矿渣--再生微粉基碱激发胶凝材料配比优化与性能分析
随着社会的快速发展，有越来越多的建筑垃圾与工业废料产生，将建筑垃圾与工业废料合理处理运用是当下需要解决的问题。再生微粉作为建筑垃圾处理中产生的粒径小于0.075mm的利用率极低的粉体，粒化高炉矿渣粉作为高炉炼铁的副产物，这两种粉体在碱激发的作用下都具有一定的胶凝性，有作为胶凝材料替代水泥的可能。 本文的再生微粉以建筑垃圾中磨细的废红砖粉与废混凝土粉按比例2:1掺和制备，试验首先确定再生微粉与矿渣粉的基本性能，如：密度、比表面积、活性指数；确定其物质组成、微观形貌；确定再生微粉活性与比表面积的关系；选定P·O52.5水泥+无机盐的碱激发剂体系和氢氧化物+无机盐的碱激发剂体系，研究了在两个体系下，矿渣粉与再生微粉比例为5：5，水胶比为0.5，无机盐选用副产品石膏、碳酸盐、硫酸盐、氯盐和偏硅酸盐，在不同掺量下的胶砂试块抗折强度和抗压强度，优选强度较高的碱激发剂方案，进行混凝土试验，在两个体系下确定混凝土立方体抗压强度最高的两个碱激发胶凝材料；改变矿渣粉与再生微粉的比例、改变水胶比，最终确定两个体系下的碱激发胶凝材料方案，分析其水化产物的微观组成与结构并研究在这两个碱激发胶凝材料方案下的混凝土耐久性。 通过试验研究可知，再生微粉中含有大量的二氧化硅和氧化铝，具有一定的活性，而且活性指数随着比表面积的增大而增大；通过胶砂试验和混凝土试验，最终优选出在P·O52.5水泥+无机盐的碱激发剂体系下，选择P·O52.5水泥掺量为10%，副产品石膏掺量为15%，矿渣粉：再生微粉为8:2，水胶比为0.3，聚羧酸系高性能减水剂掺量为2.6%；氢氧化物+无机盐的碱激发剂体系下，选择氢氧化物掺量为4%，碳酸盐掺量为3%，矿渣粉：再生微粉为9:1，水胶比为0.34，萘系高效减水剂掺量为1.2%；对这两个碱激发胶凝材料方案的水化产物分析其物质组成与微观形貌可知，水化产物主要以结构致密的C-S-H和C-A-S-H凝胶组成；通过试验研究发现，两个体系下的碱激发胶凝材料中的混凝土都有较好的抗冻性能和抗渗性能以及抗硫酸盐侵蚀能力。
碱激发胶凝材料;矿渣;再生微粉;配比
华北水利水电大学
硕士
土木工程
霍洪媛;李克亮
2020
中文
TU526
2020-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）