【摘要】：粉煤灰原本是火力發(fā)電站燃煤產生的一種工業(yè)廢棄物,但隨著粉煤灰和混凝土的研究不斷進步,粉煤灰已經(jīng)成為混凝土原材中最重要、用量最大的礦物摻合料。粉煤灰由工業(yè)廢棄物轉變?yōu)榛炷林匾脑牧?是源于其特殊的物理化學特性。粉煤灰之中的核心構成屬于活性SiO2以及Al2O3,其作為特殊的火山灰質活性材料,有關的粉煤灰顆粒演變?yōu)樘厥獾那蛐文Ｊ?而實際的粒徑參數(shù)多數(shù)不足45μm,充當有關的摻和料而運用到混凝土之內,一方面存在較為理想的活性表現(xiàn),而且存在優(yōu)化綜合的和易性,提升整體密實度參數(shù)的效果。粉煤灰的早期火山灰活性較低,大量取代水泥后會降低水泥混凝土的早期強度,限制了其作為礦物摻合料在混凝土的大摻量應用。國內外對粉煤灰活性激發(fā)方法做出了較深入廣泛的研究,提出了各種物理化學及復合激活途徑。本文對粉煤灰特性和激活方法、不同摻量粉煤灰混凝土力學性耐久性及微觀結構、粉煤灰混凝土的環(huán)境和經(jīng)濟效應做出了調查及試驗性研究,結論如下:(1)粉煤灰因其特有的物理性能,它的摻入能明顯改善混凝土拌合物的工作性能。粉煤灰摻量大小對混凝土經(jīng)時損失有較明顯作用,不摻粉煤灰的混凝土坍損最大,粉煤灰摻量增加,坍損減小。粉煤灰的摻量對混凝土凝結時間也有明顯的延緩作用,凝結時間隨粉煤灰摻量的增加而延長;(2)粉煤灰早期水化活性低,粉煤灰等量取代水泥后,能顯著降低了水泥水化熱,尤其是早期水化熱;(3)粉煤灰摻入會不同程度的降低混凝土早期強度,但后期強度不會降低甚至略有上升。實驗表明,摻量20%~60%粉煤灰的混凝土7d抗壓強度對比基準參數(shù)都相對更低,而實際的摻量超出40%的情況下,28d的實際強度參數(shù)在基準參數(shù)之下,但是60d強度基本接近甚至高于基準混凝土,并且后期強度亦有較大的增加空間;(4)粉煤灰的摻入會降低混凝土的抗碳化性能。實驗顯示,加入有關粉煤灰的混凝土在具體的抗碳化方面相對較差,實際的抗碳化指標會伴隨摻量的增加而下降,摻量小于30%時下降趨勢較緩慢,超過50%時,下降趨勢明顯,粉煤灰摻量在20%~60%之間,混凝土抗碳化能力能夠保證鋼筋不被銹蝕;(5)摻入粉煤灰能夠降低混凝土孔隙率,摻入20%~60%的粉煤灰可以明顯提升混凝土抗?jié)B能力,并且混凝土抗?jié)B性隨粉煤灰摻量增加而增強;(6)混凝土的抗凍性研究中,了解了冰凍對混凝土破壞的兩大假說,通過試驗表明,粉煤灰混凝土的相對動彈模量隨著凍融循環(huán)次數(shù)增加而降低,大摻量粉煤灰混凝土在凍融循環(huán)過程中,出現(xiàn)成型面1mm左右的剝落,質量損失隨凍融循環(huán)次數(shù)增加而增加,凍融循環(huán)100次,摻入20%~60%粉煤灰的混凝土抗凍性符合要求;(7)粉煤灰的摻入對混凝土抗硫酸鹽侵蝕具有積極作用。隨著粉煤灰摻量的增加,混凝土抗蝕系數(shù)呈上升趨勢,即大摻量粉煤灰能較大的改善混凝土抗硫酸鹽侵蝕能力。(8)利用掃描電鏡,從亞微觀角度研究粉煤灰對混凝土硬化物結構的影響。從粉煤灰混凝土的不同齡期和不同粉煤灰摻量的SEM圖可以看出,粉煤灰的摻入能有效改善混凝土的微觀結構,減少孔隙率,隨著粉煤灰摻量增加,混凝土中的堿含量會逐漸降低。(9)粉煤灰礦物摻合料的運用,不僅有節(jié)能減排(減少CO2排放)作用,還能降低混凝土生產成本,為企業(yè)創(chuàng)造較大的經(jīng)濟效益。通過粉煤灰特性研究及大摻量粉煤灰混凝土試驗,可以得出摻入40%~60%的粉煤灰的混凝土的各項性能能夠達到標準要求,粉煤灰的在混凝土中大摻量能夠得到應用。
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【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU528

【參考文獻】

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本文編號：2346083