本文關(guān)鍵詞： 堿激發(fā) 碳化 秸稈 緩凝劑 SEM XRD　出處：《吉林建筑大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：堿激發(fā)礦渣-粉煤灰膠凝材料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)堿礦渣粉煤灰水泥)一直是各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn),由于該材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐久性以及環(huán)保性等而廣泛被認(rèn)可為水泥的替代材料,而秸稈又是我國(guó)大量存在的可再生資源,但卻因?yàn)槔寐蕵O低而大部分被燃燒造成了嚴(yán)重的空氣污染。因此本文就利用堿礦渣粉煤灰水泥與秸稈的優(yōu)勢(shì)性能相結(jié)合,相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,在在獲得性能優(yōu)良制品的同時(shí)又為建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)做出了貢獻(xiàn),符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。本文首先對(duì)堿礦渣粉煤灰水泥的力學(xué)性能進(jìn)行了研究,又對(duì)摻入秸稈后復(fù)合材料的環(huán)境穩(wěn)定性、保溫性能以及凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行了探討,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:影響堿礦渣粉煤灰水泥強(qiáng)度各因素的主次順序是礦渣與粉煤灰的比例〉堿激發(fā)劑總量〉水泥熟料〉NaOH與水玻璃比例〉水膠比。并根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)確定了最佳配合比,發(fā)現(xiàn)礦渣與粉煤灰比例為3:1且堿激發(fā)劑總量占15%時(shí)強(qiáng)度最好。通過(guò)對(duì)堿礦渣-粉煤灰水泥強(qiáng)度性能的優(yōu)化發(fā)現(xiàn),硅灰、硅藻土、水玻璃模數(shù)以及粉煤灰和礦渣粉磨時(shí)間對(duì)膠凝材料強(qiáng)度的提高具有一定的作用。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)硅灰粉磨時(shí)間為10min且摻量在10%時(shí)膠凝材料強(qiáng)度最好;硅藻土作為活性摻和料的最佳狀態(tài)是在600℃條件下煅燒2h,并且用球磨機(jī)粉磨5min后以10%的摻入量摻加到膠凝材料中時(shí)對(duì)強(qiáng)度的提高效果最好;水玻璃模數(shù)在1.5-1.9之間時(shí)膠凝材料強(qiáng)度逐漸增加,超過(guò)2.0時(shí),強(qiáng)度反而出現(xiàn)下降,下降原因與機(jī)理值得進(jìn)一步研究。本文對(duì)秸稈堿激發(fā)礦渣-粉煤灰水泥的環(huán)境穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,其中秸稈材料又分為了表面碳化秸稈皮和NaOH浸泡秸稈皮、原秸稈皮以及秸稈瓤,發(fā)現(xiàn)在抗壓強(qiáng)度方面,隨著秸稈摻量的增加,膠凝材料的抗壓強(qiáng)度都呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì),但是抗折強(qiáng)度卻先有小幅度的增加后又降低,雖然影響趨勢(shì)相同但是經(jīng)過(guò)表面處理的與未處理的相比,強(qiáng)度下降趨勢(shì)相對(duì)較平緩,并且經(jīng)過(guò)表面碳化的秸稈皮效果最好,對(duì)于秸稈瓤來(lái)講,強(qiáng)度下降幅度特別大,當(dāng)摻量同時(shí)為10%時(shí),秸稈瓤是膠凝材料的強(qiáng)度下降到了3.4MPa,而其他秸稈皮依然保持在10 MPa以上,所以秸稈瓤對(duì)膠凝材料力學(xué)性能影響較大;對(duì)于抗凍性,摻入原秸稈皮的膠凝材料能抵抗35次凍融循環(huán),摻入NaOH處理過(guò)的秸稈能抵抗45次凍融循環(huán),而摻入表面碳化過(guò)的秸稈能抵抗60次凍融循環(huán),充分說(shuō)明表面碳化對(duì)秸稈的處理效果最好。原秸稈皮、表面處理秸稈皮與秸稈瓤對(duì)堿礦渣粉煤灰復(fù)合材料的保溫性能具有較大的提高作用,隨著秸稈瓤與秸稈皮摻量的增加,秸稈堿激發(fā)礦渣粉煤灰復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)呈逐漸降低的作用,當(dāng)摻量都在10%時(shí),摻加原秸稈皮的膠凝材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.1145W/m2K,摻入NaOH溶液處理和表面碳化的秸稈皮的導(dǎo)熱系數(shù)為0.1109 W/m·K和0.1123 W/m·K,而摻加秸稈瓤的復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.1088W/m2K,導(dǎo)熱系數(shù)有了明顯的降低,也說(shuō)明在保溫性能上秸稈瓤好于秸稈皮,但是強(qiáng)度上卻差于秸稈皮。秸稈經(jīng)過(guò)粉磨可以作為緩凝劑用來(lái)調(diào)節(jié)堿激發(fā)礦渣粉煤灰水泥的凝結(jié)時(shí)間,與硅灰復(fù)合使用時(shí)不僅改善了秸稈粉磨時(shí)產(chǎn)生的團(tuán)聚現(xiàn)象,也對(duì)堿激發(fā)礦渣粉煤灰膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間以及強(qiáng)度產(chǎn)生有利影響,并且研究表明,在合適的摻量條件下,秸稈的緩凝時(shí)間可以控制在一定范圍內(nèi),并且對(duì)強(qiáng)度無(wú)較大負(fù)面影響。
[Abstract]:Alkali activated slag fly ash cementitious materials (hereinafter referred to as the alkali slag and fly ash cement) has been a research hotspot, because the material has excellent mechanical properties, durability and environmental protection etc. and are widely recognized as a substitute material of cement, and the straw is in China there are a lot of renewable resources, but but because the utilization rate is extremely low and most burns caused serious air pollution. So this paper take advantage of properties of alkali slag and fly ash cement and straw combined with each other, to obtain excellent performance products at the same time for the construction of a resource-saving society contribute in, meet the requirements of China's sustainable development strategy this paper first. The mechanical properties of alkali slag and fly ash cement were studied, and the environment on the stability of composite admixture of straw, thermal insulation and setting time are discussed. Please, the experimental results show that the factors influencing order of alkali slag fly ash cement strength is slag and fly ash. The proportion of total alkali activator "cement and water glass." NaOH "ratio of water binder ratio. And the optimum mix ratio according to the orthogonal experimental design, found mine slag and fly ash and the ratio of 3:1 alkali activator that account for 15% of the total strength best. By optimization of alkali slag - fly ash cement strength properties, silica fume, diatomite, improve the modulus of water glass and fly ash and slag grinding time on the strength of cementitious material has certain effect. The study found that when the grinding time is 10min and the strength of silica fume content in 10% when the cementitious material is best; the best condition of diatomite as active admixture is under the condition of 600 DEG C calcined 2h, and 5min after ball mill grinding with 10% admixture added to cementitious materials on the strength of the To improve the effect of the best; the modulus of water glass in 1.5-1.9 between the strength of cementitious materials increased more than 2, the strength decreased, decline reason and mechanism deserves further study. In this paper, straw alkali activated slag fly ash cement stability were studied, including straw material is divided into the surface of the skin and carbonized straw NaOH soak the straw, straw and straw raw flesh, found in the compressive strength, with the increase of straw content, the compressive strength of cementitious materials are decreased, but the flexural strength was first increased slightly and then decreased, while the effect of the same trend but after surface treatment compared with no the strength decreased relatively slowly, and after the surface carbonization of straw straw pulp for the best effect, in terms of strength decreased greatly, at the same time when the content is 10% Straw pulp, is the strength of the cement is down to 3.4MPa, while the other straw remained at more than 10 MPa, so the straw pulp on the mechanical properties of the cementitious materials for greater impact; frost resistance of cementitious materials mixed with raw straw can withstand 35 times of freeze-thaw cycle, the incorporation of NaOH. The straw can withstand 45 times of freeze-thaw cycle, while the incorporation of surface carbonization straw can withstand 60 times of freeze-thaw cycle, fully shows the best treatment effect on the straw surface carbonization. The original straw, straw and straw pulp surface treatment of alkali slag and fly ash composite insulation performance has improved greatly with the increase of straw pulp, straw and straw content, the thermal conductivity of alkali activated slag and fly ash composite was gradually decreased, when the content is 10%, the coefficient of thermal conductivity of cementitious materials mixed with straw raw skin for 0.1145W/m2K, adding NaOH solution Thermal conductivity and surface carbonization of straw was 0.1109 W/m K and 0.1123 W/m K, while adding straw pulp composite material thermal conductivity 0.1088W/m2K, thermal conductivity has been decreased, also shows that in the insulation performance of straw pulp in the straw, but the strength is worse than straw straw. After grinding can be used as retarder to adjust the setting time of alkali activated slag cement and fly ash, silica fume compound use not only improved the agglomeration phenomenon of straw grinding, have favorable effect on the setting time is also activated slag fly ash cementitious material of alkali and strength, and studies show that, in the condition of volume right, slow coagulation time of straw can be controlled in a certain range, and no significant negative effect on the strength.

【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TQ172.7;TB33

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