凝灰岩粉作为水工混凝土掺和料的可行性研究

发布时间：2020-06-26 08:35

【摘要】：随着中国水利水电工程建设向边远地区发展,粉煤灰、矿渣等优质掺合料缺乏,开发当地具有火山灰活性的矿物掺和料,成为水工混凝土矿物掺和料发展的必然趋势,凝灰岩作为一种火山灰质材料在我国分布广泛,且具有较高的活性物质含量,研究凝灰岩的特性及对混凝土性能的影响对凝灰岩的广泛使用具有重要实用价值。本文取用西藏桑日附近的凝灰岩进行行破碎、粉磨,研究结果显示,凝灰岩的粉磨符合粉磨动力学方程、RRB方程和分形理论;对粉磨后的凝灰岩物理化学特性进行分析,并研究其火山灰活性,认为桑日凝灰岩具有一定的火山灰活性,凝灰岩掺量为30%时,活性指数大于60%。胶砂强度随凝灰岩掺量的增加线性下降,随细度增加略有提高,凝灰岩后期活性增长幅度较小。采用XRD、TG-DTA、SEM+EDX、MIP等手段对水泥—凝灰岩/粉煤灰胶凝体系微观结构进行研究分析,发现桑日凝灰岩的火山灰活性要低于Ⅰ级粉煤灰火山灰活性,且凝灰岩火山灰作用主要在早龄期,后期活性增长幅度较小;凝灰岩颗粒也能起到一定的填充效应及微集料效应,且掺入凝灰岩和粉煤灰都可以优化混凝土孔结构,但凝灰岩粉细化孔结构水平要略差于粉煤灰。将凝灰岩作为掺合料应用于混凝土中,对比掺凝灰岩的混凝土性能与传统粉煤灰混凝土性能差异,结果表明将桑日凝灰岩作为掺合料应用于混凝土中,掺凝灰岩的混凝土性能与掺粉煤灰混凝土拌合物性能相近,强度发展规律类似,抗渗、抗冻指标满足水电工程要求,可以替代部分粉煤灰用于水工混凝土中。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV423
【图文】：

曲线,火山灰,火山灰质材料,混凝土初凝时间

ＭａｓｓａｚｚａＦ和ＣｏｓｔａｌＪｌ１３，１］试了掺５０％火山灰的混凝土的水化热情况，发现７ｄ、逡逑２８ｄ、９０ｄ水化热分别降低２５％、３２％和３３％，混凝土水化放热量与混凝土硬化过程有逡逑关，同时，水化热情况也与火山灰的掺量有关【Ｍ］（图１．１），火山灰的种类也会影响水逡逑化热放热速率和水化热的峰值时间１１４１邋（图１．２）。逡逑１００１逦逦逦逦逦逡逑３。－ｆｆｇ——逡逑—７一逡逑８０逦￣邋—逡逑省逦逦逡逑６０邋逦邋＇、．邋Ｘ．逡逑ｔｏ邋逦逦逦逦逦＾逡逑０逦１０逦２０逦３０逦４Ｃ逦５Ｃ逡逑Ｐｏｚｚｄｃｎａ邋ｃｃｎｔｅｎ：邋ｉｎ邋ｃｃｒ－Ｇｉｔ邋％逡逑图ｕ不同火山灰掺量的水泥混凝土的水化放热情况逡逑个邋２２．８逦逡逑５逦０逦２逦４逦６逦８逦１０逦２０逦３０逦３６逡逑Ｔｉｒｒｅ（ｈ）逡逑图１．２掺不同火山灰质材料的水泥混凝土水化放热速率曲线逡逑通常情况下，火山灰掺量的增加，会导致混凝土初凝时间和终凝时间随之增加逡逑［１５】，大量研究表明，用火山灰质材料代替部分水泥、细骨料和粗骨料，通常会降低混逡逑凝土的抗压强度，但是仍然可以配制出２８ｄ强度在１５ＭＰａ［ｌ６］？６０ＭＰａ［ｎ的混凝土。逡逑比利时的ＧａｏｃｈｕａｎｇＣａｉ等人２０１６年系统整理了关于火山灰的文献资料［１８】，认为在逡逑混凝土中使用火山灰质材料作为水泥／骨料替代材料，将大大减少与火山喷发有关的环逡逑６逡逑

粒径分布,粒径分布,试样

凝灰岩粉磨10分钟试样粒径分布

【参考文献】