纳米水泥掺合料的制备及对水泥基材料耐久性的影响
发布时间:2021-02-22 18:48
高贝利特水泥是一种低水化热材料,可作为纳米级掺合料用于高性能混凝土中来提高混凝土的耐久性。本课题以石灰石(赤泥)和微硅粉作为原材料,通过化学燃烧技术制备出新型的纳米贝利特水泥(NC)和纳米贝利特-铁铝酸盐水泥(FCF)熟料,以此来作为掺合料提高混凝土的性能。在研究中,我们对赤泥和NC、FCF熟料,利用XRD与SEM相结合的方式进行表征。同时利用SEM对两种纳米水泥材料的水化性能进行形貌观察,使用XRD进行水化产物的晶体成分分析,使用水泥水化热测试仪研究NC材料的放热;利用NMR研究C-S-H的水化程度和Si元素的链长变化;力学性能方面测试了添加纳米水泥材料的OPC试件的抗折和抗压强度,在耐久性方面进行了碳化性能、抗氯离子与硫酸根离子的渗透性能和混凝土的非稳态氯离子迁移(RCM)实验的研究。研究结果表明:1、当原料中CaO:(Ca O+SiO2)=62.5%,保温温度为1150℃,保温时间2小时,发泡剂质量为原料的0.203时,得到的NC材料中C2S的含量为87.2%,为所有实验方案中最佳;材料的粒径在300-500 nm,比表面积为OPC的4...
【文章来源】:深圳大学广东省
【文章页数】:92 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
纳米水泥材料的设计与性能测试研究路线
图 3-1 CaO-SiO2二元相图数的影响剂的选择解五种发泡剂在经过实验设定温度烧结后的变化,将五种发泡剂度设置为1150 ℃,保温时间为2小时,观察烧结后的产物,结果如果发现酒精、煤油和尿素的坩埚中无残留物,装有稻壳的坩埚炭的坩埚中有木炭灰存在。据文献可知稻壳燃烧后产物主要成分燃烧后的产物是气体(主要是CO2,尿素燃烧后会产生NH3和CO2为SiO2,木炭灰为木炭中的杂质残留。说明尿素、酒精和煤油作验产物的变化,而稻壳和木炭的残留物会影响产物的成分和纯度
3.2.2.1 发泡剂的选择为了了解五种发泡剂在经过实验设定温度烧结后的变化,将五种发泡剂放入马弗炉中,实验温度设置为1150 ℃,保温时间为2小时,观察烧结后的产物,结果如图3-2和图3-3所示。结果发现酒精、煤油和尿素的坩埚中无残留物,装有稻壳的坩埚中存在稻壳灰,装有木炭的坩埚中有木炭灰存在。据文献可知稻壳燃烧后产物主要成分为SiO2,其他的发泡剂燃烧后的产物是气体(主要是CO2,尿素燃烧后会产生NH3和CO2)。稻壳灰中主要物相为SiO2,木炭灰为木炭中的杂质残留。说明尿素、酒精和煤油作为消泡剂不会影响到实验产物的变化,而稻壳和木炭的残留物会影响产物的成分和纯度。图 3-2 燃烧前的发泡剂图像
【参考文献】:
期刊论文
[1]水泥熟料生产过程中的化学反应(英文)[J]. Duncan HERFORT. 硅酸盐学报. 2015(10)
[2]掺纳米SiO2/稻壳灰/粉煤灰水泥基材料性能的试验研究[J]. 李振国,张亚芬,王小鹏,苏东东,甘健宾,李清. 硅酸盐通报. 2013(06)
[3]掺加稻壳灰对高性能混凝土性能的影响[J]. 李党义,李曦,蒋政. 商品混凝土. 2013(05)
[4]粉煤灰和矿粉对水泥水化热的影响研究[J]. 蒋春祥,胡晓东,潘荣生. 水利建设与管理. 2011(07)
[5]纳米改性水泥的研究进展[J]. 朱孔赞,李因文,朱化雨,夏宗艳,赵洪义. 新世纪水泥导报. 2011(03)
[6]钢渣碳化机理研究[J]. 常钧,吴昊泽. 硅酸盐学报. 2010(07)
[7]可再分散胶硫铝酸盐水泥基耐海水材料研究[J]. 唐明,岳洋. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2007(03)
[8]纳米材料在混凝土中的应用研究进展[J]. 王景贤,王立久. 混凝土. 2004(11)
[9]纳米SiO2低温稻壳灰用于混凝土的研究[J]. 欧阳东. 新型建筑材料. 2003(08)
[10]粉煤灰、硅灰及纳米硅与C3S水化反应产物的显微结构研究[J]. 巴恒静,冯奇,杨英姿. 硅酸盐学报. 2002(06)
硕士论文
[1]提钛尾渣制备铁铝酸盐水泥熟料及其性能研究[D]. 洪远远.武汉科技大学 2014
[2]纳米水泥熟料矿物的合成与性能研究[D]. 豆贝贝.河北联合大学 2014
[3]水化硅酸钙的合成及其组成、结构与形貌[D]. 赵晓刚.武汉理工大学 2010
本文编号:3046410
【文章来源】:深圳大学广东省
【文章页数】:92 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
纳米水泥材料的设计与性能测试研究路线
图 3-1 CaO-SiO2二元相图数的影响剂的选择解五种发泡剂在经过实验设定温度烧结后的变化,将五种发泡剂度设置为1150 ℃,保温时间为2小时,观察烧结后的产物,结果如果发现酒精、煤油和尿素的坩埚中无残留物,装有稻壳的坩埚炭的坩埚中有木炭灰存在。据文献可知稻壳燃烧后产物主要成分燃烧后的产物是气体(主要是CO2,尿素燃烧后会产生NH3和CO2为SiO2,木炭灰为木炭中的杂质残留。说明尿素、酒精和煤油作验产物的变化,而稻壳和木炭的残留物会影响产物的成分和纯度
3.2.2.1 发泡剂的选择为了了解五种发泡剂在经过实验设定温度烧结后的变化,将五种发泡剂放入马弗炉中,实验温度设置为1150 ℃,保温时间为2小时,观察烧结后的产物,结果如图3-2和图3-3所示。结果发现酒精、煤油和尿素的坩埚中无残留物,装有稻壳的坩埚中存在稻壳灰,装有木炭的坩埚中有木炭灰存在。据文献可知稻壳燃烧后产物主要成分为SiO2,其他的发泡剂燃烧后的产物是气体(主要是CO2,尿素燃烧后会产生NH3和CO2)。稻壳灰中主要物相为SiO2,木炭灰为木炭中的杂质残留。说明尿素、酒精和煤油作为消泡剂不会影响到实验产物的变化,而稻壳和木炭的残留物会影响产物的成分和纯度。图 3-2 燃烧前的发泡剂图像
【参考文献】:
期刊论文
[1]水泥熟料生产过程中的化学反应(英文)[J]. Duncan HERFORT. 硅酸盐学报. 2015(10)
[2]掺纳米SiO2/稻壳灰/粉煤灰水泥基材料性能的试验研究[J]. 李振国,张亚芬,王小鹏,苏东东,甘健宾,李清. 硅酸盐通报. 2013(06)
[3]掺加稻壳灰对高性能混凝土性能的影响[J]. 李党义,李曦,蒋政. 商品混凝土. 2013(05)
[4]粉煤灰和矿粉对水泥水化热的影响研究[J]. 蒋春祥,胡晓东,潘荣生. 水利建设与管理. 2011(07)
[5]纳米改性水泥的研究进展[J]. 朱孔赞,李因文,朱化雨,夏宗艳,赵洪义. 新世纪水泥导报. 2011(03)
[6]钢渣碳化机理研究[J]. 常钧,吴昊泽. 硅酸盐学报. 2010(07)
[7]可再分散胶硫铝酸盐水泥基耐海水材料研究[J]. 唐明,岳洋. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2007(03)
[8]纳米材料在混凝土中的应用研究进展[J]. 王景贤,王立久. 混凝土. 2004(11)
[9]纳米SiO2低温稻壳灰用于混凝土的研究[J]. 欧阳东. 新型建筑材料. 2003(08)
[10]粉煤灰、硅灰及纳米硅与C3S水化反应产物的显微结构研究[J]. 巴恒静,冯奇,杨英姿. 硅酸盐学报. 2002(06)
硕士论文
[1]提钛尾渣制备铁铝酸盐水泥熟料及其性能研究[D]. 洪远远.武汉科技大学 2014
[2]纳米水泥熟料矿物的合成与性能研究[D]. 豆贝贝.河北联合大学 2014
[3]水化硅酸钙的合成及其组成、结构与形貌[D]. 赵晓刚.武汉理工大学 2010
本文编号:3046410
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