用于干混砂浆矿物掺合料的性能研究及筛选

发布时间：2017-10-08 18:20

  本文关键词：用于干混砂浆矿物掺合料的性能研究及筛选

  更多相关文章： 干混砂浆 矿物掺合料 性能 研究 筛选

【摘要】：干混砂浆有着质量稳定、品种齐全、绿色环保等优势。与此同时,大量工业固体废弃物(粉煤灰、钢渣、煤渣等)的堆积造成严重的环境负荷,而该类工业固体废弃物颗粒有着“颗粒形态效应”、“火山灰效应”、“微集填料效应”,若将其代替干混砂浆部分水泥作为矿物掺合料,对干混砂浆面向高性能化、低成本化发展具有一定的应用价值。本文选取保水增稠剂、减水剂、可再分散乳胶粉、消泡剂为砂浆化学外加剂,确立干混砂浆基础配比,根据各化学外加剂对干混砂浆性能影响,当保水增稠剂、减水剂、可再分散乳胶粉、消泡剂掺量分别为0.15%、0.25%、1.5%、0.15%,干混砂浆性能较佳。在自制的干混砂浆基础上,选取粉煤灰、矿渣、钢渣、煤渣、偏高岭土等5种物质作为干混砂浆矿物掺合料,主要探讨了各矿物掺合料对砂浆水胶比、凝结时间、保水率、抗压强度、收缩率等的影响,及利用XRD、SEM研究了各矿物掺合料对水泥水化产物的改善。结果表明:(1)对干混砂浆流动性能影响,钢渣、矿渣、粉煤灰具有提高作用,且钢渣矿渣粉煤灰,偏高岭土、煤渣具有降低作用,降低幅度为:煤渣粉偏高岭土。对于干混砂浆保水性能,粉煤灰、钢渣、偏高岭土改善效果较好,矿渣次之,煤渣具有降低保水性能缺陷。对于干混砂浆凝结时间,粉煤灰、矿渣具有较强缓凝作用较,钢渣、煤渣缓凝作用较弱;而偏高岭土具有促凝作用。(2)对干混砂浆7 d、28 d力学性能的影响,粉煤灰、矿渣、偏高岭土致使砂浆前期抗压强度提升幅度低,后期抗压强度提升幅度高;煤渣、钢渣对砂浆的前期与后期抗压强度提升幅度相当,但煤渣提升幅度远不如钢渣。5种掺合料对砂浆的抗压强度影响效果为:偏高岭土矿渣钢渣粉煤灰煤渣。(3)5种矿物掺合料均有利于降低干混砂浆28 d干燥收缩,其降低效果为:偏高岭土与矿渣降低效果最好,钢渣、粉煤灰次之,煤渣最差。(4)偏高岭土7 d具有一定火山灰活性,同水泥水化产物反应生成大量C-S-H凝胶,水化产物致密性强;钢渣、矿渣7 d水化活性较弱,主要靠水化产生C-S-H凝胶与对水泥石的“填充效应”,使得水化产物致密性得到提高,并且钢渣水化产物致密性高于矿渣粉;粉煤灰、煤渣粉7 d水化活性较差,水化过程中未产生C-S-H凝胶,水泥水化产物结构疏松。综合分析,5种矿物掺合料7 d的水化活性大小为:偏高岭土钢渣水泥矿渣粉煤灰煤渣。(5)矿渣、偏高岭土28 d水化活性较强,通过火山灰反应产生大量C-S-H凝胶,水化产物致密性增强;钢渣在28 d水化过程中,主要靠自身水化生成了C-S-H凝胶、AFt,水化产物致密性得到提高。而粉煤灰、煤渣水化28 d水化产物C-S-H凝胶较少,整体形貌疏松。通过上述分析,5种矿物掺合料28 d水化胶凝活性大小为:矿渣偏高岭土钢渣水泥粉煤灰煤渣。综合考虑粉煤灰、钢渣、矿渣、煤渣、偏高岭土对干混砂浆各性能的影响及微观结构的改善,可以筛选得出:钢渣与矿渣更适合作为砂浆矿物掺合料,尤其在掺量分别为30%和40%,对砂浆改善效果较佳。
【关键词】：干混砂浆 矿物掺合料 性能 研究 筛选
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ177.6
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 第1章 引言10-27
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 传统砂浆的弊端10
• 1.1.2 干混砂浆的优越性10-11
• 1.1.3 干混砂浆应用状况11-12
• 1.1.4 干混砂浆的原材料组成12-13
• 1.2 矿物掺合料改性砂浆性能研究现状13-20
• 1.2.1 粉煤灰14-15
• 1.2.2 矿渣粉15-16
• 1.2.3 钢渣粉16-18
• 1.2.4 煤矸石粉18-19
• 1.2.5 偏高岭土19-20
• 1.2.6 其他固体废弃物20
• 1.3 矿物掺合料活性激发研究现状20-24
• 1.3.1 粉煤灰活性激发21
• 1.3.2 矿渣微粉活性激发21-22
• 1.3.3 钢渣微粉活性激发22-23
• 1.3.4 煤矸石微粉活性激发23
• 1.3.5 偏高岭土活性激发23-24
• 1.4 现有问题24-25
• 1.5 研究目的及意义25-26
• 1.6 主要研究内容26-27
• 第2章 实验部分27-34
• 2.1 砂浆原材料27-29
• 2.1.1 基本原材料27-28
• 2.1.2 化学外加剂28
• 2.1.3 矿物掺合料28-29
• 2.2 实验设备及仪器29-30
• 2.3 实验方案30-31
• 2.3.1 干混砂浆基础配合比的确立30
• 2.3.2 矿物掺合料的筛选30-31
• 2.4 制备工艺31-32
• 2.5 基本性能测试32
• 2.5.1 砂浆工作性能的测试32
• 2.5.2 砂浆力学性能测试32
• 2.5.3 砂浆抗收缩性能32
• 2.6 水化产物结构分析32-34
• 第3章 干混砂浆基础配方确定34-42
• 3.1 保水增稠剂对干混砂浆性能的影响34-36
• 3.2 减水剂对干混砂浆性能的影响36-37
• 3.3 可再分散乳胶粉对干混砂浆性能的影响37-39
• 3.4 消泡剂对干混砂浆性能的影响39-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第4章 矿物掺合料对干混砂浆性能影响及筛选42-50
• 4.1 矿物掺合料对水胶比的影响42-43
• 4.2 矿物掺合料对保水率的影响43-44
• 4.3 矿物掺合料对凝结时间的影响44-45
• 4.4 矿物掺合料对抗压、抗折强度的影响45-47
• 4.5 矿物掺合料对收缩率的影响47-49
• 4.6 本章小结49-50
• 第5章 矿物掺合料对水化产物的影响及筛选50-57
• 5.1 7 d XRD对比分析50-51
• 5.2 7 d SEM对比分析51-52
• 5.3 28 d XRD对比分析52-54
• 5.4 28 d SEM对比分析54-55
• 5.5 本章小结55-57
• 结论57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-67
• 攻读学位期间取得的学术成果67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 喻骁;蒋林华;于旭;张苛伟;方源;;氢氧化钠掺量对钢筋矿渣砂浆碳化性能的影响[J];材料科学与工程学报;2015年05期

2 乔春雨;倪文;王长龙;;较大偏高岭土掺量下水泥基材料的水化和性能[J];建筑材料学报;2015年05期

3 蔡雷;王桂明;万惠文;梅明军;李坤;;偏高岭土对水泥砂浆抗渗性能的影响[J];中国建筑防水;2015年16期

4 赵计辉;张大旺;赵世娇;王栋民;;钢渣粉的胶凝性及其对水泥力学性能的影响[J];科学技术与工程;2015年17期

5 张玲峰;韩建德;刘伟庆;王曙光;韩萍;;大掺量矿渣水泥砂浆碳化过程研究[J];硅酸盐通报;2015年03期

6 涂昆;刘家祥;邓侃;;钢渣粉和钢渣水泥的活性及水化机理研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2015年01期

7 刘数华;孔亚宁;王露;;Hydration mechanism of low quality fly ash in cement-based materials[J];Journal of Central South University;2014年11期

8 刘开伟;邓敏;莫立武;黄蓓;;Na_2SO_4侵蚀下粉煤灰对砂浆开裂的抑制作用[J];南京工业大学学报(自然科学版);2014年04期

9 孙振平;杨辉;水亮亮;陈明;郑琨鹏;;高效减水剂对水泥砂浆早期自收缩的影响[J];建筑材料学报;2013年06期

10 宋小园;申向东;李红云;赵振亚;;掺矿粉水泥砂浆早期弹性模量的研究[J];硅酸盐通报;2013年10期

，

本文编号：995558