【摘要】：本文基于堿礦渣膠凝材料(AASC),通過正交實驗設計,系統(tǒng)探究了不同激發(fā)劑模數(shù)、堿摻量和水膠比對AASC力學性能和工作性能的影響;為了改善AASC的力學性能、收縮性能和微觀結構等,在納米尺度上,通過納米二氧化硅(NS)外摻,并結合多種先進的材料測試手段(如:納米壓痕,SEM-EDS與BSE相結合,MIP與XCT相結合),探究NS對AASC宏觀力學性能、微觀力學性能、收縮性能、反應產(chǎn)物及微觀結構的影響,并且通過改變不同的養(yǎng)護條件,探究不同的養(yǎng)護方式對AASC性能的影響;同時為了改善AASC對環(huán)境的影響,并且考慮到對廢棄材料的再利用,在微米尺度上,通過廢棄膨脹珍珠巖粉(WEP)對礦粉的取代,探究WEP-AASC力學性能、產(chǎn)物和反應熱性能、以及對環(huán)境和成本所帶來的效益分析,從而得出WEP取代礦粉的可行性研究。基于以上研究,最終得出一套關于AASC的改性方案,納米材料的摻入,對AASC力學性能的改善;微米材料的摻入,對AASC綠色環(huán)保和成本性能的改善�；谏鲜鲅芯磕康�,本文具體內(nèi)容和結論包括以下幾個方面:(1)通過正交實驗設計,在激發(fā)劑模數(shù)1.0-2.0、堿摻量3%-6%和水膠比0.35-0.45的范圍內(nèi),探究了三種因素對AASC力學性能和工作性能的影響,并結合流動度、28天抗壓和抗折強度,確定了 AASC的最佳配合比為模數(shù)1.2、堿摻量4%和水膠比0.40。(2)通過對0-5%摻量的NS進行研究得出,2%的NS摻量可以使得NS-AASC達到最高強度,并且2%NS的摻入,略微抑制了 NS-AASC的收縮;通過對NS-AASC試件在濕養(yǎng)和干養(yǎng)的條件下養(yǎng)護得出,在濕養(yǎng)的條件下,更有利于NS-AASC強度的增長。通過XRD、SEM-EDS和BSE對AASC反應產(chǎn)物的研究得出,2%NS的摻入優(yōu)化了微觀形貌和結構,減少了 AASC裂縫的寬度和數(shù)量,使反應產(chǎn)物更加致密;通過納米壓痕測試,2%NS的摻入提高了 AASC的微觀力學性能,微觀彈性模量和微觀硬度分別提升了約2GPa和0.14GPa;C(N-A)-S-H的占比增多,說明NS促進了聚合進程,提高聚合反應速率,并產(chǎn)生更多的C(N-A)-S-H凝膠;通過XCT與MIP相結合的測試技術對NS-AASC孔結構的檢測,得出了微米級別和納米級別所有孔隙率分布區(qū)間,同時,結果顯示,2%NS的摻入,降低了 AASC的孔隙率,優(yōu)化了孔結構,降低了有害孔的存在。(3)通過對0-50%取代量的WEP進行研究得出,WEP對礦粉的取代減少了反應總放熱量;通過TGA和XRD對WEP-AASC聚合產(chǎn)物方面的研究可得,0-50%WEP的取代使得C-S-H的比例略微下降;通過對WEP-AASC的環(huán)境和成本分析可得,WEP取代礦粉后,降低了 CO2的排放量,并且降低了成本。
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU526

【參考文獻】

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本文編號：2621887