再生混凝土微粉制备再生胶凝材料的研究

发布时间：2017-10-19 10:33

  本文关键词：再生混凝土微粉制备再生胶凝材料的研究

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【摘要】：一般工艺方法利用废弃混凝土制备再生混凝土骨料时会产生较多的微粉(占基体混凝土15%-20%左右),这种微粉会降低再生骨料的性能,需要分离出来加以利用。然而这种筛分出来的原始再生混凝土微粉活性较低,需要经过处理提高活性才能有效应用于胶凝材料中。因此,本文开展了提高再生混凝土微粉活性和复合使用效果的研究。关于提高再生混凝土微粉(RC)本身活性的方法,试验研究表明再生混凝土微粉的最佳活化方法是：再生混凝土细骨料初级研磨之后通过0.15mm筛,使用球磨机研磨60min,马弗炉中750℃煅烧2h。为了提高掺合料的活性指数,采用再生粘土砖微粉(CB)、再生玻璃微粉(G)、纳米SiO2 (NS)和凹凸棒石粘土(A)分别与RC混合制备复合掺合料(CBRCS、GRCS、NSRCS、ARCS)。研究结果表明,CB活性与RC活性相差较小,且两者以不同比例添加之后强度变化较小,所以CB与RC的复合效果不佳。G与RC复合的最佳比例为7：3,其活性指数达到89%。NS与RC复合掺合料的最优配合比为8：22,其活性指数为82%,符合II级粉煤灰标准要求。A与RC最佳复合比为1：5,按此配合比得到的复合活性掺合料的活性指数为85%。由复合效果和成本分析比较可看出：GANSCB。微观分析结果表明这些复合掺合料均能在水化反应中发生火山灰反应,同时这些复合掺合料中所含的细颗粒还起到孔隙填充作用。关于复合低温水泥的研究,本文将RC分别与石膏矿渣水泥(SG)和粉煤灰-矿渣地聚合物(FGP)复合制备低温水泥。试验研究发现第四种复合石膏矿渣水泥SK4的综合性能最佳,添加了10%的再生混凝土粉末之后28天抗压强度有了较小幅度的提升,强度增幅达到2.6MPa,之后随着RC掺量增大,28天抗压强度逐渐降低。从RC与石膏矿渣水泥的复合效果(RCSG)来看,当RC掺量在0%～20%时,RCSG强度相当于52.5R级水泥；当RC掺量在20%-40%时,RCSG强度相当于42.5R级水泥：当RC超过40%时,RCSG强度相当于32.5R级水泥。同时试验研究表明FGP的最优配比为S50(粉煤灰50%+矿渣50%),随着RC替代比增大,28天抗压强度逐渐降低。从RC与FGP的复合效果(缩写为RCFGP)来看,当RC掺量为0%～20%时,RCFGP性能可与52.5级普通硅酸盐水泥相当；当RC掺量为20%～30%时,RCFGP性能可与42.5级普通硅酸盐水泥相当；当RC掺量为30%～50%时,RCFGP性能可与32.5级普通硅酸盐水泥相当。掺RC、GRCS、NSRCS和ARCS以及RCSG的砂浆力学性能排序为RCSGGRCSARCS NSRCSRC。砂浆中再生混凝土微粉的利用率排序排序为RCSGARCSNSRCSRCGRCS。总废弃物最大利用率排序为RCSGGRCSARCSNSRCSRC。从成本分析和在预拌砂浆的应用效果可知复合掺合料ARCS、GRCS的成本较低,活性较高,可大量用于砂浆制品的制备中,而NSRCS的成本较高,目前无法大量应用于实际工程中；复合石膏矿渣水泥的成本虽较高,但在预拌砂浆中的性能较优良,也可适量用于砂浆制品的制备中。
【关键词】：再生混凝土微粉 复合掺合料 复合低温水泥 活性指数 石膏矿渣水泥 地聚合物
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 符号表8-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-22
• 1.2.1 再生混凝土微粉的制备13-14
• 1.2.2 机械细化对再生微粉的粒径和比表面积的影响14-15
• 1.2.3 热处理对再生混凝土微粉性能的影响15-16
• 1.2.4. 复合活化处理对再生微粉性能的影响16-17
• 1.2.5 玻璃微粉与水泥的复合研究17-18
• 1.2.6 再生粘土砖粉的应用研究18-19
• 1.2.7 纳米材料对再生微粉性能的影响19
• 1.2.8 石膏矿渣水泥19-21
• 1.2.9 存在的问题21-22
• 1.3 研究内容与方案22-24
• 第二章 原材料与实验方法24-36
• 2.1 原材料24-33
• 2.1.1 水泥24-25
• 2.1.2 再生混凝土微粉25-27
• 2.1.3 玻璃微粉27-28
• 2.1.4 粘土砖微粉28-29
• 2.1.5 矿渣29-30
• 2.1.6 粉煤灰30-31
• 2.1.7 纳米氧化硅31
• 2.1.8 凹凸棒石粘土31-32
• 2.1.9 石膏32
• 2.1.10 氢氧化钙32
• 2.1.11 钠基水玻璃和NaOH溶液32
• 2.1.12 标准砂32
• 2.1.13 天然细骨料32
• 2.1.14 稠化粉32-33
• 2.1.15 水33
• 2.2 试验方法33-36
• 2.2.1 胶砂强度试验33
• 2.2.2 活性指数试验33
• 2.2.3 快速碱集料反应试验33
• 2.2.4 激光粒度分析33-34
• 2.2.5 X射线衍射仪(XRD)34
• 2.2.6 全自动压汞仪(MIP)34
• 2.2.7 场发射扫面电镜能谱仪(SEM-EDS)34-35
• 2.2.8 X型荧光能谱仪35-36
• 第三章 再生混凝土微粉活化方法的研究36-38
• 3.1 粉磨时间对再生混凝土微粉活性影响36-37
• 3.2 热处理对再生混凝土微粉活性的影响37
• 3.3 本章小结37-38
• 第四章 再生活性掺合料的研究38-57
• 4.1 再生粘土砖粉与再生混凝土微粉复合掺合料的研究38-40
• 4.2 玻璃微粉与再生混凝土微粉复合掺合料的研究40-49
• 4.2.1 玻璃微粉与再生混凝土微粉复合掺合料活性指数40-42
• 4.2.2 快速碱集料反应数据分析42
• 4.2.3 玻璃微粉与再生混凝土微粉复合掺合料的其他性能42-43
• 4.2.4 玻璃微粉与再生混凝土微粉复合掺合料机理分析43-49
• 4.3 纳米氧化硅与再生混凝土微粉复合掺合料的研究49-52
• 4.3.1 纳米氧化硅与再生混凝土微粉复合掺合料活性指数49-50
• 4.3.2 纳米氧化硅与再生混凝土微粉复合掺合料机理分析50-52
• 4.4 凹凸棒石粘土与再生混凝土微粉复合掺合料的研究52-55
• 4.4.1 凹凸棒石粘土与再生混凝土微粉复合掺合料活性指数52-53
• 4.4.2 凹凸棒石黏土与再生混凝土微粉复合掺合料机理分析53-55
• 4.5 本章小结55-57
• 第五章 再生混凝土微粉复合低温水泥的研究57-70
• 5.1 再生混凝土微粉与石膏矿渣水泥复合低温水泥的研究57-63
• 5.1.1 石膏矿渣水泥的配制57-58
• 5.1.2 再生混凝土微粉复合石膏矿渣水泥力学性能的研究58-60
• 5.1.3 再生混凝土微粉与石膏矿渣水泥复合材料活性机理分析60-63
• 5.2 再生混凝土微粉复合地聚合物胶凝材料的研究63-69
• 5.2.1 地聚合物的配制63-64
• 5.2.2 再生混凝土微粉对复合地聚合物强度的影响64-66
• 5.2.3 再生混凝土微粉复合地聚合物胶凝材料机理分析66-69
• 5.3 本章小结69-70
• 第六章 复合矿物掺合料和复合低温水泥在预拌砂浆中应用研究70-75
• 6.1 复合矿物掺合料对预拌砂浆性能影响的研究70-73
• 6.1.1 基准砂浆的配合比及性能70
• 6.1.2 含再生微粉砂浆的配合比及性能70-72
• 6.1.3 含再生微粉的砂浆性能分析72-73
• 6.2 复合低温水泥对预拌砂浆性能影响的研究73-74
• 6.3 本章小结74-75
• 第七章 废弃物利用率和成本分析75-78
• 7.1 废弃物利用率与再生砂浆性能分析75-76
• 7.1.1 各种掺入方法对砂浆性能影响的比较75
• 7.1.2 RC利用率的分析75
• 7.1.3 总废弃物利用率75-76
• 7.2 复合再生微粉矿物掺合料的成本分析76
• 7.3 复合再生微粉低温水泥的成本分析76-77
• 7.4 本章小结77-78
• 第八章 结论与展望78-81
• 8.1 结论78-79
• 8.2 展望79-81
• 参考文献81-84
• 致谢84-85
• 攻读硕士学位期间获得的成果85

【参考文献】

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本文编号：1060597