酸激发水泥基材料力学及收缩性能研究

发布时间：2020-06-21 17:30

【摘要】：降低水泥工业的能源、资源的消耗,减少水泥生产过程中碳排放量,提高工业废渣的利用率,已成为我国实现节能减排、低碳经济和可持续发展的关键。酸激发水泥基材料不仅可以降低水泥用量,降低造价,而且可以提高新建材资源的利用率。这对于节约资源能源具有重要意义。本文以原材料物理化学性质为基础,通过分析酸激发水泥基材料强度的影响因素得出最佳配合比。通过微观检测手段及水化热试验分析酸激发水泥基材料的水化机理。通过掺加纤维对酸激发水泥基材料强度的影响确定出较优纤维种类及掺加方式。在上述研究基础上,分析醋酸掺量、养护方式等因素对酸激发水泥基材料收缩性能的影响。酸激发水泥基材料力学性能研究表明,醋酸的激发效果优于盐酸和硫酸。醋酸掺量为5%时,酸激发水泥基材料28d抗压强度可达61.14MPa,达到P·O52.5水泥对抗压强度的要求;醋酸掺量为5%、粉煤灰+矿粉掺量为50%时,酸激发水泥基材料28d抗压强度可达47.16MPa,达到P·O42.5水泥对抗压强度的要求。酸激发水泥基材料微观检测结果表明,掺加醋酸时,水泥浆体反应剧烈,水泥水化温度急剧上升,放热量增加,放热速率增加;7d时,掺加醋酸的水泥石内部很难找到水泥颗粒,水泥石密实度高,孔隙率低,有害孔大大减少。纤维增强酸激发水泥基材料力学性能研究表明,双掺体系的增强效果高于单掺体系的增强效果;单掺纤维时,玻璃纤维的增强效果优于碳纤维的增强效果;玻璃纤维掺量为2%时,酸激发水泥基试件的28d抗折强度可达10.92Mpa,28d抗压强度可达66.28Mpa;双掺纤维时,玻璃纤维掺量3%、玻璃纤维微粉掺量为2%的试件的28d抗折强度达11.03Mpa,28d抗压强度达67.21Mpa。酸激发水泥基材料的收缩性能研究表明,水泥基材料收缩变形曲线划分为两个阶段,第一个阶段曲线增长速度快,近似直线式增长,第二个阶段曲线增长速度变慢;醋酸对水泥石的收缩有抑制效果,随着醋酸掺量的增加,收缩抑制效果越好;玻璃纤维对水泥石的收缩有抑制效果,且掺加二元玻璃纤维比单掺玻璃纤维的效果更好。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528
【图文】：

线路图,线路图,技术,水泥基材料

图 1-1 技术线路图Figure 1-1 Technology road主要创新点（The Main Innovation of This Paper）首次提出酸激发水泥基材料的概念。研究利用酸激发方式来充分分的效能，充分发挥水泥和矿物掺合料的作用，提高它们的利用研究酸激发水泥基材料的收缩性能，比较不同养护制度对收缩性

粉磨设备,粉煤灰,需水量比

2 原材料及试验方法定进行粉煤灰的烧失量、含水率、SO3含量物理特性测试。根据 GB1596-2005 进行粉煤灰细度和需水量比物理特性测试，试验结果详见表 2-4。表 2-4 粉煤灰基本物理性质Table 2-4 Basic physical properties of fly ash序号指标级别粉煤灰 AI II III1 烧失量/% ≤5 ≤8 ≤15 4.352 含水率/% ≤1 ≤1 不规定 28.73 含量/% ≤3 ≤3 ≤3 0.425 细度(0.045mm 筛余) /% ≤12 ≤20 不规定 896 需水量比/% ≤95 ≤105 ≤115 112从表 2-4 的试验结果可以看出，粉煤灰 A 与 I 级灰在含水率、细度和需水量比三项有较明显区别。粉煤灰 A 存在较多大颗粒残渣，含水率高且需水量比较大。因此，在后续使用中需要对粉煤灰 A 进行粉磨处理。

【参考文献】