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水泥固化粉煤灰的强度特性研究

作　者: 张昆
导　师: 杨俊杰
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境工程
关键词: 水泥海水粉煤灰无侧限抗压强度扫描电镜 X射线衍射试验
分类号: X773
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 200次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,随着社会对粉煤灰问题的重视,粉煤灰的综合利用率不断提高,取得了十分明显的社会、经济和环境效益,但是仍存在大量未被充分利用的粉煤灰。青岛、大连等沿海城市多用海水湿排粉煤灰。由于海水湿排粉煤灰含有盐分,具有特殊性,因此在目前条件下,海水湿排粉煤灰的利用还存在很多问题,暂不宜用在建材及墙体材料生产方面,但可用于填海、筑路。另一方面,大量的海水湿排粉煤灰被露天堆放,形成大面积的粉煤灰地基。将这部分粉煤灰地基作为建筑场地有效利用是急需解决的问题。被湿排堆放的粉煤灰,其性质不稳定,在静力和振动作用下抗剪强度低,极易液化。因此,以粉煤灰作为建筑物地基,应进行必要的加固处理。本课题的研究目的是通过室内试验对水泥加固粉煤灰的强度特性进行研究,为工程上处理粉煤灰地基尤其是海水湿排粉煤灰地基提供基础性理论指导。首先分别使用海水和自来水拌和干粉煤灰,模拟湿排粉煤灰,在不同水泥种类及掺量、不同龄期条件下对固化粉煤灰实施无侧限抗压强度试验并进行相应的扫描电镜图像分析、X射线衍射试验分析,得到无侧限抗压强度值及应力应变关系曲线,对比加固效果,并结合微观试验分析其机理。其次,在不同条件下,分别取一定量的粉煤灰在海水环境中浸泡一定时间,初步分析浸泡对粉煤灰基本物理力学性质的影响。试验结果表明:(1)无论是在自来水还是海水条件下,固化粉煤灰的强度均随龄期的增长而增加,早期强度增长幅度较大,后期增幅减小,并且具有良好的耐久性;(2)早期海水条件下的固化粉煤灰试样强度高于自来水条件下,但是海水中的可溶盐离子对固化粉煤灰的中后期强度有明显的负面影响;(3)固化粉煤灰强度随水泥掺量的增加而增长,龄期越长,增长幅度越大;(4)矿渣水泥可以有效减弱海水对固化粉煤灰后期强度的负面影响;(5)龄期1天,水泥掺量较小时固化粉煤灰塑性较大,随着龄期的增长,水泥掺量的增大,固化粉煤灰的塑性减小,脆性增加;(6)浸泡后粉煤灰与原状粉煤灰相比,粉煤灰颗粒表面不光滑,有被海水侵蚀的现象,颗粒比重增加,颗粒粒径分析曲率系数减小,柱状样强度随浸泡时间的延长略有增加,但与固化粉煤灰强度相比较小。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
0 前言  10-11
1 绪论  11-22
  1.1 研究意义  11-17
    1.1.1 粉煤灰产生量及其综合利用现状  11-15
    1.1.2 粉煤灰综合利用存在的问题  15-17
  1.2 粉煤灰地基处理的现状  17-20
    1.2.1 目前粉煤灰地基的处理方法  17-19
    1.2.2 固化粉煤灰的研究现状  19-20
  1.3 本文的主要工作  20-22
2 粉煤灰的形成、分类及基本性质  22-28
  2.1 粉煤灰的形成  22-23
  2.2 粉煤灰的分类  23-25
  2.3 粉煤灰的物理化学性质  25-28
3 试验材料与试验方法  28-36
  3.1 试验材料  28-32
    3.1.1 粉煤灰  28-30
    3.1.2 水泥  30-31
    3.1.3 海水素  31-32
  3.2 试验方案及试验方法  32-36
    3.2.1 试验方案  32-33
    3.2.2 试验方法  33-36
4 固化粉煤灰的试验结果与分析  36-61
  4.1 固化粉煤灰的无侧限抗压强度  36-52
    4.1.1 龄期对强度的影响  36-43
    4.1.2 水泥掺量对强度的影响  43-46
    4.1.3 水泥种类对强度影响  46-48
    4.1.4 固化粉煤灰的耐久性  48-52
  4.2 固化粉煤灰的应力应变关系  52-59
    4.2.1 龄期、水泥掺量对应力应变关系的影响  52-57
    4.2.2 水泥种类对应力应变关系的影响  57-59
  4.3 本章小结  59-61
5 浸泡对粉煤灰基本性质的影响  61-69
  5.1 试验方案及试验方法  61
  5.2 粉煤灰基本物理性质的改变  61-64
  5.3 浸泡前后粉煤灰的强度对比  64-67
  5.4 浸泡前后粉煤灰的微观试验对比  67-68
  5.5 本章小结  68-69
6 结论与展望  69-71
  6.1 主要结论  69-70
  6.2 创新点  70
  6.3 进一步研究工作的展望  70-71
参考文献  71-76
致谢  76-77
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  77

水泥固化粉煤灰的强度特性研究

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