矿渣—水泥复合胶凝体系早期水化性能研究

发布时间：2020-05-23 16:29

【摘要】：本论文采用水化热、电阻率等方法研究了矿渣-水泥混合浆体中矿渣稀释作用、晶核作用以及火山灰活性等对水泥水化的影响。结合SEM、TG/DSC等手段研究了氢氧化钙-矿渣碱激发体系的反应特点,以此来分析矿渣在混合浆体中二次反应过程。本论文分析了早龄期(3d内)矿渣-水泥混合浆体水化热、电阻率、收缩等水化特性参数的发展规律,并对不同水化性能之间的相关性进行了分析,论文主要研究结论如下:(1)两个指标被提出来表征矿渣在水泥基材中的作用效果。对于0.5水胶比不同矿渣掺量(10%、20%、30%)的矿渣-水泥混合浆体试样,矿渣72h时的稀释效应指数依次为1.03、1.11、1.13,晶核效应指数依次为1.01、1.04、1.10,矿渣稀释效应指数和晶核效应指数均随着矿渣掺量的增加而增加。增加矿渣掺量相当于增大了水灰比,为水泥水化产物沉积提供了更大的面积,促进了水泥水化过程。(2)矿渣完全反应时消耗氢氧化钙的量为0.058g/g~0.14g/g,氢氧化钙质量为矿渣质量的5%时便可有效激发矿渣的水化活性,氢氧化钙含量的增加促进了矿渣的反应过程,反应产物主要为纤维状的C-S-H凝胶。(3)掺加矿渣使得混合浆体溶解期内电阻率增加、硬化期内电阻率减小,掺加矿渣不利于硬化期内浆体孔隙率的降低。掺加矿渣同时也使得电阻率微分曲线两个峰值点的出现滞后,延迟了浆体进入硬化减速期的时间。采用电阻率方法计算得到0.5水胶比的矿渣-水泥混合浆体初始孔隙曲折度高于水泥浆体,当矿渣掺量达到20%时混合浆体初始孔隙曲折度最大,达到1.25,此时胶凝材料堆积状态最好。(4)浆体电阻率与累计水化热存在良好的相关性,可采用对数关系式表达:Q=kln(ρ)+b。k值随着矿渣掺量从152.3先增加至170.2后减小至147.9,而(7值随着矿渣掺量的增加从37.93增加至82.31。k值与混合浆体中水化过程密切相关,主要受矿物掺合料化学性质影响。(7值主要与浆体拌和时的状态相关,主要受矿物掺合料物理性质影响。(5)水胶比为0.3和0.4时,试样72h时的自收缩值随着矿渣掺量的增加而减小,30%矿渣掺量试样与水泥浆体试样相比自收缩值分别减小了25.44%和15.18%。水胶比为0.5时,试样72h时的自收缩值随着矿渣掺量的增加而增加,30%矿渣掺量试样与水泥浆体试样相比自收缩值增加了23.46%。掺加矿渣使得同水胶比下试样72h时的干燥收缩值减小,水胶比为0.3、0.4、0.5时,30%矿渣掺量试样与水泥浆体试样相比干燥收缩值分别减小了23.86%、28.49%、38.73%。
【图文】：

颗粒粒径分布,矿渣,颗粒粒径分布,水泥

使用 FBT-9 型全自动比表面积测定仪测得及高温处理后矿渣的比表面积分别为 404 m2/kg、465/kg。使用 BT-9300H 型激光粒度分布仪，，以无水乙醇泥、矿渣以及高温处理后矿渣的平均粒径分别为为 17、12.4 μm。水泥、矿渣及高温处理后矿渣粒径分布X 射线衍射结果如图 2-2 所示。

XRD测试,原料,矿渣,水泥

水泥、矿渣及高温处理后矿渣粒径分布X 射线衍射结果如图 2-2 所示。图 2-1 水泥、矿渣颗粒粒径分布Fig.2-1 The particle size distribution curves of cement and slag
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ172.1

【相似文献】