掺固硫灰活性粉末混凝土的性能研究

发布时间：2017-09-28 05:37

  本文关键词：掺固硫灰活性粉末混凝土的性能研究

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【摘要】：活性粉末混凝土(Reactive Power Concrete,简称RPC)作为一种高强度、低脆性、耐久性优异的超高性能混凝土,由水泥、硅灰、矿粉、石英粉和高效减水剂等组成,为了得到较好的强度以及优异的耐久性等性能,在成型过程中往往会施加一定的压力、加入一定掺量的纤维,同时在养护过程中还会采用高温蒸养或者高温水养等成型工艺,造成了其在后期的使用过程中产生较大的干缩现象。固硫灰(Circulating Fluidized Bed Combustion,简称CFBC)作为一种工业副产物,由于其中含有较高的SO_3含量和f-Ca O,在水化后会产生钙矾石(AFt)和氢氧化钙(Ca(OH)2)等膨胀性水化产物,对基体材料的性能产生一定的影响,因此也大大限制了其作为矿物掺合料在建材等领域的广泛应用。基于此点出发,论文主要研究固硫灰掺入到活性粉末混凝土中对活性粉末混凝土性能的影响。重点研究了固硫灰原灰掺量、细度、不同SO_3含量的固硫灰、水灰比、玄武岩纤维掺量、纤维长度和养护制度等对RPC性能的影响;其次,借助XRD、SEM等分析手段分析了RPC材料的物相组成和微观结构等性能;最后,在较优配合比的基础上,研究了RPC在标准养护28d的条件下的耐久性能。研究结果表明:当硅灰掺量为水泥的15%,固硫灰原灰掺量为10%,固硫灰细度D50为15.88μm,SO_3含量为10.72%时,制备的RPC强度较高,干缩率相比于对照组RPC降低了29.3%;在此基础上,当水灰比为0.17,纤维长度为6mm,体积掺量为胶凝材料的1.0%,在90℃蒸汽下养护2d时,RPC具有较高的强度,RPC的干缩率比对照组RPC降低了19.5%。在RPC耐久性方面,主要研究最佳配比在标准养护28d后,RPC抗冻性、抗碳化以及抗化学溶液侵蚀的能力。从抗碳化结果来看,试验所制备的RPC具有良好的抗碳化性能,在碳化至28d时其碳化深度依然为0;当冻融循环进行到350次时,其质量损失为0,因此具有良好的抗冻性能;当分别在强酸溶液、强碱溶液中浸泡一个月时,RPC的强度损失为21.2%和21.1%;在不同浓度的Na2SO4溶液中浸泡一个月时,RPC表现出较好的抗硫酸盐侵蚀能力。结合RPC的强度、干缩性能以及良好的耐久性能,可以得出本文制备的RPC具有较好的强度、较小的干缩和良好的抗硫酸盐侵蚀以及抗碳化、抗冻性等性能,为固硫灰在RPC中的应用拓宽了一条新的路径。
【关键词】：活性粉末混凝土 固硫灰 强度 干缩 耐久性
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 绪论11-18
• 1.1 研究背景、目的及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 活性粉末混凝土研究现状12-14
• 1.2.2 固硫灰的研究现状14-16
• 1.3 研究思路和内容16-18
• 2 实验原材料及试验方法18-25
• 2.1 实验原料18-21
• 2.2 实验仪器及设备21-22
• 2.3 样品制备与测试方法22-25
• 2.3.1 样品制备22-23
• 2.3.2 测试方法23-25
• 3 掺固硫灰活性粉末混凝土 （ RPC） 的性能研究25-53
• 3.1 固硫灰对RPC性 能的影响25-36
• 3.1.1 原灰掺量对RPC流 动度的影响25-26
• 3.1.2 原灰掺量对RPC强 度和干缩性能的影响26-29
• 3.1.3 固硫灰细度对RPC强 度和干缩性能的影响29-32
• 3.1.4 SO_3含 量对RPC强 度和干缩性能的影响32-35
• 3.1.5 膨胀机理分析35-36
• 3.2 水灰比对RPC性 能的影响36-40
• 3.2.1 水灰比对RPC流 动度的影响36-37
• 3.2.2 水灰比对RPC强 度和干缩性能的影响37-40
• 3.3 玄武岩纤维对RPC性 能的影响40-46
• 3.3.1 纤维掺量对RPC流 动度的影响40-41
• 3.3.2 纤维掺量对RPC强 度和干缩性能的影响41-44
• 3.3.3 纤维长度对RPC强 度和干缩性能的影响44-46
• 3.4 养护制度对活性粉末混凝土性能的影响46-52
• 3.4.1 蒸养时间对RPC性 能的影响46-48
• 3.4.2 养护方式对RPC强 度和干缩性能的影响48-50
• 3.4.3 不同养护条件下固硫灰引起的膨胀分析50-52
• 3.5 本章小结52-53
• 4 掺固硫灰活性粉末混凝土的耐久性研究53-61
• 4.1 抗碳化53-54
• 4.2 抗冻融循环54-55
• 4.3 抗化学溶液侵蚀55-59
• 4.3.1 抗酸溶液侵蚀56-57
• 4.3.2 抗碱溶液侵蚀57-58
• 4.3.3 抗盐溶液侵蚀58-59
• 4.4 本章小结59-61
• 结论61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-71
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果71

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本文编号：934090