碱渣-矿渣-电石渣-粉煤灰复合胶凝材料的强度与微观组成
发布时间：2021-03-17 22:06
碱渣、电石渣作为氨碱法制纯碱与水解电石制乙炔两大重要工业生产过程中产生的固体废弃物,其大量堆存与排放对环境造成了严重的破坏。因此,将碱渣、电石渣进行计量化、规模化的再利用已成为国内外学者关注的重点。本文在现有碱渣-矿渣二元胶凝材料体系的基础上掺加电石渣与粉煤灰,研发了碱渣-矿渣-电石渣-粉煤灰四元胶凝材料体系。在各养护龄期,对基于四元胶凝材料体系制备的40 mm×40 mm×160 mm砂浆试件进行力学性能测试以及工作性测试。对最优配合比砂浆试件28 d龄期时的氯离子化学结合率进行了测试。通过扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）等测试方法,对碱渣-矿渣-电石渣-粉煤灰四元胶凝材料体系净浆试件28 d龄期的微观结构与组成进行了研究。基于碱渣-矿渣-电石渣-粉煤灰四元胶凝材料体系的胶砂试件,当水胶比为0.5,胶砂比为3:1,碱渣、矿渣、电石渣与粉煤灰比例为1:3:0.5:0.5时,7 d龄期抗压强度为34.1 MPa,抗折强度为5.0 MPa,28 d龄期抗压强度为51.8 MPa,抗折强度为6.4 MPa,至90 d龄期试件强度未出现下降趋势,各龄期抗压抗折...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
碱渣的XRD图谱
第2章原材料、配合比与试验方法-11-表2-2电石渣的元素组成(质量分数，%)CaOSiO2Al2O3ClSO3Na2OMgOFe2O3K2O89.024.942.691.250.680.590.510.32360pppm图2-2电石渣的XRD图谱2.2.3矿渣矿渣通称“粒化高炉磨细矿渣”，是高炉炼铁过程中排放的工业副产品。与同为矿物掺合料的粉煤灰相比较而言，其活性较高，等量替代水泥时，可改善混凝土性能。本试验所用矿渣由秦皇岛市政集团提供，为S95级，使用XRF对其元素组成进行检测，如表2-3所示。表2-3矿渣的元素组成与烧失量(质量分数，%)CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOTiO2K2OSO3烧失量34.5028.8017.100.690.312.790.512.551.352.2.4粉煤灰按化学组分分类，粉煤灰分为高钙灰(C类)、低钙灰(F类)；拌合混凝土和砂浆用粉煤灰按照颗粒细度与需水量等分为三个等级：I级、II级、III级。本试验所用粉煤灰为秦皇岛市政集团提供的F.II级粉煤灰，其元素组分如表2-4所示，SO3含量
第2章原材料、配合比与试验方法-13-2.3配合比设计基于碱渣-矿渣-电石渣-粉煤灰四元胶凝材料体系硬化浆体的强度与微观结构的研究中，由于原材料种类较多，试验结果受原材料相对含量的影响较大。故在配合比设计中按照GB17671-1999规范要求，保持水胶比0.5、砂胶比3.0不变，将碱渣、矿渣、电石渣和粉煤灰四种原材料掺量作为变量，制作标准胶砂试件。同时，不同于传统单一水泥胶凝材料，该胶凝材料体系中四种原材料颗粒集配相差较大，故需在配合比设计前对四种原材料的粒径指标进行检测分析，验证该胶凝材料体系在颗粒级配层面的可行性。2.3.1颗粒集配使用图2-3所示百特激光粒度分析仪(BT-9300H)对碱渣、矿渣、电石渣以及粉煤灰进行粒度分析。由于常用介质水会与四种原材料发生不同程度的水化反应，故粒度测试介质采用无水乙醇。测试结果如表2-6所示，各原材料粒度累计分布曲线如图2-4(a~d)所示。图2-3BT-9300H百特激光粒度分析仪表2-6碱渣、矿渣、电石渣和粉煤灰的主要粒径指标材料名称比表面积(m2/kg)中位径D50(μm)碱渣261.220.31S95矿渣476.614.60电石渣719.97.494F.II级粉煤灰503.614.88
【参考文献】：
期刊论文
[1]碱渣激发矿渣胶凝材料力学性能与微观结构试验研究[J]. 林永会,徐东强,赵献辉. 硅酸盐通报. 2019(09)
[2]电石渣固化软土的强度特性研究[J]. 韩巍,王彦波,程寅,樊庆霈,李景豪,刘涛,郝永明,于浩. 中国建材科技. 2019(02)
[3]电石渣激发磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料的性能研究[J]. 贺行洋,郑正旗,苏英,杨进,王迎斌,王庭苇,赵日煦. 硅酸盐通报. 2019(03)
[4]利用建筑垃圾和碱渣制备蒸压加气混凝土[J]. 张惠灵,徐克猛,陈永亮,武诗怡,齐辰晖,肖华平. 环境工程学报. 2019(02)
[5]碱渣改良海相软土试验研究[J]. 邵勇,刘小丽,朱进军. 水力发电. 2019(04)
[6]碱渣-矿渣复合胶凝材料硬化体的微观结构与组成[J]. 刘继中,赵庆新,张津瑞,安赛. 建筑材料学报. 2019(06)
[7]碱渣、矿渣制备碱激发胶凝材料的力学性能研究[J]. 徐东强,郭丽艳,林永会,杨芸芸,李培基. 化工新型材料. 2018(S1)
[8]一种全固废蒸压轻质砌块的研制[J]. 檀星,韩福强,赵风清. 新型建筑材料. 2018(11)
[9]国内外电石渣制水泥生产技术进展[J]. 曾宪军,陈鹏,王亚平. 中国水泥. 2018(09)
[10]碱渣改良风化泥岩的物理力学试验研究[J]. 檀奥龙,魏连雨,王清洲. 硅酸盐通报. 2018(08)
硕士论文
[1]水泥-碱渣加固软土的试验研究[D]. 许士钊.合肥工业大学 2019
[2]水化硅酸钙的合成及其组成、结构与形貌[D]. 赵晓刚.武汉理工大学 2010
本文编号：3087791
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
碱渣的XRD图谱
第2章原材料、配合比与试验方法-11-表2-2电石渣的元素组成(质量分数，%)CaOSiO2Al2O3ClSO3Na2OMgOFe2O3K2O89.024.942.691.250.680.590.510.32360pppm图2-2电石渣的XRD图谱2.2.3矿渣矿渣通称“粒化高炉磨细矿渣”，是高炉炼铁过程中排放的工业副产品。与同为矿物掺合料的粉煤灰相比较而言，其活性较高，等量替代水泥时，可改善混凝土性能。本试验所用矿渣由秦皇岛市政集团提供，为S95级，使用XRF对其元素组成进行检测，如表2-3所示。表2-3矿渣的元素组成与烧失量(质量分数，%)CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOTiO2K2OSO3烧失量34.5028.8017.100.690.312.790.512.551.352.2.4粉煤灰按化学组分分类，粉煤灰分为高钙灰(C类)、低钙灰(F类)；拌合混凝土和砂浆用粉煤灰按照颗粒细度与需水量等分为三个等级：I级、II级、III级。本试验所用粉煤灰为秦皇岛市政集团提供的F.II级粉煤灰，其元素组分如表2-4所示，SO3含量
第2章原材料、配合比与试验方法-13-2.3配合比设计基于碱渣-矿渣-电石渣-粉煤灰四元胶凝材料体系硬化浆体的强度与微观结构的研究中，由于原材料种类较多，试验结果受原材料相对含量的影响较大。故在配合比设计中按照GB17671-1999规范要求，保持水胶比0.5、砂胶比3.0不变，将碱渣、矿渣、电石渣和粉煤灰四种原材料掺量作为变量，制作标准胶砂试件。同时，不同于传统单一水泥胶凝材料，该胶凝材料体系中四种原材料颗粒集配相差较大，故需在配合比设计前对四种原材料的粒径指标进行检测分析，验证该胶凝材料体系在颗粒级配层面的可行性。2.3.1颗粒集配使用图2-3所示百特激光粒度分析仪(BT-9300H)对碱渣、矿渣、电石渣以及粉煤灰进行粒度分析。由于常用介质水会与四种原材料发生不同程度的水化反应，故粒度测试介质采用无水乙醇。测试结果如表2-6所示，各原材料粒度累计分布曲线如图2-4(a~d)所示。图2-3BT-9300H百特激光粒度分析仪表2-6碱渣、矿渣、电石渣和粉煤灰的主要粒径指标材料名称比表面积(m2/kg)中位径D50(μm)碱渣261.220.31S95矿渣476.614.60电石渣719.97.494F.II级粉煤灰503.614.88
【参考文献】：
期刊论文
[1]碱渣激发矿渣胶凝材料力学性能与微观结构试验研究[J]. 林永会,徐东强,赵献辉. 硅酸盐通报. 2019(09)
[2]电石渣固化软土的强度特性研究[J]. 韩巍,王彦波,程寅,樊庆霈,李景豪,刘涛,郝永明,于浩. 中国建材科技. 2019(02)
[3]电石渣激发磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料的性能研究[J]. 贺行洋,郑正旗,苏英,杨进,王迎斌,王庭苇,赵日煦. 硅酸盐通报. 2019(03)
[4]利用建筑垃圾和碱渣制备蒸压加气混凝土[J]. 张惠灵,徐克猛,陈永亮,武诗怡,齐辰晖,肖华平. 环境工程学报. 2019(02)
[5]碱渣改良海相软土试验研究[J]. 邵勇,刘小丽,朱进军. 水力发电. 2019(04)
[6]碱渣-矿渣复合胶凝材料硬化体的微观结构与组成[J]. 刘继中,赵庆新,张津瑞,安赛. 建筑材料学报. 2019(06)
[7]碱渣、矿渣制备碱激发胶凝材料的力学性能研究[J]. 徐东强,郭丽艳,林永会,杨芸芸,李培基. 化工新型材料. 2018(S1)
[8]一种全固废蒸压轻质砌块的研制[J]. 檀星,韩福强,赵风清. 新型建筑材料. 2018(11)
[9]国内外电石渣制水泥生产技术进展[J]. 曾宪军,陈鹏,王亚平. 中国水泥. 2018(09)
[10]碱渣改良风化泥岩的物理力学试验研究[J]. 檀奥龙,魏连雨,王清洲. 硅酸盐通报. 2018(08)
硕士论文
[1]水泥-碱渣加固软土的试验研究[D]. 许士钊.合肥工业大学 2019
[2]水化硅酸钙的合成及其组成、结构与形貌[D]. 赵晓刚.武汉理工大学 2010
本文编号：3087791
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