【摘要】：為解決水泥路面建造費(fèi)用高,以及水泥混凝土路面修補(bǔ)材料的路面開(kāi)放交通時(shí)間長(zhǎng)以及耐久性差等問(wèn)題,研制了粉煤灰基地聚合物砂漿,但由于以粉煤灰為原材料制備的地聚合物砂漿易于泛堿、強(qiáng)度低、韌性低,這些性質(zhì)影響其在工程中的應(yīng)用。本文采用粉煤灰為主要原料,通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)選粉煤灰基地聚合物砂漿配合比范圍,采用離子滴定法測(cè)量其表面的堿性離子,分析砂漿泛堿的影響因素,并基于此設(shè)計(jì)平行試驗(yàn),驗(yàn)證各技術(shù)措施對(duì)泛堿的抑制效果;優(yōu)選聚乙烯醇纖維(PVA纖維)和聚丙烯纖維(PP纖維),研究摻纖維改性粉煤灰基地聚合物砂漿的力學(xué)性能以及收縮性能,從而制備粉煤灰基地聚合物高強(qiáng)砂漿,得出結(jié)論如下:1、分析了粉煤灰基地聚合物地聚合反應(yīng)機(jī)理及砂漿泛堿原因,泛堿主要原因是粉煤灰基地聚合物砂漿中堿激發(fā)劑的利用率較低,未利用的激發(fā)劑隨著微小孔隙向外逸出析出白色物質(zhì)形成泛堿。2、不同模數(shù)的鈉水玻璃均可制備Geoash砂漿材料,模數(shù)n=1.2時(shí)抑制材料泛堿效果顯著。堿性激發(fā)劑有最佳摻量范圍,每kg粉料最優(yōu)為1.8mol鈉水玻璃。3、礦渣摻量能夠顯著抑制材料泛堿提高力學(xué)性能,在摻加10%礦渣基礎(chǔ)上復(fù)摻0～3%硅灰時(shí),能夠有效抑制泛堿。水膠比越低,材料泛堿越低,0.40水膠比時(shí)試件組28d泛堿程度為675.4mg/L。膠砂比為0.45時(shí)對(duì)抑制泛堿明顯。4、相比于其他養(yǎng)護(hù)濕度,養(yǎng)護(hù)濕度在90%以上時(shí),泛堿抑制效果最佳;蒸汽養(yǎng)護(hù)最佳溫度為60°C,養(yǎng)護(hù)24h,泛堿抑制效果最佳。5、PVA纖維摻量為0.8%長(zhǎng)度為6mm時(shí),對(duì)粉煤灰基地聚合物砂漿的增韌效果在同種纖維中最佳;PP纖維摻量為1.6%長(zhǎng)度為9mm時(shí),其增韌效果在同種纖維中最佳。6、使用SEM觀察纖維在砂漿中微觀形貌可發(fā)現(xiàn),PVA纖維表面粗糙可與材料相互粘結(jié),結(jié)構(gòu)更加緊密,改性Geoash砂漿抗壓強(qiáng)度可達(dá)到63.77MPa;PP纖維在材料內(nèi)部呈規(guī)則直線狀,未能在砂漿內(nèi)部中形成籠狀結(jié)構(gòu),相比于PVA纖維改性效果較差。7、本論文制備的粉煤灰基地聚合物高強(qiáng)砂漿抗壓強(qiáng)度為63.77MPa,抗折強(qiáng)度為11.67MPa,能夠作為水泥混凝土路面材料鋪筑高等級(jí)高速公路路面以及路面修補(bǔ)材料。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U414
【圖文】：

，逡逑微觀形態(tài)為硅鋁質(zhì)玻璃球狀體，主要化學(xué)成分為Ｓｉ０２，邋Ａｈ0３，邋ＦｅＯ，邋Ｆｅ２０３，邋ＣａＯ，邋Ｔｉ０２逡逑等。在過(guò)去，因?yàn)槲从蟹勖夯液侠淼奶幚砬�，粉煤灰堆積量逐年上升，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)逡逑環(huán)境帶來(lái)了較大的影響。逡逑本文所使用的粉煤灰（縮寫ＦＡ）產(chǎn)至益陽(yáng)昌源電力運(yùn)營(yíng)有限公司，等級(jí)為低鈣（Ｆ逡逑類）ＩＩ級(jí)，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)分析，具體信息如下表２．１、２．２所示。逡逑表２．１粉煤灰化學(xué)成分分析（％）逡逑試樣名邐ＳｉＯ：邐Ａｌ；0３邐Ｆｅ：０３邐ＣａＯ邐ＭｇＯ邐Ｓ０３邐燒失量逡逑ＦＡ－ＩＩ邐５７．５邐３１．３邐０．８３邐２．７邐０．８３邐０．４３邐５．８逡逑表２．２粉煤灰檢測(cè)結(jié)果逡逑檢測(cè)項(xiàng)目密度比表面積彟需水量比三氯化硫氯離子含量＾逡逑ｇ／ｃｍ３邋ｍ２／ｋｇ邐％邐％邐％邐％邐活性指數(shù)逡逑質(zhì)量要求邐Ｓ１邐＜１０５邐＜３邐＜０．０２邐６２逡逑檢測(cè)結(jié)果邐２．１９邐５００．３５邐０．４５邐９５邐１．５邐０．００７邐６４逡逑

逑圖２．２邋Ｆ類ＩＩ級(jí)ＦＡ粉體激光粒度分析結(jié)果逡逑根據(jù)圖２．２激光粒度分析可知：ＦＡ的顆粒分布范圍：２．７１５？９３．４９５（ａｍ；平均粒徑：逡逑１６．４９７｜ｉｍ0逡逑２．１．２礦渣逡逑高爐煉鐵過(guò)程中，經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng)生成以硅鋁酸鹽和硅酸鹽為主要成分的熔融逡逑物，經(jīng)過(guò)淬冷形成質(zhì)地疏松、多孔的粒狀物，即為高爐礦渣（Ｓｌａｇ，簡(jiǎn)寫為Ｓ），外觀逡逑呈細(xì)粒狀。本文選用選擇Ｓ９５邋（礦粉活性指數(shù)２８天＞９５％）作為礦物添加組分，產(chǎn)至博逡逑長(zhǎng)新型建材有限公司，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)分析，具體結(jié)果如下表２．３、２．４所示。逡逑表２．３礦渣主要化學(xué)成分（ｗｔ％）逡逑材料邐ＳｉＣｈ邐ＡＩ２Ｏ３邐Ｆｅ２0３邐ＣａＯ邐ＭｇＯ邐ＭｎＯ逡逑Ｓ９５邐３６．５邐１４．３邐３．２邐３３．６邐７．５邐０．８逡逑表２．４礦；查主要技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果逡逑＾邋＾邋比表面積密度含水率流動(dòng)度比三氧化硫氯離子邋燒失量邋活性指數(shù)逡逑檢驗(yàn)項(xiàng)目逡逑ｍ２／ｋｇ邋ｇ／ｃｍ２邋％邐％邐％邐含量％邋％邐％逡逑質(zhì)量要求邐２４００邐＞２．８邐＜１邐＞９５邐＜４．０邐＜０．０６邐＜３．０邐７ｄ＞７５邐２８ｄ＞９５逡逑檢驗(yàn)結(jié)果邐４３０邐２．８４邐０．４２邐１０５邐０．５７邐０．００８邐０．４６邐８５邐１００逡逑觀察礦渣的掃描電鏡ＳＥＭ照片可發(fā)現(xiàn)，Ｓ９５礦渣顆粒微觀形貌呈現(xiàn)為無(wú)規(guī)則菱形逡逑多面體

逡逑圖２．４硅灰粉體顆粒粒徑頻率分布逡逑從圖２．４中可發(fā)現(xiàn)，娃灰顆粒粒徑范圍處于１．６１８ｕｍ？３１．７４６ｕｍ之間；平均粒徑為逡逑８．５４９ｕｍ。檢驗(yàn)分析其成分，可得到其化學(xué)組分，如下表２．５所示。逡逑表２．５硅灰化學(xué)成分分析（％）逡逑名稱邐ＳｉＣｈ邐ＡＩ２Ｏ３邐Ｆｅ＾Ｏｓ邐ＣａＯ＋ＭｇＯ邐Ｋ：０＋Ｎａ２0邐灼燒率逡逑ＳＦ邐９５邐１．２邐１．１邐１．５邐０．２邐１．０逡逑２．１．４鈉水玻璃逡逑水玻璃是由堿金屬氧化物以及ＳｉＯ：組成，化學(xué)式為Ｒ：Ｏ邋ｎＳｉＯ：，邋ｎ表示水玻璃溶液逡逑中二氧化硅與堿金屬氧化物摩爾數(shù)的比值，該值稱作水玻璃模數(shù)，代表溶液中堿性強(qiáng)度。逡逑１３逡逑

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本文編號(hào)：2784950