低碳胶凝材料研究
发布时间:2021-05-22 23:34
现行水泥、胶凝材料体系以及混凝土生产存在诸多问题,水泥细度大、早期强度高后期强度增长幅度低、与外加剂相容性差、水化速率快、水化温升高以及收缩大;普通水泥中混合材存在黑障区导致胶凝材料体系存在“黑障区”、没有良好的级配、整体SO3缺失等问题;所配制的混凝土匀质性差、坍损大以及长期耐久性能差等诸多问题。另一方面,水泥基材料的低碳发展是当今建筑材料发展的大势所趋,混凝土作为用量最大的土木工程材料,也应服从节能减排的发展趋势,但是其主要原材料水泥的生产过程却是一个碳排放量很大的环节。因此,为解决以上问题,低碳胶凝材料的开发与应用具有重要意义。本课题依据清华大学廉慧珍教授“低碳胶凝材料”的理念和低碳发展的要求,整体优化SO3含量,试验研究表明:SO3含量在3.5%4.5%之间,有利于提高胶凝材料体系的强度和抗裂性能,且流变性能也有一定的改善。研究发现,在低碳胶凝材料体系中,矿渣粉的品质极为重要,其优劣直接影响混凝土的强度和耐久性能,一般要求28天活性指数应在105%以上,且7d活性不能太低,比表面积宜在520...
【文章来源】:北京建筑大学北京市
【文章页数】:118 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 低碳胶凝材料
1.3 研究现状
1.3.1 国内胶凝材料研究现状
1.3.2 国外胶凝材料研究现状
1.3.3 低碳胶凝材料混凝土耐久性研究现状
1.4 低熟料胶凝材料的研究目的及意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意义
1.5 课题研究思路及技术路线
1.6 课题研究内容
第2章 原材料性能检测分析及试验方法
2.1 试验原材料
2.1.1 熟料
2.1.2 矿渣粉
2.1.3 水泥
2.1.4 粉煤灰
2.1.5 超细石灰石粉
2.1.6 熟料、脱硫石膏以及矿渣粉的成分分析
2.1.7 石膏
2.1.8 骨料
2.1.9 外加剂
2.1.10 水
2.2 原材料粉磨设备
2.3 试验方法
2.3.1 原材料试验
2.3.2 胶凝材料性能试验
2.3.3 混凝土试验
2.4 技术路线
第3章 低碳胶凝材料组成研究
3.1 低碳胶凝材料组成研究
3.1.1 研究方案
3.1.2 试验结果及分析
3.2 低碳胶凝材料体系优化
3.2.1 试验配合比
3.2.2 优化后的低碳胶凝材料混凝土
3.2.3 矿渣粉等级优化组低碳胶凝材料混凝土
3.2.4 水胶比调整组低碳胶凝材料混凝土
3.3 低熟料胶凝材料组成
3.4 小结
第4章 外加剂及石膏对低碳胶凝材料性能的影响研究
4.1 外加剂
4.1.1 外加剂饱和点
4.1.2 外加剂种类
4.1.3 聚羧酸外加剂对低碳胶凝材料生产成本影响
4.2 石膏
4.2.1 SO_3 掺量
4.2.2 标准稠度用水量及凝结时间
4.2.3 不同石膏总类对低碳胶凝材料的影响
4.2.4 SO_3 掺量对胶凝材料抗裂性能的影响
4.3 小结
第5章 低碳胶凝材料混凝土的和易性与强度
5.1 研究方案
5.2 混凝土的和易性
5.2.1 混凝土的流动性
5.2.2 混凝土的粘聚性和保水性
5.3 混凝土抗压强度
5.3.1 不同熟料掺量对混凝土抗压强度的影响
5.3.2 超细石灰石粉对混凝土抗压强度的影响
5.4 混凝土抗折强度
5.5 混凝土劈裂抗拉强度
5.6 小结
第6章 混凝土的耐久性及微观分析
6.1 研究方案
6.2 低碳胶凝材料混凝土与基准组混凝土抗压强度对比
6.3 混凝土自然碳化
6.3.1 不同养护龄期对混凝土碳化深度的影响
6.3.2 熟料和超细石灰石粉对混凝土碳化深度的影响
6.4 混凝土强制碳化
6.5 混凝土抗氯离子渗透性
6.5.1 混凝土28D电通量
6.5.2 混凝土60D电通量
6.6 混凝土抗冻性
6.6.1 C30 混凝土抗冻性
6.6.2 C50 混凝土抗冻性
6.7 混凝土抗硫酸盐侵蚀性
6.8 低碳胶凝材料的微观性能研究
6.8.1 低碳胶凝材料混凝土的孔结构
6.8.2 X射线衍射分析
6.8.3 扫描电镜分析
6.9 小结
第7章 低碳胶凝材料的抗裂性与变形性质研究
7.1 开裂敏感性
7.2 水化热
7.3 混凝土收缩
7.4 小结
第8章 低碳胶凝材料的主要技术指标及检测结果
8.1 标准稠度用水量、凝结时间
8.2 专用胶砂强度
8.3 胶凝材料颗粒级配
第9章 低碳胶凝材料混凝土的配合比设计
9.1 配合比设计方法
9.1.1 不同强度等级混凝土水胶比参数确定
9.1.2 计算胶凝材料用量
9.1.3 选择石子体积
9.1.4 细骨料预湿
9.2 混凝土配合比设计方法试验研究
9.3 小结
第10章 中试材料技术指标及中试重演性试验
10.1 中试材料技术指标要求
10.1.1 熟料
10.1.2 矿渣粉
10.1.3 粉煤灰
10.1.4 石粉
10.1.5 石膏
10.2 胶凝材料制备工艺
10.3 低碳胶凝材料组成
10.4 低熟料胶凝材料检测方法
10.4.1 外加剂饱和点测试
10.4.2 标准稠度用水量试验
10.4.3 胶凝材料胶砂强度试验
10.5 中试生产试验
10.5.1 混凝土工作性及损失
10.5.2 混凝土抗压强度
10.6 小结
第11章 结论
11.1 结论
11.2 创新点
11.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间过得的成果
致谢
附件
脱硫石膏的检测报告
金隅集团首都水泥厂熟料和石膏检测
【参考文献】:
期刊论文
[1]高性能混凝土技术开发与应用研究[J]. 蔡婷婷,赵月,刘兴旺,李海涛. 河南建材. 2018(06)
[2]高性能混凝土耐久性分析[J]. 张晨霞. 四川水泥. 2018(10)
[3]高效减水剂对水泥基材料收缩开裂的影响分析[J]. 周娜,韩文辉. 科技风. 2018(29)
[4]混凝土和易性的内涵及其影响因素[J]. 余春荣,耿加会,周成科. 商品混凝土. 2018(06)
[5]聚羧酸减水剂在混凝土中的应用[J]. 张军彪. 北方交通. 2017(09)
[6]现代混凝土若干问题的思考[J]. 宋少民. 北京建筑大学学报. 2016(03)
[7]三氧化硫含量对生态型胶凝材料性能影响研究[J]. 宋少民,陈明路. 混凝土. 2016(04)
[8]复掺矿物掺合料对低熟料HPC早期收缩裂缝影响分析[J]. 吕利华,孟庆海,闫旭. 大连交通大学学报. 2015(05)
[9]试论水泥的功过与未来[J]. 刘娟红,宋少民. 混凝土世界. 2015(05)
[10]石灰石粉对普通混凝土耐久性能的影响[J]. 任婷婷,史红燕. 四川建材. 2015(02)
硕士论文
[1]自燃煤矸石低熟料复合水泥的配制及其性能研究[D]. 尹相勇.太原科技大学 2016
[2]生态型胶凝材料及其混凝土性能研究[D]. 陈明路.北京建筑大学 2015
[3]混凝土组分对其收缩和抗开裂性能的影响[D]. 童柏辉.湖南大学 2012
[4]石灰石粉对混凝土性能的影响[D]. 袁航.中南大学 2009
[5]石灰石粉掺量对混凝土性能影响的试验研究[D]. 李晶.大连理工大学 2007
[6]少熟料水泥耐久性研究[D]. 王景贤.大连理工大学 2005
[7]超磨细石灰石粉掺合料混凝土性能的研究[D]. 崔洪涛.重庆大学 2004
[8]低水泥用量配制高性能混凝土的研究[D]. 吴建成.重庆大学 2001
本文编号:3201853
【文章来源】:北京建筑大学北京市
【文章页数】:118 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 低碳胶凝材料
1.3 研究现状
1.3.1 国内胶凝材料研究现状
1.3.2 国外胶凝材料研究现状
1.3.3 低碳胶凝材料混凝土耐久性研究现状
1.4 低熟料胶凝材料的研究目的及意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意义
1.5 课题研究思路及技术路线
1.6 课题研究内容
第2章 原材料性能检测分析及试验方法
2.1 试验原材料
2.1.1 熟料
2.1.2 矿渣粉
2.1.3 水泥
2.1.4 粉煤灰
2.1.5 超细石灰石粉
2.1.6 熟料、脱硫石膏以及矿渣粉的成分分析
2.1.7 石膏
2.1.8 骨料
2.1.9 外加剂
2.1.10 水
2.2 原材料粉磨设备
2.3 试验方法
2.3.1 原材料试验
2.3.2 胶凝材料性能试验
2.3.3 混凝土试验
2.4 技术路线
第3章 低碳胶凝材料组成研究
3.1 低碳胶凝材料组成研究
3.1.1 研究方案
3.1.2 试验结果及分析
3.2 低碳胶凝材料体系优化
3.2.1 试验配合比
3.2.2 优化后的低碳胶凝材料混凝土
3.2.3 矿渣粉等级优化组低碳胶凝材料混凝土
3.2.4 水胶比调整组低碳胶凝材料混凝土
3.3 低熟料胶凝材料组成
3.4 小结
第4章 外加剂及石膏对低碳胶凝材料性能的影响研究
4.1 外加剂
4.1.1 外加剂饱和点
4.1.2 外加剂种类
4.1.3 聚羧酸外加剂对低碳胶凝材料生产成本影响
4.2 石膏
4.2.1 SO_3 掺量
4.2.2 标准稠度用水量及凝结时间
4.2.3 不同石膏总类对低碳胶凝材料的影响
4.2.4 SO_3 掺量对胶凝材料抗裂性能的影响
4.3 小结
第5章 低碳胶凝材料混凝土的和易性与强度
5.1 研究方案
5.2 混凝土的和易性
5.2.1 混凝土的流动性
5.2.2 混凝土的粘聚性和保水性
5.3 混凝土抗压强度
5.3.1 不同熟料掺量对混凝土抗压强度的影响
5.3.2 超细石灰石粉对混凝土抗压强度的影响
5.4 混凝土抗折强度
5.5 混凝土劈裂抗拉强度
5.6 小结
第6章 混凝土的耐久性及微观分析
6.1 研究方案
6.2 低碳胶凝材料混凝土与基准组混凝土抗压强度对比
6.3 混凝土自然碳化
6.3.1 不同养护龄期对混凝土碳化深度的影响
6.3.2 熟料和超细石灰石粉对混凝土碳化深度的影响
6.4 混凝土强制碳化
6.5 混凝土抗氯离子渗透性
6.5.1 混凝土28D电通量
6.5.2 混凝土60D电通量
6.6 混凝土抗冻性
6.6.1 C30 混凝土抗冻性
6.6.2 C50 混凝土抗冻性
6.7 混凝土抗硫酸盐侵蚀性
6.8 低碳胶凝材料的微观性能研究
6.8.1 低碳胶凝材料混凝土的孔结构
6.8.2 X射线衍射分析
6.8.3 扫描电镜分析
6.9 小结
第7章 低碳胶凝材料的抗裂性与变形性质研究
7.1 开裂敏感性
7.2 水化热
7.3 混凝土收缩
7.4 小结
第8章 低碳胶凝材料的主要技术指标及检测结果
8.1 标准稠度用水量、凝结时间
8.2 专用胶砂强度
8.3 胶凝材料颗粒级配
第9章 低碳胶凝材料混凝土的配合比设计
9.1 配合比设计方法
9.1.1 不同强度等级混凝土水胶比参数确定
9.1.2 计算胶凝材料用量
9.1.3 选择石子体积
9.1.4 细骨料预湿
9.2 混凝土配合比设计方法试验研究
9.3 小结
第10章 中试材料技术指标及中试重演性试验
10.1 中试材料技术指标要求
10.1.1 熟料
10.1.2 矿渣粉
10.1.3 粉煤灰
10.1.4 石粉
10.1.5 石膏
10.2 胶凝材料制备工艺
10.3 低碳胶凝材料组成
10.4 低熟料胶凝材料检测方法
10.4.1 外加剂饱和点测试
10.4.2 标准稠度用水量试验
10.4.3 胶凝材料胶砂强度试验
10.5 中试生产试验
10.5.1 混凝土工作性及损失
10.5.2 混凝土抗压强度
10.6 小结
第11章 结论
11.1 结论
11.2 创新点
11.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间过得的成果
致谢
附件
脱硫石膏的检测报告
金隅集团首都水泥厂熟料和石膏检测
【参考文献】:
期刊论文
[1]高性能混凝土技术开发与应用研究[J]. 蔡婷婷,赵月,刘兴旺,李海涛. 河南建材. 2018(06)
[2]高性能混凝土耐久性分析[J]. 张晨霞. 四川水泥. 2018(10)
[3]高效减水剂对水泥基材料收缩开裂的影响分析[J]. 周娜,韩文辉. 科技风. 2018(29)
[4]混凝土和易性的内涵及其影响因素[J]. 余春荣,耿加会,周成科. 商品混凝土. 2018(06)
[5]聚羧酸减水剂在混凝土中的应用[J]. 张军彪. 北方交通. 2017(09)
[6]现代混凝土若干问题的思考[J]. 宋少民. 北京建筑大学学报. 2016(03)
[7]三氧化硫含量对生态型胶凝材料性能影响研究[J]. 宋少民,陈明路. 混凝土. 2016(04)
[8]复掺矿物掺合料对低熟料HPC早期收缩裂缝影响分析[J]. 吕利华,孟庆海,闫旭. 大连交通大学学报. 2015(05)
[9]试论水泥的功过与未来[J]. 刘娟红,宋少民. 混凝土世界. 2015(05)
[10]石灰石粉对普通混凝土耐久性能的影响[J]. 任婷婷,史红燕. 四川建材. 2015(02)
硕士论文
[1]自燃煤矸石低熟料复合水泥的配制及其性能研究[D]. 尹相勇.太原科技大学 2016
[2]生态型胶凝材料及其混凝土性能研究[D]. 陈明路.北京建筑大学 2015
[3]混凝土组分对其收缩和抗开裂性能的影响[D]. 童柏辉.湖南大学 2012
[4]石灰石粉对混凝土性能的影响[D]. 袁航.中南大学 2009
[5]石灰石粉掺量对混凝土性能影响的试验研究[D]. 李晶.大连理工大学 2007
[6]少熟料水泥耐久性研究[D]. 王景贤.大连理工大学 2005
[7]超磨细石灰石粉掺合料混凝土性能的研究[D]. 崔洪涛.重庆大学 2004
[8]低水泥用量配制高性能混凝土的研究[D]. 吴建成.重庆大学 2001
本文编号:3201853
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