本文關(guān)鍵詞：水泥-粉煤灰復(fù)合膠凝體系在變溫條件下的早期水化性能研究

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【摘要】：為了探索粉煤灰在水泥水化體系中的作用機理和水化行為,采用無接觸電測法測試了粉煤灰摻量0%~60%、水膠比為W/B=0.4的水泥-粉煤灰復(fù)合膠凝體系分別在20℃、24℃、28℃環(huán)境溫度下7天內(nèi)的電阻率發(fā)展曲線,分析了凝結(jié)時間及抗壓強度等與電阻率特征點及電阻率的相互關(guān)系,定量描述了變溫條件下,水泥-粉煤灰水化性能之間的相互關(guān)系的變化規(guī)律及獲得其活化能,并結(jié)合孔隙率、掃描電鏡等微觀結(jié)構(gòu)分析手段,揭示和論證了粉煤灰在水泥基材中的作用原理,主要研究結(jié)論如下:(1)粉煤灰對水化性能的影響:20℃、24℃和28℃下水泥-粉煤灰復(fù)合膠凝體系的電阻率曲線都是先下降后增加,20℃時,粉煤灰摻量越大,前期(約8h~11h前)電阻率越高后期電阻率越低。粉煤灰的加入使電阻率微分曲線的特征點出現(xiàn)時間延長,且峰值點高度降低。粉煤灰延緩了水泥漿體的凝結(jié),初凝時間與終凝時間之間有比例關(guān)系:tini/tfin≈0.825,與粉煤灰摻量和溫度無關(guān)。粉煤灰的加入降低了漿體1d、3d、7d抗壓強度占28d抗壓強度的比例,粉煤灰摻量越多,降低效應(yīng)越明顯,但增加后期強度。水泥水化是一個水泥石體積密度增加、真密度降低的過程,粉煤灰摻量越大的樣品早期(90d前)孔隙率越高,90d后FA20樣品中粉煤灰發(fā)生二次反應(yīng),孔隙率略低于FA0;(2)溫度對水化性能的影響:粉煤灰摻量一定時,溫度升高使電阻率微分曲線特征點出現(xiàn)的時間提前,且峰值點高度增加,在水化過程的前3天,溫度對電阻率的影響不明顯,3天后溫度對電阻率的影響才比較顯著,且溫度越高漿體電阻率越高。高溫對早期強度發(fā)展有利但影響后期強度提高。溫度越高,凝結(jié)時間越短;(3)不同水化性能間的定量關(guān)系:無論粉煤灰摻量和溫度為多少,抗壓強度與養(yǎng)護(hù)齡期之間有很好的對數(shù)關(guān)系。凝結(jié)時間與電阻率微分曲線第一峰值點之間呈線性關(guān)系:tini=1.3521tp+2.2155;tfin=1.5971tp+2.7696,與水化環(huán)境溫度和粉煤灰摻量無關(guān),可以通過漿體電阻率來預(yù)測其凝結(jié)時間。電阻率與孔隙率呈冪函數(shù)關(guān)系:ρ(t)=α·ρ0(t)/φm,隨著粉煤灰摻量的增加,系數(shù)m增大,ρ0(t)增加,α降低,且α的降低效應(yīng)大于ρ0(t)的增加效應(yīng)�？箟簭姸扰c孔隙率呈冪函數(shù)關(guān)系:fc=f0·φ-n,f0隨著粉煤灰摻量的增加而降低,n隨著粉煤灰摻量的增加而增加。1d、3d、7d抗壓強度與1d電阻率呈線性關(guān)系,28d、90d抗壓強度與1d電阻率呈拋物線關(guān)系,可由早齡期電阻率(1d)來預(yù)測不同齡期的抗壓強度值;(4)表觀活化能:由電阻率方法計算得到粉煤灰摻量0%、20%、40%和60%的水泥漿體水化反應(yīng)表觀活化能分別為:18.77 KJ/mol、20.67 KJ/mol、22.53 KJ/mol、23.39KJ/mol。粉煤灰的加入提高了水泥-粉煤灰復(fù)合體系的水化反應(yīng)表觀活化能,且粉煤灰摻量越多,表觀活化能越大。
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ172.1

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本文編號：1181905