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少熟料水泥耐久性研究

作　者: 王景贤
导　师: 王立久
学　校: 大连理工大学
专　业: 建筑材料
关键词: 粉煤灰煤歼石少熟料水泥混凝土耐久性
分类号: TQ172
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

随着可持续发展战略的实施,水泥工业的资源、能源、环境问题成为制约其发展的主要因素。少用能耗大、生产污染大的硅酸盐水泥熟料,利用尽量多工业废渣作为混合材料来生产少熟料水泥,是一项具有环保意义和经济价值的课题。粉煤灰和煤矸石分别是排放和堆放量最大的工业废渣之一,现有以此为基材的少熟料水泥在耐久性方面仍有很大的缺陷。本文分别以粉煤灰、煤矸石为主要原料研制少熟料水泥,从而提出两种新的胶凝体系,以此配制出了性能优良的少熱料水泥混凝土。重点研究了少熟料水泥及其混凝土的耐久性能,全文的主要研究内容和成果如下: 首先,通过试验确定混合材料掺量与复合胶凝体系强度之间的相关性,由此确定所选择的混合材料在胶凝体系中所占的比例,作为两种少熟料水泥配比设计的理论依据。其次,从粉煤灰和煤矸石两种酸性混合材料的物相组成和活性特点出发,通过正交试验确定两种少熟料水泥的配合比,经测试发现,各项基本性能均符合32.5水泥标准要求,同时SEM图像显示,两种少熟料水泥不同程度上细化了水泥石的孔径,改善了水泥浆体与骨料界面的微观物相。这也是后文中少熟料水泥混凝土性能研究的理论基础。随后,本文对少熟料水泥耐久性能进行了试验研究,重点考察了其长期强度、护筋性能、抗碳化性能、硫酸盐侵蚀等方面。结果表明,与普通水泥相比,两种少熟料水泥在长期强度发展和抗硫酸盐侵蚀两方面具有较大的优势,但在抗碳化性与护筋性能方面有所欠缺,但仍优于矿渣水泥。以上试验表明少熟料水泥具有较好的耐久性能。最后,本文对两种少熟料水泥混凝土的基本性能和耐久性能进行了试验研究。在基本性能方面考察了拌合物和易性及物理力学性能,耐久性方面着重考察了抗滲透性能(氯离子扩散)、抗冻性、自收缩性能等。少熟料水泥混凝土在物理力学方面的优势不甚明显,但在上述各项耐久性能方面优于普通水泥混凝土,尤其在抗氯离子侵蚀方面有较大的改善。本文所研制的两种少熟料水泥各项性能均能满足一般建筑工程的需要,具有广泛的应用前景。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
O 绪论  9-20
  0．1 引言  9
  0．2 水泥工业现状与发展趋势  9-11
    0．2．1 水泥工业现状  9-10
    0．2．2 发展趋势与对策  10-11
  0．3 耐久性研究现状  11-13
    0．3．1 国内外混凝土结构耐久性现状  11-12
    0．3．2 混凝土耐久性评价  12-13
  0．4 少熟料水泥研究  13-16
    0．4．1 少熟料水泥的定义  13-14
    0．4．2 少熟料水泥实现途径  14-15
    0．4．3 少熟料水泥研究进展  15-16
  0．5 本论文提出的意义和研究的主要内容  16-18
    0．5．1 本论文提出的意义  16-17
    0．5．2 本论文的主要内容  17-18
  参考文献  18-20
1 少熟料水泥配比研究  20-30
  1．1 水泥熟料  20-22
    1．1．1 熟料矿物组成优化  20-21
    1．1．2 水泥熟料微细化  21-22
  1．2 混合材料  22-25
    1．2．1 混合材料的作用机理  22-23
    1．2．2 粉磨工艺设计  23-25
  1．3 少熟料水泥配比研究  25-28
    1．3．1 试验原材料及方法  25-26
    1．3．2 混合材掺量与强度相关性  26-28
  本章小结  28
  参考文献  28-30
2 粉煤灰少熟料水泥(FAC)  30-51
  2．1 前言  30-33
    2．1．1 粉煤灰的应用研究现状  30-32
    2．1．2 粉煤灰在水泥中的应用  32-33
  2．2 粉煤灰活性的激发  33-36
    2．2．1 机械活化  33-34
    2．2．2 化学活化  34-35
    2．2．3 热力活化  35
    2．2．4 本文中粉煤灰的激发方式  35-36
  2．3 助磨剂的选择  36-40
    2．3．1 助磨剂的作用机理研究  36-37
    2．3．2 助磨剂选择标准  37
    2．3．3 粉磨方式的选择  37
    2．3．4 试验  37-39
    2．3．5 助磨剂在实际生产中的使用方法  39-40
  2．4 粉煤灰少熟料水泥的研制  40-43
    2．4．1 试验用原材料  40
    2．4．2 试验方法与设备  40
    2．4．3 生产工艺流程  40-41
    2．4．4 正交试验  41-43
  2．5 水泥技术性能  43-46
    2．5．1 细度、密度  43
    2．5．2 标准稠度用水量、凝结时间、安定性  43-44
    2．5．3 水泥水化热  44-45
    2．5．4 试验结果及其分析  45-46
  2．6 水化产物微观分析  46-48
  本章小结  48-49
  参考文献  49-51
3 煤矸石少熟料水泥(CGC)  51-68
  3．1 前言  51-54
    3．1．1 煤矸石应用研究现状  51-53
    3．1．2 煤矸石在水泥中的应用  53-54
  3．2 煤矸石的活性  54-60
    3．2．1 煤矸石的烧制  55-59
    3．2．2 煤矸石激发剂的选择  59-60
  3．3 煤矸石少熟料水泥的研制  60-63
    3．3．1 试验用原材料  60-61
    3．3．2 生产工艺流程  61
    3．3．3 试验方法与设备  61
    3．3．4 正交试验  61-63
  3．4 水泥技术性能试验  63-64
  3．5 水化产物微观分析  64-66
  本章小结  66
  参考文献  66-68
4 少熟料水泥耐久性研究  68-86
  4．1 引言  68-69
  4．2 长期强度  69-72
    4．2．1 长期强度测试  69-71
    4．2．2 强度形成和发展机理  71-72
  4．3 护筋性能  72-75
    4．3．1 水泥混凝土中钢筋锈蚀机理  72-73
    4．3．2 护筋性能测试  73-75
  4．4 抗碳化性能  75-77
    4．4．1 碳化机理研究  75-76
    4．4．2 影响碳化的因素  76
    4．4．3 碳化试验  76-77
  4．5 抗硫酸盐侵蚀  77-83
    4．5．1 硫酸盐侵蚀机理  78-79
    4．5．2 主要影响因素  79-80
    4．5．3 抗硫酸盐试验  80-81
    4．5．4 试验结果及讨论  81-83
  本章小结  83-84
  参考文献  84-86
5 少熟料水泥混凝土性能  86-111
  5．1 少熟料水泥混凝土的制备  86-91
    5．1．1 按耐久性设计的原则和方法  86-90
    5．1．2 本文中的少熟料水泥砼配合比  90-91
  5．2 基本性能  91-93
    5．2．1 拌合物和易性  91
    5．2．2 拌和物容重  91-92
    5．2．3 力学性能  92-93
  5．3 耐久性能  93-108
    5．3．1 抗渗性能  93-97
    5．3．2 抗冻性能  97-102
    5．3．3 混凝土的收缩  102-108
  本章小结  108-109
  参考文献  109-111
6 结论与展望  111-113
  6．1 结论  111-112
  6．2 展望  112-113
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  113-114
致谢  114-115
作者简介  115-116
大连理工大学学位论文版权使用授权书  116

少熟料水泥耐久性研究

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