【摘要】：利用粉煤灰、礦渣、石灰石粉等工業(yè)廢渣作為混合材替代部分熟料生產(chǎn)水泥具有顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效應(yīng)。由于混合材活性較低,導(dǎo)致大摻量混合材硅酸鹽水泥硬化漿體早期強(qiáng)度不高,工業(yè)廢渣在水泥中的應(yīng)用受到了極大的限制。用超細(xì)熟料替代普通熟料生產(chǎn)大摻量混合材硅酸鹽水泥,不僅能提高水泥熟料的有效利用率,還能改善大摻量混合材硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度、孔結(jié)構(gòu)等性能。本文利用超細(xì)熟料(含二水石膏)分別與三種混合材(粉煤灰、石灰石粉、�；郀t礦渣粉)配制了摻混合材硅酸鹽水泥。并對(duì)三種摻混合材硅酸鹽水泥的顆粒堆積密實(shí)度、凈漿流動(dòng)度、膠砂強(qiáng)度、水化產(chǎn)物以及干燥收縮性能進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容如下:首先,利用Aim-Goff緊密堆積模型以及振實(shí)堆積密實(shí)法分別計(jì)算和測(cè)試了不同比例下超細(xì)熟料-混合材復(fù)合粉體的堆積密實(shí)度。并討論了超細(xì)熟料-混合材復(fù)合粉體堆積密實(shí)度與凈漿流動(dòng)性的相關(guān)性。研究結(jié)果表明:(1)超細(xì)熟料-粒化高爐礦渣和超細(xì)熟料-粉煤灰復(fù)合粉體堆積密實(shí)度的理論計(jì)算和實(shí)際測(cè)量變化規(guī)律具有一致性,而對(duì)于超細(xì)熟料-石灰石粉復(fù)合粉體則存在一定的偏差。(2)超細(xì)熟料-混合材復(fù)合粉體達(dá)到最大堆積密實(shí)度下的摻比關(guān)系分別為:超細(xì)熟料:粒化高爐礦渣=1:9,超細(xì)熟料:粉煤灰=2:8,及超細(xì)熟料:石灰石粉=7:3。超細(xì)熟料-粒化高爐礦渣與超細(xì)熟料-石灰石粉所配制的摻混合材硅酸鹽水泥在最大堆積密實(shí)度下流動(dòng)性最佳,而超細(xì)熟料-粉煤灰所配制的摻混合材硅酸水泥受未燃碳的影響不符合上述規(guī)律。其次,通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)研究了超細(xì)熟料-混合材和普通細(xì)度熟料-混合材硅酸鹽水泥的膠砂強(qiáng)度、水化產(chǎn)物以及干縮性能。結(jié)果表明:(1)在相同水泥組成配比下,用超細(xì)熟料替代普通熟料配制的水泥具有更高的膠砂強(qiáng)度,尤其是早期膠砂強(qiáng)度提高顯著,解決了大摻量混合材硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度低的性能缺陷,但同時(shí)也增加了早期干燥收縮率。(2)通過(guò)XRD測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn),與普通熟料配制的摻混合材硅酸鹽水泥相比,超細(xì)熟料-石灰石粉硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物中Ca(OH)_2數(shù)量減少,水化碳鋁酸鈣數(shù)量增多。超細(xì)熟料-粉煤灰硅酸鹽水泥和超細(xì)熟料-粒化高爐礦渣粉硅酸鹽水泥水化均產(chǎn)生了更多的C-S-H凝膠。(3)綜合超細(xì)熟料-混合材硅酸鹽水泥的經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性,滿足GB175中強(qiáng)度等級(jí)32.5水泥的超細(xì)熟料-混合材比例關(guān)系分別為:超細(xì)熟料:粒化高爐礦渣=2:8,超細(xì)熟料:石灰石粉=6:4;滿足GB175中強(qiáng)度等級(jí)42.5水泥的超細(xì)熟料-混合材比例關(guān)系為:超細(xì)熟料:粉煤灰=6:4。最后,研究了超細(xì)熟料-混合材不同比例下水泥石的孔隙率及膠砂強(qiáng)度。結(jié)果表明:(1)在一定摻量范圍內(nèi),超細(xì)熟料摻量的增加可以降低水泥石的孔隙率。(2)在萘系減水劑的分散作用下,更能體現(xiàn)超細(xì)熟料對(duì)超細(xì)熟料-混合材硅酸鹽水泥的充填密實(shí)效應(yīng),提高了膠砂抗壓強(qiáng)度,且隨著齡期的增長(zhǎng),抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度越大。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ172.1
【圖文】：

不連續(xù)尺寸顆粒和連續(xù)尺寸是經(jīng)典顆粒堆積理論中提出的兩種顆粒分積方式，連續(xù)分布的顆粒體是由某一粒級(jí)范圍內(nèi)所有尺寸顆粒組成，不連續(xù)顆粒體則由該粒級(jí)范圍的有限尺寸顆粒所組成[63]。Furnas 理論是典型的不連寸顆粒堆積理論，該理論認(rèn)為當(dāng)小顆粒恰好填入大顆粒的空隙時(shí)便形成最緊積[64]。例如有 3 種尺寸的顆粒，中顆粒應(yīng)恰好填人粗顆粒的空隙，而細(xì)顆粒中、粗顆粒的空隙[64]。而在實(shí)際情況中顆粒的堆積結(jié)構(gòu)常常是部分交互影響當(dāng)顆粒堆積結(jié)構(gòu)為部分相互影響時(shí)，顆粒間就會(huì)產(chǎn)生兩種效應(yīng)：松動(dòng)效應(yīng)和效應(yīng)[65]。如圖 1.1 和圖 1.2 所示，當(dāng)以大顆粒為主導(dǎo)地位的情況下，小顆粒充在大顆粒堆積的空隙中，并跟空隙相比大小足夠大，這時(shí)小顆粒的存在會(huì)大顆粒本身的堆積結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生“松動(dòng)效應(yīng)”[64]。當(dāng)小顆粒占主導(dǎo)地位時(shí),圍顆粒周圍堆積的小顆粒會(huì)出現(xiàn)一些空隙，這時(shí)大顆粒的存在也會(huì)影響小顆粒積結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生“附壁效應(yīng)”[64]。Furnas 理論適用于顆粒間無(wú)相互作用的兩種顆粒混合物堆積密實(shí)度，且兩種顆粒體積分?jǐn)?shù)必須相差較大。

不連續(xù)尺寸顆粒和連續(xù)尺寸是經(jīng)典顆粒堆積理論中提出的兩種顆粒分積方式，連續(xù)分布的顆粒體是由某一粒級(jí)范圍內(nèi)所有尺寸顆粒組成，不連續(xù)顆粒體則由該粒級(jí)范圍的有限尺寸顆粒所組成[63]。Furnas 理論是典型的不連寸顆粒堆積理論，該理論認(rèn)為當(dāng)小顆粒恰好填入大顆粒的空隙時(shí)便形成最緊積[64]。例如有 3 種尺寸的顆粒，中顆粒應(yīng)恰好填人粗顆粒的空隙，而細(xì)顆粒中、粗顆粒的空隙[64]。而在實(shí)際情況中顆粒的堆積結(jié)構(gòu)常常是部分交互影響當(dāng)顆粒堆積結(jié)構(gòu)為部分相互影響時(shí)，顆粒間就會(huì)產(chǎn)生兩種效應(yīng)：松動(dòng)效應(yīng)和效應(yīng)[65]。如圖 1.1 和圖 1.2 所示，當(dāng)以大顆粒為主導(dǎo)地位的情況下，小顆粒充在大顆粒堆積的空隙中，并跟空隙相比大小足夠大，這時(shí)小顆粒的存在會(huì)大顆粒本身的堆積結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生“松動(dòng)效應(yīng)”[64]。當(dāng)小顆粒占主導(dǎo)地位時(shí),圍顆粒周圍堆積的小顆粒會(huì)出現(xiàn)一些空隙，這時(shí)大顆粒的存在也會(huì)影響小顆粒積結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生“附壁效應(yīng)”[64]。Furnas 理論適用于顆粒間無(wú)相互作用的兩種顆粒混合物堆積密實(shí)度，且兩種顆粒體積分?jǐn)?shù)必須相差較大。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2734698