矿物掺合料对混凝土和易性、力学性能以及渗水系数的影响研究
发布时间：2021-02-26 09:31
随着社会的发展和现代建筑工程日益多元的需求,高性能混凝土的研究和创新显得愈加重要。过往研究表明通过添加活性矿物掺合料以及高性能减水剂的配合使用能够有效增强混凝土的工作性能;现阶段,传统的常用活性矿物掺合料有矿渣、硅灰等,但它们的来源稀缺、价格偏高且不具备环保意义,还满足不了混凝土工程日益发展的需求。探究新型矿物掺合料代替传统掺合料,提升混凝土在各项实际工程应用中的相关性能,来满足高性能混凝土可持续发展的迫切需求要提上日程。本文针对陶瓷生产线上废料污染问题以及矿物掺合料在实际工程中对性能和经济性上的需求,选取工业废渣抛光砖粉、具有经济意义的沸石粉以及高活性的偏高岭土;通过实验对掺入不同掺量抛光砖粉、沸石粉和偏高岭土的混凝土各项基本性能的测定,研究分析三种矿物掺合料对混凝土和易性、力学性能以及渗水系数的影响;创新性地引入填充密度和平均液层值的测量和计算,基于平均液层值探讨三种矿物掺合料对混凝土流动性的影响和相关性,继而分析其与混凝土各项性能间的关系,更有针对性地对三种矿物掺合料实际应用到工程的可能性和相关性能提升办法提供参考依据。本文研究结果表明:（1）抛光砖粉、沸石粉和偏高岭土均能使混凝...
【文章来源】：佛山科学技术学院广东省
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验材料从左至右依次为陶瓷抛光砖的研磨抛光生产，会伴随
第一章绪论3化钙等水化产物[19]。混凝土矿物掺合料中的各种矿物在吸收水化产物氢氧化钙的同时，能够促进混凝土中水泥的水化反应，进一步生成出硅酸钙凝胶物质[20]，该物质能够使得混凝土微观结构得以优化改善，混凝土的密实度以及抗渗性均在二次水化反应中得以全面提升，混凝土对应孔隙率会逐步下降，相应力学性能会有所提升[21]。(3)形态效应通过高温燃烧形成粉煤灰颗粒等混凝土矿物掺合料，这类混凝土矿物掺合料的主要组成是玻璃微珠,玻璃微珠颗粒很小同时颗粒表面光滑，在一定程度上能够降低混凝土颗粒间的摩擦阻力,减少混凝土对应用水量[22]。1.3材料研究利用现状1.3.1抛光砖粉研究利用现状本文选用三种类型矿物掺合料进行研究分析，分别为工业废粉抛光砖粉、廉价掺合料沸石粉（价格1.5-2元/kg）、价格偏高但具有高活性的掺合料偏高岭土（价格15-25元/kg），通过不同价格，不同来源的三种矿物掺合料对混凝土各项性能的影响探讨来对实际工程提供更多参考。图1.1实验材料从左至右依次为：抛光砖粉、沸石粉和偏高岭土陶瓷抛光砖的研磨抛光生产，会伴随大量的陶瓷抛光砖粉产生。现阶段，中国国内已有技术水平的陶瓷抛光砖生产线，单位面积抛光砖的生产，生成约1.95kg的工业废渣抛光砖粉，抛光砖粉颗粒粒径尺寸小，同时有火山灰活性特性[23]。目前，已经有一些相关文献研究理论表明将工业废渣抛光砖粉用于混凝土掺合料制造[24]：将工业废渣抛光砖粉用于矿物掺合料的开发以及利用，一方面能够增加矿物掺合料的制作原料种类，在一定程度上有效缓解传统掺合料的资源不足；另一方面能够有效处理陶瓷抛光砖粉等工业废料[25]。随着陶瓷抛光砖的需求与日
第二章测试及计算方法8第二章测试及计算方法2.1粘聚性测试本文研究利用搅拌后的混凝土浆体的5mm过筛率进行测定计算，以此数值作为混凝土对应粘聚性评判指标，混凝土对应过筛率测定计算方式：将搅拌完成后的约250g混凝土浆体以300mm的高度差在孔筛上方倒下，让混凝土浆体流过5mm孔筛，孔筛筛孔形状为方形，然后让其静置2min，测定落至下方托盘的混凝土浆体量[53]。本次试验所需器材如下图2.1，测定落至下方托盘的混凝土浆体的质量和总混凝土浆体质量进行比值处理，所得数值即为该混凝土浆体对应过筛率数值。水泥与矿渣复合混凝土浆体对应的粘聚性越高，通过孔筛的复合混凝土浆体质量越少，该复合混凝土浆体对应的过筛率也相对越小；复合混凝土浆体对应的粘聚性越低，通过孔筛的复合混凝土浆体质量越多，该复合混凝土浆体对应的过筛率也相对越高。图2.1实验器材5mm方孔孔筛及托盘2.2混凝土孔隙率测量测试混凝土孔隙率的计算方法是，通过对特定条件下饱水混凝土试件相应的失水率进行间接计算得到[54]。假定完全饱水的混凝土试件质量为1，失水后试件质量为2；取准备好的容器加入一定水量（至少能够覆盖试块），称得此时容器和水的质量为3并记录水面高度，再将完全饱水试块表面擦干后放入准备好的容
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能混凝土的性能特点与发展应用概述[J]. 肖翎,马萌萌,杨冬升. 四川建材. 2019(02)
[2]对新型绿色高性能混凝土的研究[J]. 王子萌. 中国建筑装饰装修. 2019(01)
[3]基于水膜厚度假设分析磨细高炉矿渣对水泥浆性能影响[J]. 温梦丹,陈嘉健,高御审,马岸民. 广东工业大学学报. 2018(04)
[4]石英砂对水泥浆性能及其水膜厚度影响实验研究[J]. 温梦丹,陈嘉健,高御审. 汕头大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]不同水灰比下矿渣硅灰复合矿物掺合料火山灰效应试验研究[J]. 郭玉柱,王起才,王云天,谢松林. 混凝土. 2017(08)
[6]沸石粉作为矿物掺合料对混凝土性能的影响[J]. 谭多枝,张炜,赵永忠,乔云武. 广东建材. 2016(12)
[7]浅析影响中低强度等级混凝土粘聚性的因素[J]. 刘辉. 四川建材. 2015(06)
[8]偏高岭土高性能混凝土的强度和抗氯离子渗透性研究[J]. 刘红彬,盛星汉,唐伟奇,肖凯璐,马唯哲,施政奇,李希光. 公路. 2015(02)
[9]陶瓷抛光砖粉在水泥和混凝土行业中的应用研究[J]. 张训,蔡禧,王珏. 广东建材. 2014(11)
[10]复掺陶瓷抛光砖粉与聚丙烯纤维对砂浆性能的影响[J]. 曹聪,王功勋,刘三玲,何潇坤,聂忆华. 硅酸盐通报. 2014(06)
博士论文
[1]超细粉煤灰高性能混凝土的研究与应用[D]. 谢友均.中南大学 2006
硕士论文
[1]集料骨架结构对多孔混凝土性能的影响研究[D]. 郭桂香.重庆交通大学 2016
[2]基于陶瓷废料的混凝土的力学性能研究[D]. 孙琛.烟台大学 2014
[3]偏高岭土对水泥石的水化产物影响机理研究[D]. 喻巍.武汉理工大学 2013
[4]矿物掺合料混凝土工作性能、力学性能和抗碳化性能试验研究[D]. 杜磊.内蒙古工业大学 2013
[5]偏高岭土团聚颗粒的高效分散研究[D]. 董军.武汉理工大学 2012
[6]掺合料对水泥石电阻率影响的试验研究[D]. 杨伟松.湖南大学 2010
[7]混凝土原材料对聚羧酸减水剂应用性能的影响[D]. 程勋.北京工业大学 2010
[8]废瓷粉混凝土配制技术及性能研究[D]. 江南宁.中南大学 2010
[9]高性能混凝土性能研究及工程应用[D]. 刘海霞.山东大学 2010
[10]粉煤灰混凝土力学性能研究及早期预测[D]. 黄山.武汉理工大学 2008
本文编号：3052395
【文章来源】：佛山科学技术学院广东省
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验材料从左至右依次为陶瓷抛光砖的研磨抛光生产，会伴随
第一章绪论3化钙等水化产物[19]。混凝土矿物掺合料中的各种矿物在吸收水化产物氢氧化钙的同时，能够促进混凝土中水泥的水化反应，进一步生成出硅酸钙凝胶物质[20]，该物质能够使得混凝土微观结构得以优化改善，混凝土的密实度以及抗渗性均在二次水化反应中得以全面提升，混凝土对应孔隙率会逐步下降，相应力学性能会有所提升[21]。(3)形态效应通过高温燃烧形成粉煤灰颗粒等混凝土矿物掺合料，这类混凝土矿物掺合料的主要组成是玻璃微珠,玻璃微珠颗粒很小同时颗粒表面光滑，在一定程度上能够降低混凝土颗粒间的摩擦阻力,减少混凝土对应用水量[22]。1.3材料研究利用现状1.3.1抛光砖粉研究利用现状本文选用三种类型矿物掺合料进行研究分析，分别为工业废粉抛光砖粉、廉价掺合料沸石粉（价格1.5-2元/kg）、价格偏高但具有高活性的掺合料偏高岭土（价格15-25元/kg），通过不同价格，不同来源的三种矿物掺合料对混凝土各项性能的影响探讨来对实际工程提供更多参考。图1.1实验材料从左至右依次为：抛光砖粉、沸石粉和偏高岭土陶瓷抛光砖的研磨抛光生产，会伴随大量的陶瓷抛光砖粉产生。现阶段，中国国内已有技术水平的陶瓷抛光砖生产线，单位面积抛光砖的生产，生成约1.95kg的工业废渣抛光砖粉，抛光砖粉颗粒粒径尺寸小，同时有火山灰活性特性[23]。目前，已经有一些相关文献研究理论表明将工业废渣抛光砖粉用于混凝土掺合料制造[24]：将工业废渣抛光砖粉用于矿物掺合料的开发以及利用，一方面能够增加矿物掺合料的制作原料种类，在一定程度上有效缓解传统掺合料的资源不足；另一方面能够有效处理陶瓷抛光砖粉等工业废料[25]。随着陶瓷抛光砖的需求与日
第二章测试及计算方法8第二章测试及计算方法2.1粘聚性测试本文研究利用搅拌后的混凝土浆体的5mm过筛率进行测定计算，以此数值作为混凝土对应粘聚性评判指标，混凝土对应过筛率测定计算方式：将搅拌完成后的约250g混凝土浆体以300mm的高度差在孔筛上方倒下，让混凝土浆体流过5mm孔筛，孔筛筛孔形状为方形，然后让其静置2min，测定落至下方托盘的混凝土浆体量[53]。本次试验所需器材如下图2.1，测定落至下方托盘的混凝土浆体的质量和总混凝土浆体质量进行比值处理，所得数值即为该混凝土浆体对应过筛率数值。水泥与矿渣复合混凝土浆体对应的粘聚性越高，通过孔筛的复合混凝土浆体质量越少，该复合混凝土浆体对应的过筛率也相对越小；复合混凝土浆体对应的粘聚性越低，通过孔筛的复合混凝土浆体质量越多，该复合混凝土浆体对应的过筛率也相对越高。图2.1实验器材5mm方孔孔筛及托盘2.2混凝土孔隙率测量测试混凝土孔隙率的计算方法是，通过对特定条件下饱水混凝土试件相应的失水率进行间接计算得到[54]。假定完全饱水的混凝土试件质量为1，失水后试件质量为2；取准备好的容器加入一定水量（至少能够覆盖试块），称得此时容器和水的质量为3并记录水面高度，再将完全饱水试块表面擦干后放入准备好的容
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能混凝土的性能特点与发展应用概述[J]. 肖翎,马萌萌,杨冬升. 四川建材. 2019(02)
[2]对新型绿色高性能混凝土的研究[J]. 王子萌. 中国建筑装饰装修. 2019(01)
[3]基于水膜厚度假设分析磨细高炉矿渣对水泥浆性能影响[J]. 温梦丹,陈嘉健,高御审,马岸民. 广东工业大学学报. 2018(04)
[4]石英砂对水泥浆性能及其水膜厚度影响实验研究[J]. 温梦丹,陈嘉健,高御审. 汕头大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]不同水灰比下矿渣硅灰复合矿物掺合料火山灰效应试验研究[J]. 郭玉柱,王起才,王云天,谢松林. 混凝土. 2017(08)
[6]沸石粉作为矿物掺合料对混凝土性能的影响[J]. 谭多枝,张炜,赵永忠,乔云武. 广东建材. 2016(12)
[7]浅析影响中低强度等级混凝土粘聚性的因素[J]. 刘辉. 四川建材. 2015(06)
[8]偏高岭土高性能混凝土的强度和抗氯离子渗透性研究[J]. 刘红彬,盛星汉,唐伟奇,肖凯璐,马唯哲,施政奇,李希光. 公路. 2015(02)
[9]陶瓷抛光砖粉在水泥和混凝土行业中的应用研究[J]. 张训,蔡禧,王珏. 广东建材. 2014(11)
[10]复掺陶瓷抛光砖粉与聚丙烯纤维对砂浆性能的影响[J]. 曹聪,王功勋,刘三玲,何潇坤,聂忆华. 硅酸盐通报. 2014(06)
博士论文
[1]超细粉煤灰高性能混凝土的研究与应用[D]. 谢友均.中南大学 2006
硕士论文
[1]集料骨架结构对多孔混凝土性能的影响研究[D]. 郭桂香.重庆交通大学 2016
[2]基于陶瓷废料的混凝土的力学性能研究[D]. 孙琛.烟台大学 2014
[3]偏高岭土对水泥石的水化产物影响机理研究[D]. 喻巍.武汉理工大学 2013
[4]矿物掺合料混凝土工作性能、力学性能和抗碳化性能试验研究[D]. 杜磊.内蒙古工业大学 2013
[5]偏高岭土团聚颗粒的高效分散研究[D]. 董军.武汉理工大学 2012
[6]掺合料对水泥石电阻率影响的试验研究[D]. 杨伟松.湖南大学 2010
[7]混凝土原材料对聚羧酸减水剂应用性能的影响[D]. 程勋.北京工业大学 2010
[8]废瓷粉混凝土配制技术及性能研究[D]. 江南宁.中南大学 2010
[9]高性能混凝土性能研究及工程应用[D]. 刘海霞.山东大学 2010
[10]粉煤灰混凝土力学性能研究及早期预测[D]. 黄山.武汉理工大学 2008
本文编号：3052395
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