【摘要】：本研究采用陶瓷拋光渣及粉煤灰為摻合料,取代部分硅酸鹽水泥,依據(jù)JGJ52-2006砂漿棒快速法制備砂漿棒,對基準試件及摻合料取代部分水泥試件進行膨脹率及力學(xué)性能測試,對比分析在KOH、NaOH這兩種不同堿環(huán)境下,礦物摻合料對ASR的抑制作用。采用SEM和EDS分別對試樣界面過渡區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)及寬度、元素分布及其含量進行對比分析,借助XRD對ASR生成物進行分析,探索摻合料抑制ASR的共性規(guī)律及其內(nèi)在機理。得到以下主要結(jié)論:(1)純水泥基準試件在KOH環(huán)境下的膨脹率比在NaOH環(huán)境下小,說明同等條件下K~+比Na~+對ASR的影響小。粉煤灰、拋光渣能有效抑制這兩種堿環(huán)境下的ASR,且總趨勢為隨取代率增加膨脹率降低。(2)粉煤灰和拋光渣取代部分水泥,可有效提高砂漿棒在堿環(huán)境下的強度,但取代量過多會使強度下降。礦物摻合料取代部分水泥的砂漿棒試件在堿性條件下的強度與水化反應(yīng)產(chǎn)物、ASR膨脹及界面過渡區(qū)的組成和結(jié)構(gòu)相關(guān)。綜合考慮粉煤灰、拋光渣對ASR的抑制和材料強度的影響,粉煤灰、拋光渣取代水泥量宜取20%~30%。(3)摻合料取代部分水泥試件的界面過渡區(qū)結(jié)構(gòu)較純水泥試件的更致密,界面區(qū)寬度更小。無論在KOH還是NaOH環(huán)境下,有礦物摻合料時界面區(qū)Si含量升高,Ca含量降低,Na在界面區(qū)減少且趨于均勻分布;而K、Al在界面區(qū)富集。這是本研究得到的摻粉煤灰或拋光渣所得到的共性規(guī)律。(4)礦物摻合料對ASR的抑制機理為:一方面,摻合料細度較水泥小且其二次水化反應(yīng)生成具有膠結(jié)作用的凝膠和其它水化產(chǎn)物,可填實孔隙、改善界面區(qū)微觀結(jié)構(gòu),使水分及堿不易流通。另一方面,摻合料中的Al_2O_3對抑制ASR起了關(guān)鍵的作用,二次水化反應(yīng)后形成低Ca/Si、Ca/Al的C-A-S-H凝膠,對堿的吸附固定能力增強。K~+離子半徑比Na~+大,因而K~+更易與Al_2O_3結(jié)合,K、Al在界面區(qū)富集,Na~+則與摻合料中過多的硅在遠集料區(qū)反應(yīng)被滯留。K~+和Na~+比Ca~(2+)更易與Al_2O_3結(jié)合生成堿-鋁硅酸鹽凝膠,K~+與礦物摻合料及集料中高含量SiO_2、Al_2O_3結(jié)合,在界面過渡區(qū)生成了體積穩(wěn)定的堿鋁硅酸鹽凝膠,最后結(jié)晶為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定體積不易膨脹的架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物,因而抑制了ASR的發(fā)生。
【圖文】：

（a）25mm×25mm×280mm 試件 （b）40mm×40mm×160mm 試件圖 2.2 兩種尺寸的砂漿棒試件表 2.3 砂漿試件的配比試件名稱 水泥/g 摻合料用量/g 摻合料取代水泥量/% 集料/g 水/gWN1/WK1 440/484 0/0 0990/1089 206.8/227.WN2/WK2 440/484 0/0 0PN2/PK2 352/387 88/97 20PN3/PK3 308/339 132/145 30PN4/PK4 264/290 176/194 40FN2/PK2 352/387 88/97 20FN3/PK3 308/339 132/145 30FN4/PK4 264/290 176/194 40注：W 表示純水泥基準試件，N 表示 NaOH，K 表示 KOH，WN1/WK1 表示分別使用 NaOH/KOH析純使水泥當(dāng)量堿達到 1%，80℃自來水浸泡；WN2/WK2 為純水泥試件分別在 80℃1mol/LNaOH/KO環(huán)境下浸泡；P 表示拋光渣試件；F 表示粉煤灰試件；352/387 表示尺寸為 25 mm×25 mm×280 mm/mm×40 mm×160 mm 試件的分別水泥用量，其他材料用量表示類似；在 NaOH 環(huán)境下浸泡試件的

第 2 章 原材料及研究方案部配套試件架），容器外的水不能進入，，不影響容器內(nèi)溶液濃度。（6）堿骨料反應(yīng)水浴箱：恒溫，溫度控制范圍為（80 2）℃。（7）掃描電子顯微鏡（SEM）及 X 射線能譜儀（EDS）：設(shè)備型號 FEIQuanta200F 產(chǎn)自荷蘭，高真空下（30kv 分辨率 1.2nm）、低真空（3kv 分辨率3.0nm），配置 EDAX Genesis 2000 X-射線能譜儀。如圖 2.3（b）。（8）X-射線衍射儀（XRD）：德國 Bruker 公司生產(chǎn)的型號為 D max/RB。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU528

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10 沈Z醚

本文編號：2698780