膠結(jié)充填材料骨料比例研究，對煤矸石各成分物理，化學(xué)特性的開發(fā)和利用很少。地質(zhì)聚合物，是指可以用硅鋁質(zhì)礦物原料和堿性或者酸性溶液，在室溫下配制而成的一類無機(jī)聚合物材料，它具有優(yōu)異的膠凝性和高強(qiáng)度，快硬，耐酸堿等特點(diǎn)、耐高溫等特點(diǎn)。原料除了天然礦物高嶺石以外，已經(jīng)延伸到各種工業(yè)副產(chǎn)品中，例如礦渣，粉煤灰，赤泥和廢玻璃，目前，以偏高嶺土為主、礦渣及粉煤灰基地質(zhì)聚合物。硅鋁酸鹽礦物的性質(zhì)是上述原料在地質(zhì)聚合物合成中應(yīng)用的主要因素。煤矸石中硅鋁質(zhì)礦物含量豐富，使得它在地質(zhì)聚合物領(lǐng)域中有著潛在利用價值，與當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛高能耗水泥膠凝材料相比較，在礦井充填中應(yīng)用新型綠色全煤矸石基材料，則有較大的優(yōu)越性。煤矸石固廢資源化利用及污染防治技術(shù)在“十四五”中國煤炭工業(yè)科技創(chuàng)新中占有重要地位，迫切需要針對煤矸石固廢的特點(diǎn)進(jìn)行清潔利用與污染協(xié)同控制技術(shù)研究。通過研究可對地質(zhì)聚合反應(yīng)的相關(guān)理論進(jìn)行革新，構(gòu)建了活化煤矸石基地質(zhì)聚合工藝基礎(chǔ)理論體系，進(jìn)一步發(fā)展煤矸石基材料低碳清潔利用技術(shù)與方法，實現(xiàn)了綠色膠凝新材料在礦井充填中的應(yīng)用，有較大學(xué)術(shù)價值，滿足工程應(yīng)用需求，這對于煤矸石固廢綠色化利用，綠色礦山建設(shè)具有重要促進(jìn)作用。而天然煤矸石中的無機(jī)礦物組分主要以穩(wěn)定的硅鋁相礦物（如高嶺石等）存在，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，一般不容易和別的物質(zhì)起反應(yīng)。根據(jù)偏高嶺石基聚合物的反應(yīng)機(jī)理，用機(jī)械力磨細(xì)煤矸石、經(jīng)過煅燒或者自燃熱活化處理，穩(wěn)定硅鋁相礦物組分得以活化，進(jìn)一步在常溫常壓下同堿溶液反應(yīng)，得到地質(zhì)聚合物材料。目前人們對煤矸石混合各種工業(yè)固廢用作地質(zhì)聚合物原料進(jìn)行了大量研究，例如摻礦渣，粉煤灰等制得力學(xué)性能良好的地質(zhì)聚合物；和熱活化污泥、將赤泥和廢棄混凝土與其他物質(zhì)按不同比例混合，制得地質(zhì)聚合物，等等。這些研究結(jié)果集中在對不同混合材料比例的試驗研究上，以及不同學(xué)者所使用的素材、活化方式和配比方案有很大的不同，煤矸石基地質(zhì)聚合物性質(zhì)很難獲得規(guī)律性結(jié)果，且將煤矸石基地質(zhì)聚合物與煤矸石骨料混合的材料性能及環(huán)境友好性分析較少，因此，進(jìn)一步深入研究煤矸石活化特征及膠凝固結(jié)型煤矸石骨料性能具有十分重要的意義。本論文選擇單一煤矸石作為主要的研究對象，分析了煤矸石在機(jī)械力活化與熱活化作用下活性結(jié)構(gòu)的變化特點(diǎn)，并對活化煤矸石基地質(zhì)聚合物的制備進(jìn)行了正交試驗，對不同機(jī)械力的研磨時間進(jìn)行了分析、堿溶液模數(shù)，固含量和液固比對煤矸石基地質(zhì)聚合物抗壓力學(xué)性能影響規(guī)律，對不同力學(xué)性能煤矸石基地質(zhì)聚合物宏微觀結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了研究，對煤矸石基地質(zhì)聚合物膠固化結(jié)型煤矸石骨料進(jìn)行了性質(zhì)強(qiáng)弱及環(huán)境友好性分析，為煤矸石處置與利用提供基礎(chǔ)理論借鑒。（二）歷史與現(xiàn)狀1.煤矸石利用研究現(xiàn)狀根據(jù)《GB/T39198-2020一般固體廢物分類與代碼》，煤矸石是指煤礦開拓掘進(jìn)期間，從巷道中挖出的巖石（約占總量60~70%）、煤炭開采時頂?shù)装鍘r石和夾矸石（約占總量10~30%）和煤炭分選或洗選時產(chǎn)生的洗選矸石（約占總量5%）。作為一種含碳巖石，它和煤相伴存在，煤矸石有數(shù)十種之多，其中有炭質(zhì)頁巖和泥灰?guī)r、泥質(zhì)頁巖、砂質(zhì)頁巖及其他，煤矸石的礦物種類十分豐富，主要由石英，高嶺石，蒙脫石，伊利石，方解石等組成、白云石和其他含鐵類礦物，化學(xué)組成以SiO2、Al2O3為主，其次為Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。煤矸石富含礦物組成及化學(xué)成分，使得煤矸石具有資源化利用的特點(diǎn)，現(xiàn)有處置利用多按行業(yè)領(lǐng)域劃分，包括低熱值燃料等、化工產(chǎn)品和元素提取、工程建筑材料等、農(nóng)業(yè)肥料和礦井充填。煤矸石有機(jī)質(zhì)含量在15~20%左右，含植物生長不可缺少的鋅，銅等、硒和其他微量元素，可以作為農(nóng)業(yè)肥料，土地復(fù)墾等、土壤調(diào)節(jié)等等。劉信平等采用弱堿性物質(zhì)Na2CO3活化富硒煤矸石，配制活化煤矸石硒有機(jī)肥。占俊雄等用研磨的方法、煅燒（800°C）、0.1mCa（OH）2溶液激活，制得3種堿激活煤矸石，并將其應(yīng)用于磷酸鹽吸附儲存，作為緩釋肥料。王淇等人對煤矸石替代土壤成為新的種植基質(zhì)成分進(jìn)行研究，結(jié)果表明，煤矸石能顯著提高基質(zhì)的化學(xué)性能（土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效鉀）和物理性能（容重、總孔隙度、毛管孔隙度、土壤含水量和滲透系數(shù)），增加土壤養(yǎng)分比，從而有利于植物的生長。對礦區(qū)生態(tài)修復(fù)奠定了基礎(chǔ)。李靜等用的是表土，煤矸石、粉煤灰與巖土剝離材料作為土壤的重建材料，露天礦草地復(fù)墾草木犀生長量較純表土盆栽植物生物量提高了近30%，可代用表土，本實用新型解決草原礦區(qū)表土短缺。煤矸石是一種低熱值燃料，可用來燃燒發(fā)電。當(dāng)前以劣質(zhì)煤炭資源、以煤矸石等為主要原料的循環(huán)流化床工藝得到了快速發(fā)展。目前，循環(huán)流化床鍋爐在我國的保有量居世界第一、裝機(jī)容量居世界首位，現(xiàn)有440臺100~600兆瓦循環(huán)流化床鍋爐，總裝機(jī)容量82.29千兆瓦。分布于中國云南宣威，2×300MW煤矸石熱電廠已建設(shè)完成，技術(shù)較為成熟，綜合成績較好；邱瑞芳等以煤矸石電廠循環(huán)流化床飛灰為研究對象，采用水熱改性方法，獲得了富含多孔結(jié)構(gòu)，比表面積大的吸附劑，對廢水Cd2+具有較好的吸附性能。吳曉丹分析了燃煤發(fā)電帶來的環(huán)境危害，文中還與一般燃煤鍋爐作了對比分析，循環(huán)流化床技術(shù)得以確立，這一技術(shù)在環(huán)境方面有其優(yōu)勢，包括脫硫脫渣減少污染氣體排放成本節(jié)約，鍋爐灰渣綜合開發(fā)利用內(nèi)部環(huán)境效益等，和降低煤矸石對耕地的占用、煤矸石自燃廢氣排放與水資源污染的外部環(huán)境效益研究。煤矸石可單獨(dú)或與其他固廢材料混合提取有用元素，配制化工產(chǎn)品。金俊等用赤泥和煤矸石混合焙燒，將鐵鋁礦物分離出來，在共焙燒的最佳條件下進(jìn)行（550°C、50min），總鐵含量57.25%鐵精礦回收率65.22%，含27.26%Al2O3富鋁產(chǎn)品回收率71.37%。楊璋等人研究出一種溫和的水化學(xué)工藝，在NaOH濃度47.5%，堿煤比6,反應(yīng)溫度260°C條件下，從煤矸石中提取氧化鋁、反應(yīng)時間為120min時，氧化鋁提取率94.68%。煤矸石也可用來生產(chǎn)碳化硅，劉建功采用碳熱還原法，將水熱酸浸煤矸石與廢罐襯混合,1600°C燒成5h,獲得D50中值直徑18.15μm碳化硅粉末，對煤矸石及廢罐襯回收改善了新的途徑。另外煤矸石還可以制沸石、高效吸附凈化材料，如分子篩,Li等用煤矸石作硅源，鋁源，添加竹子作為碳源，采用水熱法對沸石/活性炭復(fù)合材料進(jìn)行了簡單的煅燒，不但有分級多孔結(jié)構(gòu)，并包含微孔，中孔及大孔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，比表面積879.1m2·g-1的復(fù)合材料對于Cu2+離子，羅丹明B等具有較高吸附能力，可以為污水處理提供潛在的候選材料。2.地質(zhì)聚合物研究現(xiàn)狀地質(zhì)聚合物由法國科學(xué)家JosephDavidovits于1979年首次提出，主要是硅鋁質(zhì)礦物原料與堿性溶液在常溫條件下（一般＜100℃）發(fā)生縮聚反應(yīng)得到的無機(jī)聚合物材料，也可稱為地聚合物、地聚物等。相比于水泥材料，地質(zhì)聚合物具有強(qiáng)度高、固化快、耐久性強(qiáng)、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，且原料來源廣泛，制備過程綠色低碳，目前被廣泛應(yīng)用于綠色建筑材料、耐火耐高溫材料、有毒危險廢料固封以及航空航天材料等領(lǐng)域。譚波通過研究發(fā)現(xiàn)，在同一個條件下制得的水泥和地質(zhì)聚合物相比，無論是抗折強(qiáng)度還是抗壓強(qiáng)度，地質(zhì)聚合物都要比水泥高出很多，因此地質(zhì)聚合物的其力學(xué)性能完全能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)材料要求。李盾興等發(fā)現(xiàn)新型地質(zhì)聚合物灌漿材料相比普通水泥、超細(xì)水泥、HSC特種水泥等不同灌漿材料具有固結(jié)強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好等顯著特點(diǎn)，比常規(guī)灌漿材料滲流治理效果更佳。Wang等提出采用固廢煤矸石和赤泥的新型地質(zhì)聚合物吸附溶液中的重金屬，如Pb2+和Cu2+。在沒有外加硅鋁的情況下，地質(zhì)聚合物對Pb2+和Cu2+的吸附量呈正相關(guān)，為工業(yè)固廢基地聚物可有效用于重金屬的去除及固廢資源回收提供參考。3.煤矸石制備地質(zhì)聚合物研究現(xiàn)狀硅鋁酸鹽礦物的實質(zhì)為偏高嶺石及礦渣、粉煤灰及其他固廢原料在地質(zhì)聚合物合成中應(yīng)用的主要理由。煤矸石中硅鋁質(zhì)無機(jī)礦物的性質(zhì)，決定了它有可能成為地質(zhì)聚合物反應(yīng)的原料。根據(jù)偏高嶺石基聚合物的反應(yīng)機(jī)理，用機(jī)械力磨細(xì)煤矸石、經(jīng)過煅燒或者自燃活化，活性硅鋁相礦物組分可與堿溶液混合，常溫常壓制備煤矸石基的基質(zhì)聚合物。目前，重點(diǎn)是煤矸石基地質(zhì)聚合物原料配比及性能特征方面的研究。Li等人采用機(jī)械研磨與熱活化相結(jié)合的方法，制備出一種基于煤矸石與高爐礦渣的地質(zhì)高分子材料，對粒度，熱活化地質(zhì)聚合物等因素進(jìn)行了考察，研究表明，最佳粒徑在200目時，最佳活化溫度在700°C左右,2種地質(zhì)聚合物都表現(xiàn)出顯著的力學(xué)特性,X射線衍射及掃描電鏡-能譜分析顯示，最終產(chǎn)物都是由（鋁）酸鈣凝膠（鈉）凝膠（C（N）-（A）-SH）構(gòu)成，還有部分晶相沒有發(fā)生反應(yīng)。ZhangDM等以堿性干粉激發(fā)劑，煤矸石為進(jìn)一步材料、粉煤灰與其他材料配制煤矸石基地聚合物混凝土，對活化方式，養(yǎng)護(hù)溫度，養(yǎng)護(hù)時間等進(jìn)行了考察、水膠比，砂率等因素對堿干粉激活煤矸石基地聚合物混凝土力學(xué)性能影響規(guī)律，得到堿性干粉活化煤矸石基地聚合物混凝土養(yǎng)護(hù)溫度最優(yōu)、水膠比及砂率的變化范圍。周梅等采用改性鈉水玻璃、利用KOH溶液配制自燃煤矸石-礦渣-粉煤灰地質(zhì)聚合膠凝材料，各項性能指標(biāo)均達(dá)到硅酸鹽水泥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在優(yōu)化堿溶液比例下，其抗壓強(qiáng)度達(dá)到了65.13Mpa。蘇麗娟等人發(fā)現(xiàn)，煤矸石基發(fā)泡地質(zhì)聚合物試樣養(yǎng)護(hù)時間與其抗壓強(qiáng)度成顯著正相關(guān)，養(yǎng)護(hù)28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)7d的兩倍多；相同的水玻璃模數(shù)、雙氧水的摻量還正比于單軸抗壓強(qiáng)度，反之，加入過多硬脂酸鈉，則強(qiáng)度，彈性模量都下降。煤矸石基地質(zhì)聚合物性能的研究重點(diǎn)是其力學(xué)性能，這和煤矸石作為建筑材料領(lǐng)域中的應(yīng)用背景有一定關(guān)系。另外地質(zhì)聚合物還對金屬離子有高效固化作用，因此，近年來，學(xué)者開始重視煤矸石基地質(zhì)聚合物對重金屬離子固化的研究工作。Wang等以固廢煤矸石，赤泥為原料，考察了所制地質(zhì)聚合物中膠凝量及成分與重金屬吸附之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)聚合物凝膠對Pb2+,Cu2+吸附容量正相關(guān)，各種地質(zhì)聚合物都能對溶液中Pb2+,Cu2+進(jìn)行吸附,最大吸附量分別為137.7和90mg/g。對清除廢物中重金屬離子，提出了一個強(qiáng)有力的觀點(diǎn)。劉朋以赤泥-煤矸石為原料，對地質(zhì)聚合物進(jìn)行了檢測、固化后的城市生活垃圾焚燒處理飛灰穩(wěn)定性，研究發(fā)現(xiàn),99.6%以上重金屬可固定于地質(zhì)聚合物網(wǎng)狀微結(jié)構(gòu)內(nèi)，其影響依次為Pb>Zn>Cr>Cd，實現(xiàn)重金屬由有效態(tài)到穩(wěn)定態(tài)的轉(zhuǎn)變，并且能在地質(zhì)聚合物中長期維持安全穩(wěn)定性。張大明利用煤矸石與高爐礦渣配制復(fù)合型地質(zhì)聚合物，對鉛鋅尾礦重金屬固化問題進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)，鉛鋅尾礦重金屬經(jīng)物理，化學(xué)方式有效固化，浸出濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于建筑應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)限值。所以，開發(fā)利用煤矸石基地質(zhì)聚合物既能充分利用煤矸石固廢資源，更能有效地固封重金屬離子，是煤矸石資源化，綠色化利用的一種有效方式。參考文獻(xiàn)[1]周楠,姚依南,宋衛(wèi)劍,等.煤礦矸石處理技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].采礦與安全工程學(xué)報,2020,37(1):136-146.[2]李猛,張衛(wèi)清,李艾玲,等.矸石充填材料承載壓縮變形時效性試驗研究[J].采礦與安全工程學(xué)報,2020,37(1):147-154.[3]占俊雄,盧金山,劉智勇,等.大宗固體廢渣制備地質(zhì)聚合物及其性能和應(yīng)用研究進(jìn)展[J].陶瓷學(xué)報,2021,42(1):54-62.[4]馮天彥.熱活化銅尾礦-煤矸石及堿激發(fā)膠凝材料的制備研究[D].昆明：昆明理工大學(xué),2021.[5]王淇,張麗娜,閔鑫,等.中國煤矸石綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2017,14(36):46-48.[6]李靜,溫鵬飛,何振嘉.煤矸石的危害性及綜合利用的研究進(jìn)展[J].煤礦機(jī)械,2017,38(11):128-130.[7]吳曉丹.煤矸石多孔輕質(zhì)材料的制備及性能研究[D].沈陽：沈陽建筑大學(xué),2020.[8]劉信平,吳少尉,張馳.富硒煤矸石活化技術(shù)及煤矸石硒肥高效利用研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2020,26(8):1526-1535.[9]劉建功,李新旺,何團(tuán).我國煤礦充填開采應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤炭學(xué)報,2020,45(1):141-150.[10]劉朋.粒狀煤矸石的活化及其在水泥基材料中的應(yīng)用研究[D].合肥：安徽建筑大學(xué),2019.[11]張大明.煤矸石基地聚物制備及其混凝土強(qiáng)度預(yù)測[D].沈陽：東北大學(xué),2017.[12]路其林.煤矸石—礦渣—粉煤灰地質(zhì)聚合物復(fù)合活化研究[D].阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué),2014.[13]譚波.銅尾礦/偏高嶺土地質(zhì)聚合物的制備與性能研究[D].昆明：昆明理工大學(xué),2021.[14]李盾興.高強(qiáng)度偏高嶺土基地質(zhì)聚合物的制備及性能研究[D].太原：太原理工大學(xué),2017.[15]易鳴.地質(zhì)聚合物砂漿的制備與性能研究[D].杭州：浙江理工大學(xué),2020.[16]劉凱侖,王彥平,陳昶旭,等.聚乙烯醇纖維增強(qiáng)粉煤灰基地聚合物性能研究[J].非金屬礦,2021,44(06):94-100.[17]張西玲,郭海峰,湯子奇,等.鋼渣微粉-粉煤灰基地質(zhì)聚合物性能研究及微觀結(jié)構(gòu)分析[J].硅酸鹽通報,2021,40(12):4044-4051.[18]王雨珅,郝亮,李正,等.3D打印地質(zhì)聚合物的研究進(jìn)展和應(yīng)用探索[J].中國建材科技,2021,30(03):36-40.[19]周梅,徐秒,任光宇,等.自燃煤矸石-礦渣-粉煤灰地質(zhì)聚合材料的制備及基本性能研究[J].硅酸鹽通報,2013,32(9):1826-1831.[20]蘇麗娟,付國勝,李富源,等.煤矸石基發(fā)泡地質(zhì)聚合物的制備及其力學(xué)性能[J].硅酸鹽通報,2020,39(11):3549-3556.[21]JINJP,LIUX,YUANS,etal.Innovativeutilizationofredmudthroughco-roastingwithcoalgangueforseparationofironandaluminumminerals[J].JIndEngChem,2021,98:298-307.[22]YANGQC,ZHANGF,DENGXJ,etal.Extractionofaluminafromaluminarichcoalganguebyahydro-chemicalprocess[J].RoySocOpenSci,2020,7(4):1-12.[23]LIZF,GAOYF,ZHANGJ,etal.Effectofparticlesizeandthermalactivationonthecoalganguebasedgeopolymer[J].MaterChemPhys,2021,267:1-7.[24]ZHANGDM,SUNFJ,LIUTT.StudyonPreparationofCoalGangue-BasedGeopolymerConcreteandMechanicalProperties[J].AdvCivEng,2021,2021:1-13.[25]WANGC,YANGZY,SONGWF,etal.Quantifyinggelpropertiesofindustrialwaste-basedgeopolymersandtheirapplicationinPb2+andCu2+removal[J].JCleanProd,2021,315:1-10.二、主要研究(設(shè)計)內(nèi)容、研究（設(shè)計）思路及工作方法或工作流程主要研究內(nèi)容（1）煤矸石基地質(zhì)聚合物制備試驗研究。以活化煤矸石為主要原料，改性水玻璃為堿溶液，運(yùn)用正交試驗方法和極差方差分析法，分析堿溶液模數(shù)、堿溶液固含量、液固比及機(jī)械力研磨時間4個不同因素對煤矸石基地質(zhì)聚合物力學(xué)性能的影響規(guī)律，確定具備優(yōu)良力學(xué)性能的煤矸石基地質(zhì)聚合物的最優(yōu)配比。（2）煤矸石基地質(zhì)聚合物物化性能分析基于正交試驗結(jié)果，進(jìn)一步優(yōu)化煤矸石基地質(zhì)聚合物的制備條件，對比分析了優(yōu)化機(jī)械力研磨時間后煤矸石基地質(zhì)聚合物的抗壓力學(xué)性能變化，并用于膠凝固結(jié)煤矸石骨料研究，分析固結(jié)不同粒徑煤矸石骨料條件下材料的單軸抗壓強(qiáng)度變化、應(yīng)力應(yīng)變曲線特征、表面微觀形貌變化特征以及環(huán)境友好性。研究思路本文先是設(shè)計了正交試驗方案制備了不同因素條件下的煤矸石基地質(zhì)聚合物，根據(jù)宏觀抗壓力學(xué)性能差異，利用極差方差分析得到了機(jī)械力研磨時間