一、矿渣水泥水化产物平衡体系的研究(论文文献综述)
韩笑[1](2021)在《碱激发矿渣及其水化产物对氯离子的固化性能》文中研究指明混凝土结构是现在最普遍的建筑结构形式,延长其使用寿命即提升其耐久性是建筑工程领域的重要研究热点。相比于制备混凝土的传统胶凝材料硅酸盐水泥,碱激发矿渣(AAS)作为一种绿色、环保的胶凝材料,具有低能耗、低排放、制作工艺简单等优点,社会效益和经济效益显着。造成混凝土结构长期性能劣化最主要的原因就是氯离子的侵蚀,因此本课题就碱激发矿渣固化氯离子的性能展开试验研究,为促进碱矿渣胶凝材料进一步应用提供一定的理论基础。本课题通过人工合成的方法制备了C-(A)-S-H和AAS净浆,对二者的氯离子固化性能和机制开展了试验研究。制备AAS净浆时,选取氢氧化钠和水玻璃作为碱性激发剂。同时设置普通硅酸盐水泥作为对照组。通过平衡法,试验研究了温度、p H值、时间、激发剂种类和碱当量对AAS固化氯离子行为的影响规律及相关机理。采用固体核磁技术(NMR)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、综合热分析(TG-DSC)和扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)等微观分析手段对AAS以及C-(A)-S-H的微观结构和水化产物进行研究分析;采用综合热分析技术(TG-DSC),对AAS中氢氧化钠激发矿渣(NAS)和水玻璃激发矿渣(WAS)的化学结合和物理吸附的氯离子量进行量化分析。获得的主要研究结果如下:(1)作为AAS的主要水化产物,C-(A)-S-H对氯离子的固化作用主要表现为物理吸附作用。C-(A)-S-H的吸附氯离子量随着温度的升高而增大,随着p H值的增大而减小,随时间的延长而增大,最终会达到一个平衡稳定的状态。吸附氯离子前C-S-H、C-A-S-H均呈现出类球状的圆润颗粒形貌;吸附氯离子后,C-S-H的形貌发生很大变化,变为类层状,而C-A-S-H则无明显变化;但是从整体上看,C-S-H和C-A-S-H均变得更为疏松。(2)在相同的环境下,AAS净浆固化氯离子能力大小依次为:WAS净浆>NAS净浆>OPC净浆。在2℃~60℃的范围内,三者固化氯离子量均随着温度的升高而增多,随p H值的增大而减少,随时间的延长而增多,并且在7~14天内达到动态平衡状态。(3)当在相同碱当量的情况下,WAS净浆固化氯离子的能力强于NAS净浆;随着碱当量的提高,二者激发的矿渣固化氯离子的能力也随之提高,这主要是因为碱当量的提高,促进了矿渣进一步水化。(4)AAS对氯离子的固化作用包括物理吸附作用和化学结合作用,其中物理吸附作用最为主要。二者固化的氯离子量均随着温度的升高而增加,但随着p H值的增加,物理吸附(以C-(A)-S-H的吸附为主)氯离子量降低,化学结合(以Friedel盐形式为主)氯离子量增加。(5)AAS的主要水化产物是C-(A)-S-H,并且不含有硅酸盐水泥水化产物中常见的Ca(OH)2。通过XRD和SEM确定矿渣在被氯盐侵蚀后生成Friedel盐。氯盐暴露后,碱激发矿渣的形貌由无数个小圆球颗粒堆簇变为褶皱状形貌,并且还观察到了六方片状结晶产物Friedel盐。
黄庭惠[2](2021)在《硅灰与Na-HMP对氧化镁-石膏矿渣胶凝体系的调控》文中认为海工水泥是指应用于海洋工程建设中的一种高性能特种水泥,由于使用环境高湿、高盐腐蚀的特点,对水泥提出了更高的要求。石膏矿渣水泥因其良好的耐久性与抗侵蚀能力,与普通硅酸盐水泥相比,在海洋工程应用中具备天然优势,但其早强低、易碳化的特性无法满足海工水泥的技术要求。本文采用氧化镁改性石膏矿渣水泥,研究了硅灰(SF)与六偏磷酸钠(Na-HMP)对氧化镁石膏矿渣胶凝体系的调控与机理,以期解决早强低、易碳化、力学性能不稳定的问题,并探索了CaO-MgO-SiO2-CaSO4-H2O新型胶凝体系在海工方面的应用前景。本文的主要研究内容包括:(1)研究了不同MgO掺量下胶凝材料的宏观性能与反应机制的变化特征。MgO掺量对该胶凝材料水化程度、水化产物特性以及硬化浆体微结构具有重要影响:MgO掺量过少,会导致水化产物生成量不足,不利于试样抗压强度的发展;若MgO掺量过多,可提高孔溶液pH值,加快早期水化速度,促进AFt与Ht生成,提高水泥石的密实性与强度,但过多的膨胀性水化产物会增加材料内部微裂缝数量,影响材料内部微观结构的稳定性。7.5?wt.%MgO改性胶凝材料的抗压强度最佳,56天抗压强度可达75.5?MPa。MgO改性胶凝材料的主要物相为C-S-H凝胶、AFt与Ht。(2)研究了硅灰与Na-HMP对不同掺量氧化镁-石膏矿渣胶凝体系的性能影响。结果表明:引入硅灰与Na-HMP有利于水泥石的长期强度稳定发展。Na-HMP可以在反应初期促进MgO水化以及矿渣的溶解,但Na-HMP与液相中Ca2+、Mg2+形成螯合物,阻碍水泥石的早期强度发展,Na-HMP的最佳掺量为固体总量的1.0 wt.%。硅灰的引入促使了氧化镁-石膏矿渣胶凝体系反应初期凝胶相的生成,有利于提高浆体的密实性与早期强度。(3)揭示了硅灰与Na-HMP对不同掺量氧化镁-石膏矿渣胶凝体系的反应机制。结果表明:CaO-MgO-SiO2-CaSO4-H2O体系的反应过程主要分为三个阶段,反应进程主要取决于矿渣与硅灰的溶解速率以及MgO的水化速率,而孔溶液中的离子浓度与pH值对胶凝体系中的凝胶相形成有直接关系。水化初期会优先生成C-S-H凝胶,随胶凝体系中SiO2含量增多,水化后期M-S-H凝胶的占比会不断提高。胶凝体系初始Ca/Si与Mg/Si影响凝胶相的分子结构,而Na-HMP的引入与凝胶相的聚合度密切相关。
李颖[3](2021)在《邯钢冶金渣协同制备固废基胶凝材料及混凝土研究》文中进行了进一步梳理钢铁冶金渣因受原料和冶炼工艺影响而存在较大的性质差异,但我国大部分钢铁企业将各类钢渣混合堆放和处理,从而导致出现钢渣固废堆积和其大规模综合利用率低的迫切问题。针对此,本文以分类处理钢铁冶金渣的企业代表邯钢分类的粒化高炉矿渣、转炉渣和精炼渣三种钢铁冶金渣为处理对象,采用邯郸地区电厂脱硫石膏作为激发剂,从钢铁冶金渣在不同条件下的水化机理入手,开辟多固废协同作用的新途径。具体研究了矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏多元胶凝材料体系的协同水化机理及其可行性,基于此开发了两种性能不同的混凝土材料:固废基胶凝材料钢纤维增强超高性能混凝土和固废基胶凝材料预拌泵送混凝土,克服了现有的钢渣大掺量固废基胶凝材料混凝土早期强度偏低的问题。得到如下主要结论:(1)邯钢精炼渣的主要水化产物是C4AH13、C3AH6、C-A-S-H凝胶和Al(OH)3凝胶,其中片状C4AH13晶体和凝胶组成的复合结构对水化硬化体强度起主要作用。精炼渣水化速率优于转炉渣,在水化28天时净浆抗压强度可以达到15MPa,水化速率随精炼渣比表面积增大而增大且早期净浆强度更高。微观分析表明比表面积的提高会促进水化中后期产物发生物相转变。(2)分别研究了精炼渣-石膏二元体系和矿渣-转炉渣-石膏三元体系,精炼渣-石膏二元胶凝材料体系中水化产物主要是C3AH6和钙矾石;矿渣-转炉渣-石膏三元胶凝材料体系的早期水化产物以钙矾石和C-S-H凝胶为主。这表明利用矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏四元体系制备胶凝材料具有可行性。(3)按照质量分数(矿渣50%,转炉渣30%,精炼渣5%,石膏15%)制备四元体系胶凝材料。当水胶比是0.32时,其净浆试块3天强度达到28天强度的61%,7天强度达到28天强度的86%,早强效果较好。微观分析表明其主要水化产物中,含Al、Mg的C-S-H凝胶和钙矾石共同形成针棒状晶体纤维增强复合结构对强度起主要贡献,四元体系中各原料之间的多固废协同作用和复盐效应是水化反应的主要驱动力。(4)使用矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏四元体系胶凝材料能够制备出固废基胶凝材料钢纤维增强超高性能混凝土。胶凝材料的优化配比(质量分数):矿渣56.25%,转炉渣18.75%,精炼渣5%,脱硫石膏20%。混凝土的胶砂质量比是0.8,水胶比是0.2,减水剂掺量占胶凝材料质量的0.5%,钢纤维体积掺量为2%。这种超高性能混凝土 3天抗压强度可达28天抗压强度的67%,28天抗压强度大于100MPa、抗折强度大于25MPa,具有优异的力学性能。这种超高性能混凝土的水化产物以含Al、Mg的C-S-H凝胶和钙矾石晶体为主,二者对于水化硬化体的强度起到了决定性作用。(5)使用矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏四元体系胶凝材料、矿山废石和尾矿能够制备出符合C40强度等级的固废基胶凝材料预拌泵送混凝土。胶凝材料的优化配比(质量分数):矿渣50%,转炉渣30%,精炼渣5%,脱硫石膏15%。在水胶比0.3,减水剂掺量占胶凝材料质量的0.5%,砂率是0.55的条件下,制备预拌泵送混凝土,混凝土流动性能符合泵送要求,3天抗压强度可达28天抗压强度的65%。水化产物中由凝胶和钙矾石共同形成的针棒状晶体纤维增强复合结构使这种混凝土具有较好的孔隙结构特征和耐久性能。
赵翊彤[4](2021)在《杂散电流对矿渣/水泥基复合材料的溶蚀作用》文中研究说明随着城市化进程的推进和交通工程的快速发展,目前城轨交通尤其是地铁交通已经成为了各个城市的主流交通方式之一。但地铁结构并非完全绝缘,其中会有部分电流泄漏,即为杂散电流。地铁工程处在杂散电流与地下水溶蚀的复杂侵蚀环境中,这会对其工程结构安全性带来潜在的隐患。那么模拟地铁工程的侵蚀环境,研究其主体结构水泥基材料在杂散电流作用下的抗溶蚀性能具有重要的工程价值。而粒化高炉矿渣作为常用的矿物掺合料之一,凭借其优异性能在建筑材料领域中得到了广泛的应用。本文以直流电模拟地铁环境的杂散电流,研究了不同矿渣粉掺量、不同杂散电流强度及不同水胶比对水泥基复合材料在杂散电流作用下抗溶蚀性能的影响,利用XRD、TG/DTG等微观测试手段分析了其作用机理,并通过COMSOL Multiphysics有限元分析软件对水泥基材料在杂散电流作用下的软水溶蚀过程进行了模拟计算。主要研究内容及结论如下:(1)研究了矿渣粉掺量、杂散电流强度和水胶比对矿渣粉水泥基复合材料经杂散电流与软水溶蚀耦合作用后力学性能、孔溶液碱度及孔溶液Ca2+浓度的影响。结果表明,当杂散电流电压为40V,溶蚀90d时矿渣粉掺量为40%和50%的水泥基复合材料抗压强度最高,分别上升了40.71%和58.10%;孔溶液p H值和Ca2+浓度则逐渐降低。随着电流的增强,矿渣粉水泥基复合材料的抗压强度先下降后上升。在通电溶蚀前期孔溶液p H值下降速度较慢,而后期孔溶液p H值则明显大于不施加电流的组别。随着水胶比的增大,矿渣粉水泥基复合材料的抗压强度逐渐下降,孔溶液p H值和Ca2+浓度逐渐降低。(2)研究了矿渣粉掺量、杂散电流强度和水胶比对矿渣粉水泥基复合材料经杂散电流与软水溶蚀耦合作用后微观结构及组成的变化。测试结果显示,矿渣粉掺量越大,水泥基复合材料内部Ca(OH)2含量越少,并生成Ca/Si更低的凝胶相,材料的孔隙率变小,结构更为均匀致密。随着电流的增强,矿渣粉水泥基复合材料内部的Ca(OH)2变少,物相边界变得模糊不清,但材料水化产物略有增多,孔隙率略有下降。随着水胶比的增大,材料内部的Ca(OH)2含量变少、被溶蚀掉的物相增多、微观结构变得松散、孔径结构整体变大,孔隙率变大。(3)利用COMSOL软件对水泥基材料在杂散电流下的溶蚀特性进行了模拟计算。模拟结果显示,矿渣粉水泥基复合材料的固相钙及Ca2+全部溶出的时间随矿渣粉掺量的增大而减小。在相同溶蚀龄期时,固相钙的溶解区域和速度随矿渣粉掺量的增大而减小。在不同电压条件下,矿渣粉水泥基复合材料的固相钙及Ca2+全部溶出的时间随电场的增强而减小,在相同溶蚀龄期时,固相钙的溶解区域和速度要随电场的增强而增大。
吴萌[5](2021)在《石灰基低碳胶凝材料的设计制备与水化机理研究》文中指出中国是水泥生产大国,水泥产量已长期占全世界的一半以上。然而,水泥工业属于高能耗高碳排放的传统工业,降低水泥工业的能耗和碳排放一直是水泥工业需要解决的重要要问题。同时,我国作为工业大国每年都会产生巨大的固体废弃物排放量。因此,提高固体废弃物在水泥工业的利用率,制备新型低碳胶凝材料是土木工程材料领域的研究重点。本研究在借鉴和结合复合胶凝材料、化学激发胶凝材料及古罗马混凝土的各自特点和优势的基础上,首先通过试验研究和理论计算,以大掺量低钙粉煤灰和矿渣粉组成的活性混合材作为低碳胶凝材料主体,并采用少量的硅酸盐水泥(≤20%)和适量的石灰及石膏设计和制备了新型石灰基低碳胶凝材料(lime-based low carbon cementitious materials,本文简称LCM),确定了LCM最优配比范围。在此基础上,本文对LCM的宏观性能、蒸养制度、水化特性及其对环境的影响(能耗和碳排放值)展开了系统的研究和分析。同时为了进一步提高LCM的力学性能,采用化学激发剂和高活性矿物掺合料对LCM进行改性研究,确定了改性LCM最优配比,并定量表征和分析了化学激发剂和高活性矿物掺合料对LCM水化产物及微结构的影响和作用机理,探究了改性LCM的水化动力学。最后,考虑到LCM碱度较低,需要对其碳化性能给予关注,本文选取了LCM典型配比,研究了LCM的抗碳化性能并与同强度等级的硅酸盐水泥进行了对比研究,分析和讨论了LCM硬化浆体微结构在碳化过程中发生变化的机理和原因。本文取得的主要研究成果如下:(1)采用矿渣粉和粉煤灰按合理比例复合组成混合材,以适量石灰,少量石膏及硅酸盐水泥作为混合材激发剂制备的LCM,既可以获得较高的力学性能,也可以提高粉煤灰在混合材中的利用率。在混合材中加入适量石膏(5%-6%),可提高LCM中钙离子浓度,有效促进混合材的水化并生成大量钙矾石,显着提高LCM力学强度特别是早期力学强度。考虑到将部分未反应氢氧化钙作为碱储备是LCM水化产物稳定、抗碳化性能和护筋性能优良以及混合材继续水化的必要条件,基于水化反应理论,计算得到了不同条件下LCM中石灰最佳掺量范围。根据多个配比长期力学性能试验结果,发现当硅酸盐水泥掺量为10%-15%时,石灰掺量为8%-12%,混合材掺量为75%-80%时,LCM具有较好的力学性能。当水胶比为0.3时,LCM最优配比28d抗压强度可达50MPa,90d抗压强度可达60MPa,继续养护力学强度仍会有所提高。(2)提高LCM中硅酸盐水泥的细度,可提高LCM的早期强度,但对后期强度影响不大。当提高混合材细度时,可提高LCM各龄期的强度。LCM中大量混合材的掺入导致其凝结时间增加,而石灰的存在则降低了LCM浆体的流动度。对LCM采用蒸汽养护可快速增加强度,蒸养静停时间可参考其水化诱导期时间,且不宜大于配比中硅酸盐水泥水化放热峰峰值出现的时间,其最佳蒸养制度为静停6小时,升温2小时并在60°C条件下蒸养12小时后自然降温。经过蒸养,LCM的抗压强度可达50MPa,且后期力学强度和标准养护LCM接近。LCM的主要水化产物为钙矾石和低钙硅比的C-(A)-S-H凝胶,且水化早期生成的钙矾石晶体穿插生长在C-(A)-S-H凝胶中,二者在LCM中的质量分数分别为10%-15%和15%-20%。LCM对环境的影响远小于硅酸盐水泥及其他低碳胶凝材料,对于M5和M8配比(硅酸盐水泥掺量分别为10%和20%,石灰掺量均为10%),其单位千克的碳排放分别为0.21kg和0.30kg,而单位千克的能耗分别1.80MJ和2.26MJ。相比较而言,硅酸盐水泥的碳排放和能耗分别高达0.93kg和5.50MJ。(3)采用适量氢氧化钠、硫酸钠和碳酸钠作为化学激发剂进行改性,均可有效提高LCM的早期强度,但氢氧化钠及碳酸钠对LCM后期强度的改善并无明显作用,而硫酸钠可以稳定提高LCM后期强度。当采用少量氢氧化钠和硫酸钠组成的复合激发剂时,LCM早期水化过程中出现了新的水化产物相U-phase,且在硬化浆体稳定存在,因此进一步提高了LCM力学性能。硅灰和偏高岭土作为高活性矿物掺和料的掺入也有效提高了LCM的力学性能。LCM充分水化后生成的C-(A)-S-H凝胶钙硅比较低,其Ca/(Si+Al)值为1.21,采用化学激发剂改性后的LCM硬化浆体中的凝胶钙硅比值会有所降低,约为1.10。对于未改性LCM,其充分水化后生成的凝胶为直链状C-(A)-S-H凝胶,而对于激发剂改性LCM,其水化产物中的凝胶由直链状C-(A)-S-H凝胶和交联聚合双链状C-(N)-A-S-H凝胶共同组成,且后者比例明显较高。该复合凝胶微观结构上与Al-tobermorite更为接近并具有微弱的结晶度。水化90d后,LCM中C-(A)-S-H凝胶的MCL和Al[IV]/Si值分别为7.4和0.16,而化学激发剂的加入进一步提高了LCM水化产物凝胶的MCL和Al[IV]/Si值。(4)LCM砂浆试件加速碳化28天后碳化深度为4-6mm,同等强度条件下,硅酸盐水泥抗碳化性能要显着高于LCM。采用复合激发剂或硅灰改性LCM时,LCM的抗碳化性能被进一步被削弱。LCM中最先被碳化的主要是氢氧化钙,此时其余水化产物仍可保持相对稳定。当氢氧化钙被消耗完后,C-(A)-S-H凝胶,AFt及AFm的碳化反应开始加速。LCM抗碳化性能较差不仅是因为其硬化浆体中氢氧化钙含量较低,其硬化浆体中C-(A)-S-H凝胶含量较低且缺少未水化水泥颗粒,导致无法有效吸收固化CO2也是致使LCM抗碳化性能较差的重要原因。加速碳化90d后,LCM的抗压强度降低了15%-20%。碳化后,LCM硬化浆体中的钙矾石与CO2反应后生成无胶凝能力的铝胶、文石及石膏并失去骨架支撑作用,导致LCM完全碳化区域硬化浆体孔隙结构出现孔径粗化且总孔隙率增加。
秦江浩[6](2020)在《碱/石膏矿渣复合胶凝体系性能研究》文中进行了进一步梳理石膏矿渣水泥是以矿渣为主要成分的绿色水硬性胶凝材料,其具有水化热低、抗渗抗侵蚀性能好、抗碱集料反应性能好等优点,但其凝结速度慢,早期强度低,表面易碳化、起砂。结合碱激发材料凝结速度快,早期强度高的特性,本论文系统研究了碱/石膏矿渣水泥胶凝体系,兼具石膏矿渣水泥和碱矿渣水泥两者优点,以期用于混凝土预制件的制备。首先,研究了不同激发剂对石膏矿渣水泥的作用机理。通过硅酸盐水泥激发不同含量石膏的矿渣水泥,确定石膏最优掺量为胶凝材料总量的12.0wt%。实验对比P·O42.5R、CaO、MgO、Na2CO3四种激发剂对碱/石膏矿渣水泥胶凝体系的激发效果,以水泥组为参照,Na2CO3组作为强溶解性碱对照组。研究结果表明:以氧化镁为激发剂所制备的试件抗压强度最佳,水泥组次之,氧化钙组强度最低,石膏矿渣水泥强度对碳酸钠掺量最为敏感。当氧化镁掺量为7.5wt%时,28天试件的抗压强度为92.80MPa,抗折强度为12.50MPa。SEM测试表明氧化镁组水化产物的结构最为致密;XRD测试结果表明四组水化产物都为CASH、AFt、CaCO3等。其次,研究了氧化镁对石膏矿渣水泥的作用规律与机制。对比分析了轻质氧化镁和轻烧氧化镁不同活性对石膏矿渣水泥强度的影响:28天龄期两者的抗压强度分别为92.80MPa和65.60MPa,其相应28天抗折强度分别为11.70MPa和12.90MPa;龄期56天两者的抗压强度分别为96.3MPa和80.9MPa,其相应56天抗折强度分别为12.50MPa和14.10MPa。SEM测试表明轻质氧化镁组仅有少量局性部微裂缝,而轻烧氧化镁组可看到较多较发达的局部以及贯穿性微裂缝,甚至贯穿性裂缝有相通趋势;EDS的测试结果表明,轻烧氧化镁水化程度低于轻质氧化镁。在碱/石膏矿渣体系中引入具有大比表面积的硅灰组分,对比分析轻质氧化镁比表面积对石膏矿渣体系的作用机制,结果表明轻质氧化镁对石膏矿渣体系的早期强度具有重要影响;轻质氧化镁和硅灰体系7d的抗压强度分别为63.70MPa和49.70MPa,其相应7天抗折强度分别为9.70MPa和7.20MPa。不同含量氧化镁激发石膏矿渣水泥砂浆强度发展规律表明,当氧化镁掺量高于7.5wt%时,其强度发展在7d内为快速增长期,14-28d内为慢速增长期,28d后为稳定发展期。实验条件下,轻质氧化镁/石膏矿渣体系所制备的砂浆试件抗海水侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,且7.5wt%氧化镁掺量时其强度波动最小。最后,研究了粉煤灰对轻烧氧化镁/石膏矿渣水泥性能的影响。通过改变矿渣和粉煤灰的比例来研究粉煤灰对碱/石膏矿渣水泥的影响,粉煤灰掺量在8.0wt%-32.0wt%区间内砂浆强度随粉煤灰掺量增加而降低;当粉煤灰掺量为40%时,适量硅灰分别取代粉煤灰和矿渣可以改善该组早期和后期强度。当硅灰掺量2.4%,粉煤灰掺量37.6%,矿渣掺量40%时水泥砂浆28d抗压强度和抗折强度分别为59.86MPa、12.33MPa。改善效果分别为106.01%和113.15%。提高氢氧化钠含量为1.3%后,体系浆体流动性急剧降低,且对脱模时间和早期强度并无明显改善作用。40℃和60℃养护结果表明,两种养护制度对后期强度不利。
卜晓琳[7](2020)在《碱矿渣自流平修补砂浆流动性能与粘结性能研究》文中进行了进一步梳理混凝土建筑在服役过程中由于结构设计、材料质量、施工技术、地基沉降及自然灾害等诸多原因,出现了大量裂缝。对既有混凝土结构出现的裂缝进行修补是十分必要的。碱矿渣水泥具有早强、高强的优点,适宜制备绿色、经济的修补材料。论文制备了一种碱矿渣自流平修补砂浆(SCAASRM),并通过对其流动性、粘结性、膨胀性、力学性能和凝结时间的研究,得到以下结果:(1)碱当量从4%增至6%时,SCAASRM流动性减小,凝结时间缩短,界面弯拉强度持续增加。碱当量为5%时,界面拉伸强度较大,碱当量在4%~5%之间时,抗压强度和抗折强度较优。(2)Na2SO4掺量为1.5%时,SCAASRM流动性、抗折强度和抗压强度较好;Na2SO4掺量在0~2%之间时,SCAASRM界面拉伸强度和1d抗折、抗压强度被提高,凝结时间缩短,但对界面弯拉强度的影响不明显。(3)砂最大粒径(Dmax)由0.5mm增至4.75mm,SCAASRM流动性增加,SCAASRM界面拉伸强度降低,但砂Dmax对SCAASRM抗折强度和抗压强度影响较小。砂Dmax为4.75mm时界面弯拉强度较大。砂Dmax为2.36mm时凝结时间较长。(4)膨胀组分活性MgO由3%减小至0,SCAASRM流动性增加,界面拉伸强度减小,掺量为1%~2%时界面弯拉强度较好。活性MgO对SCAASRM抗折强度和抗压强度影响较小。膨胀组分活性MgO掺量在1%~3%时,SCAASRM在48小时内表现出较好的微膨胀性,较高的活性MgO掺量导致较早开始膨胀且竖向膨胀率较高。活性MgO可以提高水化产物的结晶度。(5)缓凝组分NaCl掺量由4%增至7%、可以提高SCAASRM流动性,但抗折强度、抗压强度、界面弯拉强度和界面拉伸强度均有所降低,且压折比增大。(6)在碱矿渣水泥水化物的扫描电镜(SEM)图中可以观察到不同形貌的C-S-H凝胶和水滑石,还观察到了花瓣状的霞石。通过研究得到的碱矿渣自流平修补砂浆较优制备组成为:水玻璃碱当量4%~5%,缓凝组分NaCl掺量4%~5%,Na2SO4掺量1.5%,膨胀组分活性MgO掺量为2%,聚羧酸盐高效减水剂掺量2%,砂Dmax宜为2.36mm,修补砂浆的水胶比为0.4,胶砂比为1∶1。此时,碱矿渣砂浆的初始流动性与30min流动性在250mm~290mm之间;1d、3d、28d抗压强度分别可达31MPa、43MPa、74MPa,1d、3d、28d抗折强度分别可达3.6MPa、6.4MPa、6.6MPa;3d、7d的界面拉伸强度分别可达1.67MPa、1.92MPa,3d、28d的界面弯拉强度分别可达3.53MPa、5.34MPa;竖向膨胀率为0.05%;凝结时间为75min。
张健[8](2019)在《碱矿渣/粉煤灰水泥碳化、氯离子结合与抗硫酸盐侵蚀性能》文中进行了进一步梳理波特兰水泥的生产和应用带来的环境问题日益加剧,碱激发水泥作为一种相对绿色低碳的材料正受到广泛研究,然而碱激发水泥混凝土的耐久性研究并不系统和清晰。本文研究了矿渣/粉煤灰比、激发剂Na2O浓度、模数(Ms)和水胶比(w/b)对碱激发矿渣/粉煤灰水泥碳化、氯离子结合与抗硫酸盐侵蚀性能的影响,同时与波特兰水泥进行对比,提出了较为合理的测试方法,探究了碱激发水泥的碳化、氯离子结合与抗硫酸盐侵蚀反应机理,为碱激发水泥耐久性模型的建立和测试规范的完善提供了理论依据。本文首先研究了不同影响因素对自然和加速碳化碱激发矿渣/粉煤灰水泥碳化的影响以及碳化反应机理,同时与波特兰水泥对比分析。波特兰水泥碳化前期,Ca(OH)2和C-S-H凝胶同时碳化,Ca(OH)2完全消耗后,碳化主要发生在C-S-H凝胶上。而碱激发水泥的碳化机理与波特兰水泥不同,波特兰水泥常用的加速碳化测试方法不能直接在碱激发水泥中使用,特别是对于高钙碱激发体系(矿渣掺量≥60%)。碱激发矿渣/粉煤灰水泥的碳化产物主要与C-A-S-H凝胶的特性有关,水滑石起到CO2吸附剂的作用,尤其是在自然碳化条件下。合适的矿渣/粉煤灰比可以有效降低碱激发矿渣/粉煤灰水泥凝胶相的碳化速率。碳化后C-A-S-H相脱钙会导致碳酸钙和硅胶的产生,而N-A-S-H相基本不发生改变。增大激发剂Na2O浓度会使碱激发水泥中C-A-S-H相增多,碳化产生更多的碳酸钙,但对凝胶碳化速率影响不大;Na2O浓度的增大还会促进粉煤灰的反应,更多N-A-S-H相的产生会降低凝胶碳化速率。w/b的降低(0.5-0.3)能够降低凝胶碳化速率,尤其是对高钙碱激发体系而言,且更多C-A-S-H相的碳化还会导致碳酸钙的量增多。在高钙碱激发体系中,激发剂Ms的增大(0-1.5)虽然能够降低凝胶碳化速率,但是碳化产生碳酸钙的量也会降低,因此合适的激发剂模数的选择还需要根据碱激发水泥碳化前后孔隙率和孔结构的变化进行具体分析。氯离子渗透是混凝土钢筋锈蚀的主要影响因素,而水泥的氯离子结合能力会影响氯离子的传输。本文采用吸附平衡法研究了不同因素对碱激发矿渣/粉煤灰水泥氯离子结合能力以及结合后产物相的影响,为碱激发水泥氯离子渗透模型的建立提供了理论基础。测试结果表明,Langmuir等温线能够较好地表征氯离子结合特性,且氯离子结合能力随着自由氯离子浓度的增大而增大。碱激发矿渣水泥的氯离子结合主要与C-A-S-H相的物理吸附有关,氯离子化学结合产物为Friedel’s盐;随着粉煤灰的掺入,碱激发水泥的氯离子结合能力随着N-A-S-H量的增大而增大,但无Friedel’s盐的产生。另外,碱激发水泥的氯离子结合能力随着w/b的增大显着增大。而激发剂Ms和Na2O浓度对碱激发水泥氯离子结合能力的影响并不明确,这是因为采用的吸附平衡法在碱激发水泥氯离子结合测试中并不完善,各因素对碱激发水泥氯离子结合的影响很难单独进行分析,尤其是内外OH-浓度对氯离子结合影响很大。因此,碱激发水泥氯离子结合影响因素以及测试方法还需要进一步研究和完善。硫酸盐侵蚀也是引起混凝土结构退化的重要因素。本文提出了一种较为合理的测试方法来研究Na2SO4和MgSO4溶液对碱激发矿渣/粉煤灰水泥的侵蚀作用,为碱激发水泥在硫酸盐侵蚀环境中的应用提供了理论依据。波特兰水泥在5%Na2SO4溶液侵蚀后产生钙矾石,但无石膏的形成;由于Mg2+的作用,波特兰水泥在MgSO4侵蚀后C-S-H脱钙分解,产生大量石膏和钙矾石,试样退化比Na2SO4侵蚀更为严重。而碱激发矿渣/粉煤灰水泥的硫酸盐侵蚀机理与波特兰水泥不同。碱激发矿渣水泥在Na2SO4侵蚀后虽然能够检测到少量钙矾石和石膏的产生,但C-A-S-H凝胶结构基本不发生改变。Na2SO4对碱激发矿渣水泥还有后续激发作用,且粉煤灰的掺入能够抑制钙矾石和石膏的形成。另一方面,碱激发水泥在MgSO4侵蚀后,C-A-S-H凝胶脱钙分解,产生大量石膏,但未发现主要膨胀产物钙矾石的生成。因此,从反应产物上分析,碱激发矿渣/粉煤灰水泥的抗硫酸盐侵蚀性能要优于波特兰水泥。碱激发矿渣/粉煤灰水泥中,激发剂Ms对Na2SO4侵蚀产物种类影响不大。相比NaOH为激发剂(Ms=0)时,Na2SO3激发矿渣水泥的抗MgSO4侵蚀性能更好,这是因为NaOH激发矿渣水泥在MgSO4侵蚀后会检测到少量钙矾石的产生。激发剂Na2O浓度和w/b对碱激发水泥Na2SO4和MgSO4侵蚀产物种类影响不大,因此在研究Na2O浓度和w/b对碱激发水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响时,更需考虑孔隙率或孔结构的影响。
汤玉娟[9](2019)在《溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料的失效机理及性能评估》文中指出长期处于海洋等水环境下的混凝土结构,不仅受到水的溶蚀,还遭受水中氯盐的侵蚀。氯离子渗到混凝土中的钢筋表面,引起钢筋锈蚀;溶蚀导致混凝土孔隙率增加、微结构劣化及力学性能降低,加速氯离子在混凝土内的传输进程,从而引起混凝土强度下降、钢筋过早锈蚀,造成混凝土结构提前失效。因此,溶蚀和氯盐侵蚀是导致混凝土性能劣化、结构耐久性降低和服役寿命缩短的重要原因之一。目前,关于溶蚀与氯盐侵蚀所导致的混凝土等水泥基材料与结构的耐久性退化机理研究还相对较少,缺少相关的耐久性评价方法。为此,针对溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料的失效机理及性能评估问题,本文开展溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料性能退化机理的实验研究,建立水泥基材料内钙离子和氯离子的传输模型及其性能评价方法,为长期服役于水环境下混凝土结构的性能评估、寿命预测提供基础。本文主要研究内容及结论如下:(1)开展了低流速水流作用下水泥基材料溶蚀特性及其边界移动规律研究开展了不同流速NH4Cl溶液下水泥砂浆圆柱试件的加速溶蚀实验,分析了溶蚀过程中试件溶蚀深度、孔隙率、微结构及水化产物含量的变化规律,揭示了流速对水泥砂浆溶蚀特性的影响机理,给出了溶蚀导致的试件表层材料强度降低及水流作用引起的失效破坏特点,建立了水流作用下水泥砂浆试件表层边界移动条件。研究表明,流速是影响水泥基材料溶蚀进程的重要因素,流速越大,水泥基材料溶蚀及试件表层边界移动越快。(2)开展了矿物掺合料对水泥基材料溶蚀特性的影响及其性能改善机理研究开展了不同掺量的矿渣、粉煤灰单掺及复掺水泥复合浆体薄片及圆柱试件的常规及加速溶蚀实验,分析了溶蚀过程中各试件溶蚀深度、孔隙率、孔溶液p H值、物相组成、微观结构及元素含量的变化规律,揭示了矿物掺合料对水泥基材料溶蚀特性的影响及其抗溶蚀性能的改善机理。研究表明,合理地掺加矿物掺合料可改善水泥基材料微结构,减缓其微结构劣化和溶蚀进程,提高水泥基材料的抗溶蚀性能。(3)研究了氯化铵溶液中水泥基材料钙相的固-液平衡特点及其加速溶蚀机理开展了1、3和6M氯化铵溶液中水泥基材料钙相的固-液平衡浓度的实验测试,分析了溶液浓度对水泥基材料溶蚀进程的影响,揭示了水泥基材料的氯化铵加速溶蚀机理,建立了氯化铵溶液中水泥基材料钙相的固-液平衡方程。研究表明,氯化铵溶液加速溶蚀条件下,水泥基材料钙相的固-液平衡特征及溶蚀机理与常规溶蚀基本相似,不同浓度氯化铵溶液中水泥基材料钙相的固-液平衡特征相似。(4)研究了钙溶蚀对水泥基材料氯离子结合能力的影响机理及其定量表征方法开展了溶蚀过程中水泥浆体颗粒的氯离子等温吸附与解吸附实验,分析了水泥基材料对自由氯离子物理吸附和化学结合能力随钙溶蚀程度的变化规律,建立了溶蚀过程中水泥基材料结合自由氯离子能力的定量表征方法。研究表明,钙溶蚀降低了水泥基材料吸附自由氯离子的能力,且溶蚀程度越高,水泥基材料的吸附自由氯离子能力越弱。(5)研究了钙溶蚀对水泥基材料中氯离子传输进程的影响及其作用机理开展了氯化钠溶液、氯化铵溶液和氯化钠+硝酸铵混合溶液中水泥净浆试件的浸泡实验,分析了浸泡过程中试件溶蚀深度、孔结构、微观形貌、物相组成及自由氯离子浓度的变化规律,揭示了水泥基材料内钙溶蚀与氯离子共同传输的作用机理。研究表明,溶蚀降低了水泥基材料结合自由氯离子的能力,加快了水泥基材料中自由氯离子的扩散进程,且溶蚀程度越高,水泥基材料结合氯离子能力越弱,自由氯离子扩散速率越大。(6)建立了水泥基材料中钙离子和氯离子的传输模型及参数分析方法基于上述边界移动条件、固-液平衡方程及氯离子结合能力方程,运用Fick定律和质量守恒定律,建立了水泥基材料中钙与氯离子的传输方程及数值求解方法,并验证其合理性。在此基础上,运用该模型,开展了水泥砂浆试件钙离子与氯离子传输过程的数值模拟,分析了水灰比、矿渣掺量及腐蚀溶液对试件内钙离子浓度、孔隙率及氯离子浓度等参数的影响。最后,开展了输水条件下内衬水泥砂浆球墨铸铁管的服役性能评估。
周灿灿[10](2019)在《磷石膏-秸秆轻质墙体材料的制备与性能表征》文中提出磷石膏是生产磷酸过程中产生的一种工业废渣(主要成分为CaSO4?2H2O),且排放量巨大。目前仅有15%的磷石膏得到了循环利用(用于水泥缓凝剂、建筑材料、土壤改良剂、填充矿坑等方面),剩余的85%被作为固废堆放处置,不仅造成资源的浪费,还引起环境污染问题,已成为环保行业的重大难题,而加速其资源化利用是解决这一问题的主要途径。为推动磷石膏的资源化利用,尤其是加快磷石膏在墙材方面利用,本文以50%的磷石膏和50%的矿渣、水泥、粉煤灰为主要原料,制备出性能良好的磷石膏基绿色胶凝材料。以此胶凝材料为基础,加入农作物秸秆粉制备磷石膏-秸秆轻质砂浆,再加入膨胀珍珠岩和聚苯颗粒以减轻砂浆试样的体积密度,制备磷石膏-秸秆轻质墙体材料。采用电子万能试验机、X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)、导热系数测定仪等测试手段,系统研究了磷石膏胶凝材料、磷石膏-秸秆砂浆和磷石膏轻质墙材的力学性能、微观结构和保温性能。在以原状磷石膏、矿渣和水泥为原料制备水硬性胶凝材料的研究中发现:磷石膏-矿渣-水泥复合(PBC)胶凝材料试样的抗压强度和软化系数随水泥掺量的增加呈先上升后下降的趋势,当水泥掺量为20%时,试样28 d抗压强度最高可达到26.39 MPa;当水泥掺量达到40%时,试样28 d抗压强度仅为11.70 MPa,因此,加入适量的水泥可显着提升试样的28 d抗压强度。在PBC胶凝材料的优化组成基础上,加入粉煤灰所制备的磷石膏-矿渣-水泥-粉煤灰复合(PBCF)胶凝材料试样,其早期(3 d)抗压强度随着粉煤灰掺量的增加先增大后减小,其中加入15%粉煤灰试样的各龄期抗折、抗压强度最高,其28 d抗折强度为5.50 MPa,28 d抗压强度为28.68 MPa;试样的软化系数随着粉煤灰掺量增加呈先上升后下降的趋势,在粉煤灰掺量为15%时,试样软化系数最大(0.91)。对PBCF胶凝材料试样断面微观形貌进行分析后发现,硬化试样含有大量的针状AFt、C-S-H凝胶和反应剩余的CaSO4?2H2O,且相互胶结形成一个整体,构成了试样强度的骨架。在以50%磷石膏、35%矿渣与水泥(矿渣:水泥=3:2)和15%粉煤灰为优化配比的PBCF胶凝材料中加入秸秆作细集料,制备磷石膏-秸秆轻质砂浆试样,结果表明:试样的体积密度随着秸秆掺量的增加而减小。试样的7 d和28 d抗折、抗压强度均随着秸秆掺量的增加而减小,其中秸秆掺量为30%时,3 d抗压强度较低,7 d抗压强度为10.67 MPa,28 d抗压强度为18.03 MPa,相比于未掺入秸秆的PBCF胶凝材料,抗压强度降低了37.13%;另外,此时试样的干缩率和导热系数也随着秸秆掺量的增大而降低,且软化系数≥0.86,吸水率为11.61%,耐水性较好。在30%秸秆掺量的磷石膏-秸秆轻质砂浆中加入膨胀珍珠岩制备磷石膏-珍珠岩轻质墙材试样,研究发现:珍珠岩掺量的增加可以有效减小试样的体积密度、抗压强度与导热系数。当珍珠岩掺量为24%时,试样的体积密度为1.520 g/cm3,28 d抗压强度为16.14 MPa,试样的导热系数为0.186 W?m-1?K-1。在此试样组成的基础上,加入聚苯颗粒,制备磷石膏-珍珠岩-聚苯复合轻质墙材试样,研究发现:聚苯颗粒的加入可以显着减小墙材试样的体积密度,但试样的7 d和28 d抗压强度随着聚苯颗粒掺量的增加而降低,在聚苯颗粒掺量为50%,试样的体积密度为0.848 g/cm3时,7 d抗压强度为4.78 MPa,28 d抗压强度为6.78 MPa。此外,试样的吸水率与导热系数也随聚苯颗粒掺量的增加而降低,聚苯颗粒掺量为50%试样的导热系数为0.155W?m-1?K-1,可用于制备轻质保温墙体材料。
二、矿渣水泥水化产物平衡体系的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、矿渣水泥水化产物平衡体系的研究(论文提纲范文)
(1)碱激发矿渣及其水化产物对氯离子的固化性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 氯离子固化机制研究现状 |
1.2.1 氯离子侵入及导致钢筋锈蚀机理 |
1.2.2 氯离子固化作用的影响因素 |
1.2.3 硅酸盐水泥对氯离子的固化作用 |
1.2.4 碱激发矿渣对氯离子的固化作用 |
1.3 C-(A)-S-H及其固化氯离子行为 |
1.4 研究内容及目的 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究目的 |
第2章 原材料及试验方案 |
2.1 原材料 |
2.1.1 C-(A)-S-H制备原材料 |
2.1.2 碱矿渣净浆制备原材料 |
2.2 试样制备及试验方法 |
2.2.1 水化产物C-(A)-S-H试样制备 |
2.2.2 碱矿渣净浆试样制备 |
2.2.3 氯离子固化试验分析 |
2.3 微观测试方法 |
2.3.1 X射线衍射仪(XRD) |
2.3.2 综合热分析仪(TG-DSC) |
2.3.3 扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS) |
2.3.4 红外光谱分析仪(FT-IR) |
2.3.5 核磁共振分析仪(NMR 29Si谱) |
第3章 水化产物C-(A)-S-H吸附氯离子性能研究 |
3.1 温度对C-(A)-S-H吸附氯离子的影响 |
3.2 p H对C-(A)-S-H吸附氯离子的影响 |
3.3 氯离子暴露时间对C-(A)-S-H吸附氯离子的影响 |
3.4 氯离子暴露前后C-(A)-S-H形貌的变化 |
3.5 本章小结 |
第4章 碱激发矿渣对氯离子的固化规律 |
4.1 温度对碱激发矿渣固化氯离子的影响 |
4.2 pH值对碱激发矿渣固化氯离子的影响 |
4.3 氯离子暴露时间对碱激发矿渣固化氯离子的影响 |
4.4 激发剂种类和碱当量对碱激发矿渣固化氯离子的影响 |
4.5 XRD分析 |
4.6 FT-IR分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 碱矿渣固化氯离子的量化机制 |
5.1 综合热分析TG-DSC |
5.2 氯离子固化能力的量化分析 |
5.3 碱矿渣水化形貌分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
致谢 |
(2)硅灰与Na-HMP对氧化镁-石膏矿渣胶凝体系的调控(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 海工水泥概述 |
1.2.1 海工水泥的微观结构与宏观表征 |
1.2.2 海工水泥研究现状 |
1.3 石膏矿渣水泥概述 |
1.3.1 石膏矿渣水泥的发展现状 |
1.3.2 石膏矿渣水泥的应用与展望 |
1.4 氧化镁-矿渣体系概述 |
1.4.1 氧化镁概述 |
1.4.2 氧化镁-矿渣体系的研究现状 |
1.4.3 氧化镁特性对氧化镁-矿渣体系的性能影响 |
1.4.4 氧化镁-矿渣体系的性能研究与应用 |
1.4.5 硅酸钙镁体系 |
1.5 拟解决的问题 |
1.6 本课题的主要研究内容与技术路线 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
2 原材料与测试方法 |
2.1 原材料的表征 |
2.1.1 主要原材料的物理性质与化学组成 |
2.1.2 MgO的活性分析 |
2.1.3 原材料的粒径分析与表观形貌 |
2.2 实验仪器与测试方法 |
2.2.1 试样成型试验 |
2.2.2 宏观性能分析 |
2.2.3 微观分析 |
3 硅灰对MgO改性石膏矿渣胶凝材料性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 石膏掺量对胶凝材料性能的影响 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 试验结果与分析 |
3.3 MgO对石膏矿渣胶凝材料性能的影响 |
3.3.1 试验设计 |
3.3.2 试验结果与分析 |
3.4 硅灰对MgO改性石膏矿渣胶凝材料性能的影响 |
3.4.1 硅灰对小掺量MgO改性胶凝材料力学性能的影响 |
3.4.2 硅灰对大掺量MgO改性胶凝材料力学性能的影响 |
3.5 不同初始Mg/Si与Ca/Si对胶凝材料体积稳定性的影响 |
3.5.1 不同初始摩尔比对胶凝材料干燥收缩率的影响 |
3.5.2 不同初始摩尔比对孔结构的影响 |
3.6 本章小结 |
4 Na-HMP作用下氧化镁-石膏矿渣胶凝材料性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 Na-HMP对小掺量氧化镁-石膏矿渣胶凝材料性能的影响 |
4.2.1 Na-HMP掺量对胶凝材料性能的影响 |
4.2.2 不同养护方式对胶凝材料力学性能的影响 |
4.2.3 硅灰对Na-HMP作用下胶凝材料力学性能的影响 |
4.3 Na-HMP对大掺量氧化镁-石膏矿渣胶凝材料性能的影响 |
4.3.1 Na-HMP对胶凝材料工作性能的影响 |
4.3.2 Na-HMP对胶凝材料力学性能的影响 |
4.3.3 不同养护龄期下胶凝材料的体积稳定性 |
4.3.4 不同养护龄期下胶凝材料的孔结构分析 |
4.4 本章小结 |
5 MgO改性石膏矿渣复合胶凝材料的反应机制 |
5.1 引言 |
5.2 不同养护龄期下MgO改性石膏矿渣胶凝材料的反应进程 |
5.2.1 孔溶液分析 |
5.2.2 物相变化及定量分析 |
5.2.3 MgO改性石膏矿渣胶凝材料的反应进程分析 |
5.3 小掺量MgO改性石膏矿渣复合胶凝材料的反应机制 |
5.3.1 硅灰对小掺量MgO改性胶凝材料的作用机制 |
5.3.2 小掺量MgO改性胶凝材料在Na-HMP作用下的反应机制 |
5.3.3 小结 |
5.4 大掺量MgO改性石膏矿渣复合胶凝材料的反应机制 |
5.4.1 硅灰对大掺量MgO改性胶凝材料的作用机制 |
5.4.2 大掺量MgO改性胶凝材料在Na-HMP作用下的反应机制 |
5.4.3 小结 |
5.5 应用前景分析与本章小结 |
5.5.1 应用前景分析 |
5.5.2 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)邯钢冶金渣协同制备固废基胶凝材料及混凝土研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 钢铁冶金渣综合利用现状 |
2.1.1 粒化高炉矿渣的研究进展 |
2.1.2 转炉渣的研究进展 |
2.1.3 精炼渣的研究进展 |
2.2 绿色混凝土和固废基混凝土研究进展 |
2.2.1 绿色混凝土研究进展 |
2.2.2 固废基混凝土研究进展 |
2.3 多固废协同混凝土的理论基础 |
3 研究思路、内容、原料和方法 |
3.1 研究思路 |
3.2 研究内容 |
3.3 技术路线和试验方法 |
3.3.1 技术路线 |
3.3.2 试验方法 |
3.3.3 分析检测方法 |
3.3.4 试验设备 |
3.3.5 参照标准 |
3.4 试验原料 |
3.4.1 矿渣 |
3.4.2 转炉渣 |
3.4.3 精炼渣 |
3.4.4 脱硫石膏 |
3.4.5 骨料 |
3.4.6 其他原料 |
4 多固废协同作用机理研究 |
4.1 精炼渣水化机理研究 |
4.1.1 精炼渣水化机理研究试验方案 |
4.1.2 精炼渣的水化热分析 |
4.1.3 精炼渣的净浆强度分析 |
4.1.4 精炼渣水化后的物相组成分析 |
4.1.5 精炼渣水化产物的热分析 |
4.1.6 精炼渣水化产物的微观形貌分析 |
4.1.7 精炼渣水化机理分析 |
4.2 精炼渣-石膏体系的复合水化机理研究 |
4.2.1 精炼渣-石膏体系的复合水化机理研究试验方案 |
4.2.2 精炼渣-石膏体系胶凝材料的抗压强度分析 |
4.2.3 精炼渣-石膏体系胶凝材料水化过程XRD分析 |
4.2.4 精炼渣-石膏体系胶凝材料水化过程TG-DSC分析 |
4.2.5 精炼渣-石膏体系胶凝材料水化过程SEM分析 |
4.2.6 精炼渣-石膏体系复合水化机理分析 |
4.3 矿渣-转炉渣-石膏体系的早期协同水化机理研究 |
4.3.1 矿渣-转炉渣-石膏体系的早期协同水化机理研究试验方案 |
4.3.2 矿渣-转炉渣-石膏体系胶凝材料水化过程XRD分析 |
4.3.3 矿渣-转炉渣-石膏体系胶凝材料水化过程TG-DSC分析 |
4.3.4 矿渣-转炉渣-石膏体系胶凝材料水化过程SEM分析 |
4.3.5 矿渣-转炉渣-石膏体系早期协同水化机理分析 |
4.4 矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏体系的协同水化机理研究 |
4.4.1 矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏体系的可行性分析 |
4.4.2 矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏体系的协同水化机理研究试验方案 |
4.4.3 精炼渣比表面积对矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏体系胶凝材料水化热的影响 |
4.4.4 矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏体系胶凝材料的抗压强度分析 |
4.4.5 矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏体系胶凝材料水化过程XRD分析 |
4.4.6 矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏体系胶凝材料水化过程TG-DSC分析 |
4.4.7 矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏体系胶凝材料水化过程SEM和EDS分析 |
4.4.8 矿渣-转炉渣-精炼渣-石膏体系协同水化机理分析 |
4.5 本章小结 |
5 冶金渣制备固废基胶凝材料超高性能混凝土初步研究 |
5.1 超高性能混凝土性能优化正交试验研究 |
5.1.1 超高性能混凝土性能优化正交试验方案 |
5.1.2 超高性能混凝土性能优化正交试验结果分析 |
5.1.3 超高性能混凝土性能优化验证试验 |
5.2 水胶比、骨料种类和减水剂用量对超高性能混凝土的影响 |
5.2.1 水胶比对超高性能混凝土的影响 |
5.2.2 骨料种类对超高性能混凝土的影响 |
5.2.3 减水剂用量对超高性能混凝土的影响 |
5.3 超高性能混凝土水化机理研究 |
5.3.1 超高性能混凝土的净浆水化过程XRD分析 |
5.3.2 超高性能混凝土的净浆水化过程TG-DSC分析 |
5.3.3 超高性能混凝土的净浆水化过程SEM和EDS分析 |
5.4 本章小结 |
6 冶金渣制备固废基胶凝材料预拌泵送混凝土研究 |
6.1 用于预拌泵送混凝土的胶凝材料性能优化正交试验研究 |
6.1.1 用于预拌泵送混凝土的胶凝材料性能优化正交试验方案 |
6.1.2 用于预拌泵送混凝土的胶凝材料性能优化正交试验结果分析 |
6.1.3 用于预拌泵送混凝土的胶凝材料性能优化验证试验 |
6.2 混凝土制备及性能分析 |
6.2.1 混凝土的制备及工作性能 |
6.2.2 力学性能分析 |
6.2.3 耐久性能分析 |
6.3 预拌泵送混凝土微观结构特征 |
6.3.1 预拌泵送混凝土的孔隙结构分析 |
6.3.2 预拌泵送混凝土的SEM分析 |
6.3.3 预拌泵送混凝土的净浆水化过程XPS分析 |
6.3.4 预拌泵送混凝土的净浆水化过程NMR分析 |
6.4 转炉渣颗粒替代尾矿砂制备道路混凝土探索研究 |
6.4.1 砂率对道路混凝土性能的影响 |
6.4.2 转炉渣细颗粒砂浆的收缩研究 |
6.4.3 道路混凝土的SEM-EDS分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与创新点 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)杂散电流对矿渣/水泥基复合材料的溶蚀作用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 杂散电流与软水溶蚀的研究现状 |
1.2.1 杂散电流对钢筋混凝土的劣化研究 |
1.2.2 杂散电流与其他不利因素的耦合作用 |
1.2.3 水泥基材料的溶蚀研究 |
1.3 矿渣粉在水泥基材料中的应用情况 |
1.3.1 矿渣粉对水泥基材料性能的影响 |
1.3.2 矿渣粉对水泥基材料抗溶蚀性能的影响 |
1.4 数值模拟在水泥基材料溶蚀方面的研究现状 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
2 原材料、仪器与研究方法 |
2.1 试验原材料及实验仪器 |
2.1.1 试验原材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 试验的配比及材料制备 |
2.2.1 矿渣粉水泥基复合材料的配比 |
2.2.2 矿渣粉水泥基复合材料的制备 |
2.3 杂散电流溶蚀试验方法 |
2.3.1 杂散电流试验装置制备 |
2.3.2 试验要点 |
2.4 杂散电流作用下软水溶蚀试验的表征方法 |
2.4.1 抗压强度 |
2.4.2 孔溶液碱度测试 |
2.4.3 孔溶液Ca~(2+)浓度测试 |
2.4.4 微观测试 |
3 矿渣粉水泥基复合材料在杂散电流作用下的抗溶蚀性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 矿渣粉掺量对水泥基复合材料在杂散电流作用下溶蚀性能的影响 |
3.2.1 力学性能 |
3.2.2 孔溶液碱度 |
3.2.3 孔溶液Ca~(2+)浓度 |
3.3 杂散电流强度对水泥基复合材料在杂散电流作用下溶蚀性能的影响 |
3.3.1 力学性能 |
3.3.2 孔溶液碱度 |
3.3.3 孔溶液Ca~(2+)浓度 |
3.4 水胶比对水泥基复合材料在杂散电流作用下溶蚀性能的影响 |
3.4.1 力学性能 |
3.4.2 孔溶液碱度 |
3.4.3 孔溶液Ca~(2+)浓度 |
3.5 本章小结 |
4 矿渣粉水泥基复合材料在杂散电流下抗溶蚀机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 XRD分析 |
4.2.1 不同矿渣粉掺量时的XRD图谱分析 |
4.2.2 不同杂散电流强度时的XRD图谱 |
4.2.3 不同水胶比时的XRD图谱分析 |
4.3 TG/DTG分析 |
4.3.1 不同矿渣粉掺量时的TG/DTG曲线分析 |
4.3.2 不同杂散电流强度时的TG/DTG曲线分析 |
4.3.3 不同水胶比时的TG/DTG曲线分析 |
4.4 SEM分析 |
4.4.1 矿渣粉掺量对复合材料微观形貌的影响 |
4.4.2 杂散电流强度对复合材料微观形貌的影响 |
4.4.3 水胶比对复合材料微观形貌的影响 |
4.5 MIP分析 |
4.5.1 矿渣粉掺量对复合材料孔隙结构的影响 |
4.5.2 杂散电流强度对复合材料孔隙结构的影响 |
4.5.3 水胶比对复合材料孔隙结构的影响 |
4.6 本章小结 |
5 水泥基材料在杂散电流与软水溶蚀耦合作用下的数值模拟研究 |
5.1 引言 |
5.2 COMSOL软件介绍 |
5.2.1 软件介绍 |
5.2.2 物理场简介 |
5.3 理论模型研究 |
5.3.1 扩散作用理论模型 |
5.3.2 电场作用理论模型 |
5.4 COMSOL模型建立 |
5.4.1 基本模型建立 |
5.4.2 物理场、边界条件和网格的设置 |
5.5 COMSOL模型计算及结果 |
5.5.1 不同的矿渣粉掺量的模型计算 |
5.5.2 不同电场强度的模型计算 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(5)石灰基低碳胶凝材料的设计制备与水化机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 水泥工业生产现状 |
1.1.2 固体废弃物的排放 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 复合胶凝材料 |
1.2.2 化学激发胶凝材料 |
1.2.3 低温煅烧水泥 |
1.2.4 其他低碳胶凝材料 |
1.3 存在的问题与不足 |
1.4 研究思路与内容 |
参考文献 |
第二章 原材料与试验方法 |
2.1 原材料 |
2.1.1 硅酸盐水泥 |
2.1.2 水泥混合材 |
2.1.3 其余原材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 试件的制备和养护 |
2.2.2 力学性能 |
2.2.3 工作性能 |
2.2.4 干燥收缩与自收缩 |
2.2.5 水化热测试 |
2.2.6 样品的终止水化 |
2.2.7 X射线衍射测试(XRD) |
2.2.8 热重分析(TGA) |
2.2.9 傅里叶变换红外光谱(FTIR) |
2.2.10 魔角旋转核磁共振(MAS-NMR) |
2.2.11 压汞法(MIP) |
2.2.12 扫描电子显微镜与能谱分析(SEM-EDS) |
参考文献 |
第三章 石灰基低碳胶凝材料的组成设计研究 |
3.1 引言 |
3.2 石灰基低碳胶凝材料中的活性混合材组成设计 |
3.2.1 混合材的组成 |
3.2.2 混合材的配比设计 |
3.2.3 力学强度试验结果 |
3.2.4 胶空比分析 |
3.2.5 混合材的水化动力学 |
3.3 活性混合材中的石膏含量设计 |
3.3.1 石膏对石灰-混合材胶凝体系力学性能影响 |
3.3.2 石膏对石灰-混合材胶凝体系早期水化影响 |
3.4 石灰基低碳胶凝材料中石灰含量设计 |
3.4.1 设计理论与方法 |
3.4.2 复合水泥中混合材反应程度与氢氧化钙含量 |
3.4.3 石灰胶凝体系中混合材的水化与氢氧化钙含量 |
3.4.4 LCM中石灰含量的设计与计算 |
3.5 石灰基低碳胶凝材料配比设计 |
3.5.1 配比设计 |
3.5.2 力学性能试验结果 |
3.5.3 三元体系分析 |
3.6 本章小节 |
参考文献 |
第四章 石灰基低碳胶凝材料的宏观性能、水化特性及环境影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 石灰基低碳胶凝材料的力学性能 |
4.2.1 水胶比对LCM力学性能的影响 |
4.2.2 硅酸盐水泥细度LCM力学性能的影响 |
4.2.3 混合材细度对LCM力学性能的影响 |
4.3 石灰基低碳胶凝材料的工作性能 |
4.3.1 石灰基低碳胶凝材料流动度 |
4.3.2 石灰基低碳胶凝材料凝结时间 |
4.4 石灰基低碳胶凝材料的收缩行为 |
4.4.1 干燥收缩 |
4.4.2 自收缩 |
4.5 石灰基低碳胶凝材料的蒸养制度 |
4.5.1 蒸养制度设计 |
4.5.2 静停时间和蒸养时间 |
4.5.3 蒸养温度和水胶比 |
4.6 石灰基低碳胶凝材料的水化特性 |
4.6.1 水化产物 |
4.6.2 水化微结构 |
4.6.3 水化动力学 |
4.7 石灰基低碳胶凝材料对环境的影响 |
4.7.1 碳排放量及能源消耗 |
4.7.2 全寿命周期评估(LCA) |
4.8 本章小节 |
参考文献 |
第五章 化学激发剂及高活性矿物掺合料对石灰基低碳胶凝材料的改性研究 |
5.1 引言 |
5.2 改性LCM的力学性能 |
5.2.1 试验设计 |
5.2.2 试验结果 |
5.3 改性LCM的工作性能 |
5.3.1 扩展度和流动度 |
5.3.2 凝结时间 |
5.4 改性LCM的收缩行为 |
5.4.1 自收缩 |
5.4.2 干燥收缩 |
5.5 改性LCM的水化产物 |
5.5.1 XRD |
5.5.2 TGA |
5.5.3 FTIR |
5.6 改性LCM的水化微结构 |
5.6.1 MIP |
5.6.2 SEM |
5.7 水化产物C-(A)-S-H凝胶的组成与结构 |
5.7.1 BSE-EDS |
5.7.2 MAS-NMR |
5.7.3 凝胶化学结构模型 |
5.8 改性LCM的水化动力学 |
5.8.1 早期改性LCM水化放热 |
5.8.2 化学激发剂对LCM水化的影响 |
5.9 本章小节 |
参考文献 |
第六章 石灰基低碳胶凝材料抗碳化性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验设计 |
6.3 碳化深度与力学性能 |
6.3.1 碳化深度 |
6.3.2 力学性能 |
6.4 碳化后物相演变 |
6.4.1 FTIR |
6.4.2 XRD |
6.4.3 TGA |
6.5 碳化后微结构演变 |
6.5.1 MIP |
6.5.2 SEM-EDS |
6.6 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结论、创新点和展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
攻读博士期间取得的主要学术成果与获奖情况 |
致谢 |
(6)碱/石膏矿渣复合胶凝体系性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景-混凝土预制件 |
1.2 混凝土预制件研究现状 |
1.2.1 预制件工艺现状 |
1.2.2 预制件的性能改善现状 |
1.3 碱矿渣胶凝材料研究现状 |
1.3.1 碱矿渣胶凝材料的发展 |
1.3.2 碱矿渣胶凝材料水化机理 |
1.3.3 碱矿渣胶凝材料耐久性 |
1.3.4 碱激发胶凝材料的应用 |
1.4 石膏矿渣水泥研究现状 |
1.4.1 石膏矿渣水泥的发展 |
1.4.2 石膏矿渣水泥水化机理 |
1.4.3 石膏矿渣水泥耐久性及应用 |
1.5 实验拟解决问题及技术路线 |
1.5.1 实验拟解决问题 |
1.5.2 研究内容与技术路线 |
2 实验材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 胶凝材料 |
2.1.2 激发材料 |
2.1.3 骨料及外加剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 试样成型实验 |
2.2.2 砂浆稠度实验 |
2.2.3 试样强度实验 |
2.2.4 砂浆的微观形貌表征 |
2.2.5 试样EDS能谱分析 |
2.2.6 试样XRD能谱分析 |
3 不同固态激发剂对石膏矿渣水泥的作用研究 |
3.1 P·O42.5R/石膏矿渣水泥胶凝性能研究 |
3.1.1 P·O42.5R/石膏矿渣水泥胶砂强度研究 |
3.1.2 P·O42.5R/石膏矿渣水泥砂浆的微观形貌表征 |
3.1.3 P·O42.5R/石膏矿渣水泥的物相分析 |
3.1.4 P·O42.5R/石膏矿渣水泥EDS能谱分析 |
3.2 CaO/石膏矿渣水泥胶凝性能研究 |
3.2.1 CaO/石膏矿渣水泥砂浆强度研究 |
3.2.2 CaO/石膏矿渣水泥砂浆微观形貌表征 |
3.2.3 CaO/石膏矿渣水泥的物相分析 |
3.2.4 CaO/石膏矿渣水泥的EDS能谱分析 |
3.3 MgO/石膏矿渣水泥胶凝性能研究 |
3.3.1 MgO/石膏矿渣水泥砂浆强度研究 |
3.3.2 MgO/石膏矿渣水泥砂浆微观形貌表征 |
3.3.3 MgO/石膏矿渣水泥的物相分析 |
3.3.4 MgO/石膏矿渣水泥的EDS能谱分析 |
3.4 Na_2CO_3/石膏矿渣水泥胶凝性能研究 |
3.4.1 Na_2CO_3/石膏矿渣水泥砂浆强度研究 |
3.4.2 Na_2CO_3/石膏矿渣水泥砂浆微观形貌表征 |
3.4.3 Na_2CO_3/石膏矿渣水泥的物相分析 |
3.4.4 Na_2CO_3/石膏矿渣水泥的EDS能谱分析 |
3.5 小结 |
4 轻质氧化镁作用石膏矿渣水泥的规律与机制 |
4.1 轻质氧化镁激发石膏矿渣水泥的机理分析 |
4.1.1 氧化镁活性对石膏矿渣水泥的影响研究 |
4.1.2 氧化镁的比表面积对石膏矿渣水泥的影响研究 |
4.1.3 轻质氧化镁与二水石膏的协同作用 |
4.2 不同比例氧化镁对石膏矿渣水泥的作用规律 |
4.2.1 不同比例氧化镁对石膏矿渣水泥砂浆的稠度影响 |
4.2.2 不同比例氧化镁对石膏矿渣水泥砂浆强度的影响 |
4.2.3 不同比例氧化镁对石膏矿渣水泥物相影响分析 |
4.3 氧化镁/石膏矿渣水泥的抗海水侵蚀研究 |
4.3.1 海水对氧化镁/石膏矿渣水泥砂浆质量的影响 |
4.3.2 海水对氧化镁/石膏矿渣水泥砂浆强度的影响 |
4.3.3 海水对氧化镁/石膏矿渣水泥砂浆微观形貌的影响 |
4.4 小结 |
5 矿物掺合料对轻烧氧化镁/石膏矿渣水泥改性研究 |
5.1 粉煤灰对氧化镁/石膏矿渣水泥的影响研究 |
5.1.1 粉煤灰对氧化镁/石膏矿渣水泥砂浆力学性能影响 |
5.1.2 粉煤灰对氧化镁/石膏矿渣水泥砂浆微观形貌影响 |
5.1.3 大掺量粉煤灰/氧化镁/石膏矿渣水泥EDS能谱分析 |
5.2 硅灰对大掺量粉煤灰/氧化镁/石膏矿渣水泥改性研究 |
5.2.1 硅灰对大掺量粉煤灰/氧化镁/石膏矿渣水泥砂浆力学性能影响 |
5.2.2 硅灰对大掺量粉煤灰/氧化镁/石膏矿渣水泥的微观形貌影响 |
5.2.3 硅灰对大掺量粉煤灰/氧化镁/石膏矿渣水泥的产物元素成分影响 |
5.3 NaOH掺量及养护制度对大掺量粉煤灰/氧化镁/石膏矿渣水泥影响 |
5.3.1 苛性钠掺量对大掺量粉煤灰/氧化镁/石膏矿渣水泥砂浆流动性影响 |
5.3.2 苛性钠掺量对大掺量粉煤灰/氧化镁/石膏矿渣水泥砂浆强度影响 |
5.3.3 养护制度对大掺量粉煤灰/氧化镁/石膏矿渣水泥砂浆早期性能影响 |
5.4 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 创新点 |
6.2 结论 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)碱矿渣自流平修补砂浆流动性能与粘结性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 修补材料研究应用现状 |
1.2.1 修补材料分类及特性 |
1.2.2 修补材料研究应用现状 |
1.2.3 现有修补材料存在的问题 |
1.3 碱矿渣水泥研究应用现状 |
1.3.1 碱矿渣水泥特性 |
1.3.2 碱矿渣水泥研究应用现状 |
1.4 研究内容及目的 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究目的 |
第2章 试验原材料与测试方法 |
2.1 原材料 |
2.1.1 矿渣 |
2.1.2 激发剂 |
2.1.3 细骨料 |
2.1.4 其他组分 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 碱矿渣自流平修补砂浆制备 |
2.2.2 流动性试验 |
2.2.3 力学性能试验 |
2.2.4 界面拉伸强度试验 |
2.2.5 界面弯拉强度试验 |
2.2.6 竖向膨胀性能试验 |
2.2.7 砂浆凝结时间试验 |
2.2.8 微观试验 |
2.3 试验方案 |
第3章 碱矿渣自流平修补砂浆流动性与力学性能研究 |
3.1 碱矿渣自流平修补砂浆流动性研究 |
3.1.1 碱当量对修补砂浆流动性的影响 |
3.1.2 硫酸钠对修补砂浆流动性的影响 |
3.1.3 砂最大粒径对修补砂浆流动性的影响 |
3.1.4 膨胀组分对修补砂浆流动性的影响 |
3.1.5 缓凝组分对修补砂浆流动性的影响 |
3.2 碱矿渣自流平修补砂浆力学性能研究 |
3.2.1 碱当量对修补砂浆力学性能的影响 |
3.2.2 硫酸钠对修补砂浆力学性能的影响 |
3.2.3 砂最大粒径对修补砂浆力学性能的影响 |
3.2.4 膨胀组分对修补砂浆力学性能的影响 |
3.2.5 缓凝组分对修补砂浆力学性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第4章 碱矿渣自流平修补砂浆粘结性能研究 |
4.1 碱矿渣自流平修补砂浆界面拉伸强度研究 |
4.1.1 碱当量对修补砂浆界面拉伸强度的影响 |
4.1.2 硫酸钠对修补砂浆界面拉伸强度的影响 |
4.1.3 砂最大粒径对修补砂浆界面拉伸强度的影响 |
4.1.4 膨胀组分对修补砂浆界面拉伸强度的影响 |
4.1.5 缓凝组分对修补砂浆界面拉伸强度的影响 |
4.2 碱矿渣自流平修补砂浆界面弯拉强度研究 |
4.2.1 碱当量对修补砂浆界面弯拉强度的影响 |
4.2.2 硫酸钠对修补砂浆界面弯拉强度的影响 |
4.2.3 砂最大粒径对修补砂浆界面弯拉强度的影响 |
4.2.4 膨胀组分对修补砂浆界面弯拉强度的影响 |
4.2.5 缓凝组分对修补砂浆界面弯拉强度的影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 碱矿渣自流平修补砂浆其他性能研究 |
5.1 碱矿渣自流平修补砂浆竖向膨胀性能研究 |
5.2 碱矿渣自流平修补砂浆凝结时间研究 |
5.2.1 碱当量对修补砂浆凝结时间的影响 |
5.2.2 硫酸钠对修补砂浆凝结时间的影响 |
5.2.3 砂最大粒径对修补砂浆凝结时间的影响 |
5.3 碱矿渣自流平修补材料微观结构研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
硕士研究生期间发表论文 |
致谢 |
(8)碱矿渣/粉煤灰水泥碳化、氯离子结合与抗硫酸盐侵蚀性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 文献综述 |
1.3.1 碱激发水泥 |
1.3.2 水吸收和渗透 |
1.3.3 碳化 |
1.3.4 氯离子渗透与结合 |
1.3.5 硫酸盐侵蚀 |
1.4 研究内容 |
第2章 原材料与试验方法 |
2.1 原材料 |
2.2 配合比设计 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 试件制备 |
2.3.2 碳化测试 |
2.3.3 氯离子结合测试 |
2.3.4 抗硫酸盐侵蚀性能测试 |
2.3.5 XRD测试 |
2.3.6 FTIR测试 |
2.3.7 TG/DTG测试 |
第3章 碳化 |
3.1 矿渣/粉煤灰比的影响 |
3.1.1 引言 |
3.1.2 XRD分析 |
3.1.3 FTIR分析 |
3.1.4 TG/DTG分析 |
3.2 激发剂模数的影响 |
3.2.1 引言 |
3.2.2 XRD分析 |
3.2.3 FTIR分析 |
3.2.4 TG/DTG分析 |
3.3 激发剂Na_2O浓度和水胶比的影响 |
3.3.1 引言 |
3.3.2 未碳化的碱激发水泥 |
3.3.3 激发剂Na_2O浓度的影响 |
3.3.4 水胶比的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 氯离子结合 |
4.1 引言 |
4.2 结合等温线 |
4.3 波特兰水泥的氯离子结合 |
4.4 矿渣/粉煤灰比的影响 |
4.5 激发剂Na_2O浓度的影响 |
4.6 激发剂模数的影响 |
4.7 水胶比的影响 |
4.8 外部Cl~-和OH~-浓度的影响 |
4.8.1 实验过程 |
4.8.2 S100的氯离子结合 |
4.8.3 S60的氯离子结合 |
4.8.4 S20的氯离子结合 |
4.9 本章小结 |
第5章 抗硫酸盐侵蚀性能 |
5.1 引言 |
5.2 Na_2SO_4侵蚀 |
5.2.1 溶液pH分析 |
5.2.2 波特兰水泥 |
5.2.3 矿渣/粉煤灰比的影响 |
5.2.4 激发剂Na_2O浓度的影响 |
5.2.5 激发剂模数的影响 |
5.2.6 水胶比的影响 |
5.3 MgSO_4侵蚀 |
5.3.1 溶液pH分析 |
5.3.2 波特兰水泥 |
5.3.3 矿渣/粉煤灰比的影响 |
5.3.4 激发剂Na_2O浓度的影响 |
5.3.5 激发剂模数的影响 |
5.3.6 水胶比的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A(攻读学位期间所发表的学术论文) |
致谢 |
(9)溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料的失效机理及性能评估(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 水泥基材料的钙溶蚀研究现状 |
1.2.1 溶蚀现象与机理 |
1.2.2 流水环境下混凝土性能退化机理 |
1.2.3 复合矿物掺合料的水泥基材料抗溶蚀性能 |
1.2.4 水泥基材料钙溶蚀模型 |
1.3 氯盐侵蚀研究现状 |
1.3.1 氯离子侵入机理 |
1.3.2 混凝土结合自由氯离子现象与机理 |
1.3.3 氯离子传输模型 |
1.4 目前存在的问题 |
1.5 主要研究内容 |
参考文献 |
2 原材料与测试方法 |
2.1 原材料及其性能 |
2.1.1 水泥 |
2.1.2 矿渣 |
2.1.3 粉煤灰 |
2.1.4 砂 |
2.1.5 氯化铵 |
2.1.6 硝酸铵 |
2.1.7 氯化钠 |
2.1.8 无水氯化钙 |
2.1.9 氢氧化钙 |
2.1.10 拌合水 |
2.1.11 超纯水 |
2.1.12 环氧树脂 |
2.2 实验测试方法 |
2.2.1 饱水干燥称重法 |
2.2.2 酚酞滴定法 |
2.2.3 固液萃取法 |
2.2.4 扫描电子显微镜(SEM/EDS)法 |
2.2.5 X射线衍射分析法(XRD) |
2.2.6 压汞法(MIP) |
2.2.7 热重分析(TG) |
2.2.8 EDTA滴定钙离子浓度 |
2.2.9 水泥中水溶性氯离子含量测定 |
2.3 本章小结 |
参考文献 |
3 流水环境下水泥基材料的溶蚀实验及其流速的影响分析 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 试件及样品制备 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 实验结果及分析 |
3.3.1 溶蚀深度 |
3.3.2 孔隙率 |
3.3.3 物相组成 |
3.3.4 微观形貌 |
3.3.5 试件表层水化产物含量 |
3.3.6 试件表层边界移动条件 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
4 纯净水中矿渣-水泥基材料的溶蚀实验及矿渣掺量的影响分析 |
4.1 前言 |
4.2 原材料及实验方法 |
4.2.1 原材料 |
4.2.2 配合比 |
4.2.3 试件制备 |
4.2.4 实验测试方法 |
4.3 实验结果及分析 |
4.3.1 钙离子溶出量 |
4.3.2 孔隙率 |
4.3.3 孔溶液p H值 |
4.3.4 微观形貌 |
4.3.5 钙硅比 |
4.3.6 物相组成 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
5 矿物掺合料改善水泥基材料抗溶蚀性能实验及其影响因素分析 |
5.1 前言 |
5.2 原材料及实验方法 |
5.2.1 原材料 |
5.2.2 配合比 |
5.2.3 试件制备及实验方法 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 溶蚀现象 |
5.3.2 溶蚀深度 |
5.3.3 孔隙率 |
5.3.4 微观形貌 |
5.3.5 钙硅比 |
5.3.6 物相组成 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
6 氯化铵溶液中水泥基材料的固液平衡状态及其方程 |
6.1 前言 |
6.2 实验原理及方法 |
6.2.1 实验原理 |
6.2.2 实验方法 |
6.3 试件水化程度及溶解平衡周期 |
6.3.1 水泥粉末试件水化程度测试结果 |
6.3.2 溶解平衡确定 |
6.4 结果分析 |
6.4.1 水化组分的变化 |
6.4.2 固液平衡曲线 |
6.4.3 氢氧化钙和C-S-H凝胶溶出过程 |
6.4.4 平衡曲线的模拟与普适性 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
7 溶蚀条件下水泥基材料氯离子吸附特性实验及其结合能力方程 |
7.1 前言 |
7.2 原材料及实验方法 |
7.2.1 原材料 |
7.2.2 试件制备 |
7.2.3 实验测试内容 |
7.2.4 等温吸附与解吸附氯离子浓度计算 |
7.3 颗粒试件溶蚀程度测试结果 |
7.4 氯离子吸附实验结果与分析 |
7.4.1 氯离子等温吸附规律 |
7.4.2 化学结合与物理吸附的比例关系 |
7.4.3 氯离子结合能力 |
7.4.4 溶蚀水泥基材料的氯离子结合能力 |
7.5 本章小结 |
参考文献 |
8 钙溶蚀对硬化水泥浆体中氯离子扩散性能的影响 |
8.1 前言 |
8.2 原材料、配合比及实验方法 |
8.2.1 试件制备 |
8.2.2 实验方法 |
8.3 腐蚀溶液对硬化水泥浆体溶蚀深度的影响 |
8.3.1 溶蚀现象 |
8.3.2 溶蚀深度 |
8.4 腐蚀溶液对硬化水泥浆体孔结构的影响 |
8.4.1 平均孔隙率 |
8.4.2 孔结构 |
8.5 腐蚀溶液对硬化水泥浆体微观形貌及C-S-H凝胶表面元素含量的影响 |
8.6 腐蚀溶液对硬化水泥浆体物相组成的影响 |
8.7 腐蚀溶液对硬化水泥浆体中自由氯离子含量的影响 |
8.8 本章小结 |
参考文献 |
9 钙离子和氯离子耦合传输机理及模型 |
9.1 前言 |
9.2 钙离子和氯离子耦合传输模型 |
9.2.1 耦合传输方程 |
9.2.2 钙的固液平衡关系 |
9.2.3 结合氯离子的释放 |
9.2.4 扩散系数 |
9.3 数值求解 |
9.4 钙离子和氯离子耦合传输模型的敏感性分析 |
9.4.1 初始材料参数 |
9.4.2 时间步长对耦合传输模型计算结果的影响 |
9.4.3 位置步长对耦合传输模型计算结果的影响 |
9.5 钙离子和氯离子耦合传输模型的实验验证 |
9.5.1 常规腐蚀实验验证 |
9.5.2 加速腐蚀实验验证 |
9.6 钙离子和氯离子耦合传输模型的参数分析 |
9.6.1 水灰比对耦合传输模型计算结果的影响 |
9.6.2 矿渣掺量对耦合传输模型计算结果的影响 |
9.6.3 水质对耦合传输模型计算结果的影响 |
9.7 本章小结 |
参考文献 |
10 输水用球墨铸铁管水泥砂浆内衬的服役性能评估 |
10.1 引言 |
10.2 工程概况及初始参数 |
10.3 模型计算结果 |
10.3.1 输送硬度0 mg/L淡化海水 |
10.3.2 输送硬度170 mg/L饮用水 |
10.3.3 DN1200 内衬水泥砂浆球墨铸铁管服役性能 |
10.4 本章小结 |
参考文献 |
11 结论与展望 |
11.1 论文的主要结论 |
11.2 论文的主要创新点 |
11.3 工作展望 |
致谢 |
附录 |
(10)磷石膏-秸秆轻质墙体材料的制备与性能表征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 磷石膏的研究与应用现状 |
1.2.1 用作硅酸盐类水泥缓凝剂 |
1.2.2 用于生产建筑石膏 |
1.2.3 用于生产硫酸联产水泥 |
1.2.4 用于生产过硫酸盐胶凝材料 |
1.2.5 用于生产墙体材料 |
1.2.6 磷石膏应用中存在的问题 |
1.3 高炉矿渣简述 |
1.3.1 高炉矿渣活性激发 |
1.3.2 高炉矿渣基胶凝材料及其混凝土 |
1.4 粉煤灰简述 |
1.5 秸秆利用现状 |
1.6 课题研究意义与内容 |
第二章 实验原料及实验方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验仪器及设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 原料的表征 |
2.3.2 试样的制备 |
2.3.3 试样的性能表征 |
第三章 磷石膏胶凝材料的制备与性能表征 |
3.1 引言 |
3.2 试样配合比设计及制备 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 PBC胶凝材料的物理性能 |
3.3.2 PBCF胶凝材料的物理性能 |
3.3.3 冻融循环作用下PBCF胶凝材料的物理性能 |
3.3.4 磷石膏胶凝材料的水化产物分析 |
3.3.5 磷石膏胶凝材料的硬化机理 |
3.4 本章小结 |
第四章 磷石膏-秸秆轻质砂浆的制备与性能表征 |
4.1 引言 |
4.2 试样配合比设计及制备 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 磷石膏-秸秆砂浆试样的力学性能 |
4.3.2 磷石膏-秸秆砂浆试样的其他物理性能 |
4.3.3 冻融循环作用下磷石膏-秸秆砂浆试样的物理性能 |
4.3.4 磷石膏-秸秆砂浆试样的微观形貌 |
4.4 本章小结 |
第五章 磷石膏基轻质墙体材料的制备与性能表征 |
5.1 引言 |
5.2 试样配合比设计及制备 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 磷石膏-珍珠岩轻质墙材试样的物理性能 |
5.3.2 磷石膏-珍珠岩轻质墙材试样的微观形貌 |
5.3.3 磷石膏-珍珠岩-聚苯复合轻质墙材试样的物理性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
四、矿渣水泥水化产物平衡体系的研究(论文参考文献)
- [1]碱激发矿渣及其水化产物对氯离子的固化性能[D]. 韩笑. 青岛理工大学, 2021
- [2]硅灰与Na-HMP对氧化镁-石膏矿渣胶凝体系的调控[D]. 黄庭惠. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]邯钢冶金渣协同制备固废基胶凝材料及混凝土研究[D]. 李颖. 北京科技大学, 2021
- [4]杂散电流对矿渣/水泥基复合材料的溶蚀作用[D]. 赵翊彤. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]石灰基低碳胶凝材料的设计制备与水化机理研究[D]. 吴萌. 东南大学, 2021
- [6]碱/石膏矿渣复合胶凝体系性能研究[D]. 秦江浩. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]碱矿渣自流平修补砂浆流动性能与粘结性能研究[D]. 卜晓琳. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [8]碱矿渣/粉煤灰水泥碳化、氯离子结合与抗硫酸盐侵蚀性能[D]. 张健. 湖南大学, 2019(01)
- [9]溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料的失效机理及性能评估[D]. 汤玉娟. 南京理工大学, 2019(01)
- [10]磷石膏-秸秆轻质墙体材料的制备与性能表征[D]. 周灿灿. 安徽工业大学, 2019(02)