石灰石粉复合掺合料的制备及其对混凝土性能影响的研究

发布时间：2017-08-11 17:39

  本文关键词：石灰石粉复合掺合料的制备及其对混凝土性能影响的研究

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【摘要】：近年来,石灰石粉作为混凝土掺合料的研究与应用已成为国内热点。开发石灰石粉复合掺合料,既有技术优势和潜在的巨大市场,又可以推进石料加工企业走上有利于生态和环境保护的可持续发展道路。优质粉煤灰在建筑行业大量被消耗,而煤渣的实际应用不及粉煤灰。粉煤灰和煤渣是能够有效提高混凝土后期强度的矿物掺合料,将石灰石粉与粉煤灰和煤渣复合对于石灰石粉的推广使用是可取的。本课题意在利用重庆丰富的石灰石资源和工业废渣煤渣、粉煤灰等原材料,通过试验研究,配制出性能优异的复合掺合料,为复合掺合料的生产以及其在商品混凝土中的应用提供依据。本文通过胶砂试验确定了石灰石粉分别与煤渣粉、粉煤灰复合的最佳比例;确定了对煤渣粉、粉煤灰进行活性激发的激发剂种类及用量;通过胶砂试验、量热分析、SEM研究了石灰石粉、煤渣粉、粉煤灰以及少量生石灰共同粉磨制备出的复合掺合料对胶砂性能、水化热、水化产物微观形貌、水泥石与集料界面的影响;通过配制不同强度等级混凝土,研究了石灰石粉-煤渣粉、石灰石粉-煤渣粉-粉煤灰两种复合掺合料掺量对混凝土工作性能、力学性能、干燥收缩性能的影响。研究主要结论如下:(1)煤渣粉、粉煤灰与石灰石粉复合能提高胶砂的活性指数。复合掺合料中石灰石粉所占比例不宜超过30%,石灰石粉所占比例越大,胶砂抗压强度则越低,接近石灰石粉单掺时的胶砂强度。(2)生石灰等量取代4%的煤渣粉或粉煤灰时能较好地激发煤渣粉和粉煤灰的活性。当石灰石粉-煤渣粉-粉煤灰复合比例为2:6:2和3:4:3,且内掺4%生石灰作为激发剂的情况下,胶砂流动度和28d抗压强度最高。按这两种比例共同粉磨制备的复合掺合料能得到较高的胶砂抗压强度,降低胶凝材料水化放热速率,延长诱导期,缩短加速期,减少水化放热量。混磨型石灰石粉复合掺合料等量取代水泥可以起到较好的填充效应和分散作用,并使水泥硬化浆体与集料之间界面粘结良好。(3)石灰石粉-煤渣粉(5:5)、石灰石粉-煤渣粉-粉煤灰(3:4:3)这两种复合掺合料能提高新拌混凝土的粘聚性。在C30混凝土中,混凝土的坍落度随复合掺合料掺量增加而降低;在C50混凝土中,复合掺合料掺量为30%以内的混凝土的坍落度则会稍有提高。(4)石灰石粉-煤渣粉、石灰石粉-煤渣粉-粉煤灰这两种复合掺合料掺量在30%以内都会不同程度地改善混凝土的后期强度。在低水胶比的C50混凝土中,两种复合掺合料对混凝土28d强度的贡献都超过水泥对强度的贡献作用,掺10%、20%、30%复合掺合料的混凝土强度都超过基准混凝土的抗压强度。(5)石灰石粉-煤渣粉、石灰石粉-煤渣粉-粉煤灰这两种复合掺合料掺量在30%以内在不同程度上均有助于降低C30、C50混凝土的干燥收缩。
【关键词】：石灰石粉 复合掺合料 活性指数 强度贡献率
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 矿物掺合料的研究现状9-12
• 1.1.1 石灰石粉的研究现状9-10
• 1.1.2 煤渣的研究现状10-11
• 1.1.3 粉煤灰的研究现状11-12
• 1.2 复合掺合料的研究现状12-13
• 1.3 课题意义13-14
• 1.4 研究内容14-17
• 2 原材料及试验方法17-21
• 2.1 原材料17-19
• 2.1.1 水泥17
• 2.1.2 矿物掺合料17-18
• 2.1.3 激发剂18-19
• 2.1.4 细骨料19
• 2.1.5 粗骨料19
• 2.1.6 外加剂19
• 2.1.7 水19
• 2.2 试验方法19-21
• 2.2.1 水泥胶砂试验19-20
• 2.2.2 量热分析20
• 2.2.3 SEM分析20
• 2.2.4 混凝土工作性能试验20
• 2.2.5 混凝土力学性能试验20
• 2.2.6 混凝土干燥收缩试验20-21
• 3 石灰石粉复合掺合料的制备21-53
• 3.1 矿物掺合料的基本性能21-23
• 3.1.1 胶砂流动度试验21-22
• 3.1.2 胶砂强度试验22-23
• 3.2 矿物掺合料复合比例的确定23-28
• 3.2.1 石灰石粉-煤渣粉复合胶砂试验24-26
• 3.2.2 石灰石粉-粉煤灰复合胶砂试验26-28
• 3.3 激发剂的种类及用量的确定28-37
• 3.3.1 生石灰对煤渣粉及粉煤灰的活性激发试验29-33
• 3.3.2 脱硫石膏对煤渣粉及粉煤灰的活性激发试验33-37
• 3.4 石灰石粉-煤渣粉-粉煤灰复合试验37-39
• 3.5 复合掺合料的制备及其性能研究39-51
• 3.5.1 复合掺合料的混磨制备39-40
• 3.5.2 复合掺合料的水泥胶砂试验40-41
• 3.5.3 复合掺合料对水化热的影响41-45
• 3.5.4 含复合掺合料水泥胶砂试样的微观形貌分析45-51
• 3.6 本章小结51-53
• 4 石灰石粉复合掺合料对混凝土性能的影响53-67
• 4.1 混凝土配合比53-54
• 4.2 复合掺合料对混凝土工作性能的影响54-56
• 4.2.1 石灰石粉-煤渣粉复合掺合料对混凝土工作性能的影响54-55
• 4.2.2 石灰石粉-煤渣粉-粉煤灰复合掺合料对混凝土工作性能的影响55-56
• 4.3 复合掺合料对混凝土力学性能的影响56-61
• 4.3.1 石灰石粉-煤渣粉复合掺合料对混凝土力学性能的影响56-59
• 4.3.2 石灰石粉-煤渣粉-粉煤灰复合掺合料对混凝土力学性能的影响59-61
• 4.4 复合掺合料对混凝土干燥收缩性能的影响61-64
• 4.4.1 石灰石粉-煤渣粉复合掺合料对混凝土干燥收缩性能的影响61-63
• 4.4.2 石灰石粉-煤渣粉-粉煤灰复合掺合料对混凝土干燥收缩性能的影响63-64
• 4.5 本章小结64-67
• 5 结论67-69
• 致谢69-71
• 参考文献71-73

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