钢渣微粉砂浆性能及作用机理研究

发布时间：2020-03-30 05:37

【摘要】：作为一个钢铁大国,多年来我国的钢铁产量都在世界上遥遥领先,其中钢渣的排出量约为钢产量的15%—20%,但是我国钢渣的利用率仅为22%。这不仅浪费土地资源,还影响钢铁经济的发展。把钢渣微粉作为矿物掺合料高效用在建筑中既可促进循环经济的发展,又是一种绿色节约的好途径。本课题主要以磨细钢渣微粉为研究对象,借助宏观力学性能测试、微观XRD检测和SEM扫描电镜等手段,通过与空白组体系对比分析研究了单掺钢渣微粉体系和二元复掺体系中钢渣微粉砂浆性能及作用机理。主要研究结果如下:(1)钢渣微粉中含有一些早期活性较低的矿物,因此随着钢渣微粉掺量的增大水泥砂浆的早期强度有所下降。龄期为7d时,WSP2试验组的抗压强度是27.55MPa,只达到空白组的约87.49%。随着龄期的增长,掺钢渣微粉胶凝体系的抗折强度增长速率大于空白组。热焖渣比热泼渣有较强的早期活性,随着试验龄期的增长,28d龄期时两种钢渣微粉的胶凝活性无太大差异,掺量都为10%时,抗折强度值仅相差0.29MPa。(2)钢渣微粉和粉煤灰二元复掺时,复掺体系的早期强度值比单掺体系大,最大的提高约58.54%。钢渣微粉与粉煤灰按1:1、1:2、1:3的比例分别取代20%、30%质量比水泥时,随着取代水泥用量的增大强度呈下降趋势。在20%取代量时,随着粉煤灰取代量的增大砂浆7d和28d的强度都略有增长,但在90d龄期时,WSP2F1组的强度与WSP2F3组相当,仅相差0.61MPa。钢渣微粉与硅灰复掺体系中,试件的早期强度值低于空白组,但随着龄期的增长,试件的强度值逐渐提高并超越了空白组,当两者的掺量为20%时,他们的后期强度增长趋势最优。(3)选择WSP2、WSP2F1、WSP2S2来研究钢渣微粉对砂浆的早期抗裂性能和耐久性能的影响。结果表明二元复掺体系的早期抗裂性能高于单掺体系和纯水泥砂浆体系;二元复掺体系的抗渗性能和抗硫酸盐侵蚀性能在三种体系中也表现为最强。(4)从SEM图中可清楚看到磨细后的钢渣微粉颗粒很小,级配分布也很均匀、呈现出良好的微集料填充效应,三种体系90d龄期时的微观形貌观测图中均能看到有纤维状和团絮状的C-S-H凝胶及其他形态水化产物的存在,但单掺体系和二元复掺体系的内部结构比空白组更加致密,大孔隙也明显减少,复掺体系中存在的二次水化反应使得体系的胶凝性提高,因此后期强度及强度增长率高于纯砂浆体系。
【图文】：

路线图,研究技术,路线图

逦武汉轻工大学硕士专业学位论文逦逡逑本论文由７章构成，第一章为绪论，介绍了本课题的研宄背景、国内外研宄现状、逡逑主要研宄内容和研宄意义，并做了全文的技术路线介绍；第２章主要为试验原材料的逡逑性能指标要求和原材料的性能测试；第３章通过胶砂强度试验和活性因子评价研究了逡逑钢渣微粉不同掺量和不用生产工艺对水泥砂浆的影响；第４章通过ＸＲＤ检测、ＳＥＭ逡逑形貌观察研宄了钢渣微粉单掺的作用机理；第５章通过水泥胶砂强度试验、早期抗裂逡逑性能测试、耐久性试验研究了钢渣微粉与粉煤灰、硅灰二元复掺时对砂浆性能的影响；逡逑第６章研究了钢渣微粉二元复掺的作用机理；第７章为结论与展望。技术路线图如图逡逑１．１所示。逡逑

形貌,钢渣,形貌,粉煤灰

逦３．１８逦合格逡逑图２．１行星式球磨机逡逑ＷｈＵ逡逑图２．２钢渣形貌图逡逑２．２．３粉煤灰的技术指标逡逑本课题中试验部分所用的粉煤灰：湖北某发电厂产的粉煤灰。检验方法：参照《用逡逑于水泥和混凝土中的粉煤灰》（ＧＢ／Ｔ１５９６—２００５）进行，，化学成分和性能指标测试逡逑结果见表２．１１和表２．１２，粉煤灰的等级为：ＩＩ级Ｆ类。逡逑ＩＩ逡逑
【学位授予单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU578.1

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