本文選題：粉煤灰 + Si-Mn礦渣��； 參考：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：大量的工業(yè)冶金廢渣和燃煤飛灰具有潛在的水化活性,可作為輔助性膠凝材料生產(chǎn)復(fù)合水泥。傳統(tǒng)的水泥行業(yè)都是采用熟料和輔助膠凝材料混合粉磨的方式制備復(fù)合水泥,由于熟料和輔助性膠凝材料易磨性差異大,造成水泥中各組分顆粒分布不合理,生產(chǎn)的復(fù)合水泥普遍存在早期強度低、凝結(jié)時間長和摻量低等問題。因此,研究輔助性膠凝材料粒度分布對水泥基材料性能的影響對于高效利用輔助性膠凝材料的水化活性、提高復(fù)合水泥性能非常重要。本文選取低鈣粉煤灰和Si-Mn礦渣兩種輔助性膠凝材料,通過旋風(fēng)分級機分別將粉煤灰和Si-Mn礦渣精確分為細(xì)、中、粗(D5 0=5.0 6μm、15.6 3μm、3 5.0 1μm及D5 0=6.8 7μm、17.85μm、5 6.4μm)三個粒度區(qū)間。實驗系統(tǒng)研究了粉煤灰和Si-Mn礦渣粒度、摻量對水泥砂漿力學(xué)性能和抗化學(xué)侵蝕性能的影響,并探討了粉煤灰和Si-Mn礦渣粒度分布對水泥漿體水化產(chǎn)物、水化熱、微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)侵蝕水化產(chǎn)物的影響。研究結(jié)論如下:(1)細(xì)粒度區(qū)間粉煤灰具有更高的Ca O、SO3、堿性氧化物和燒失量,不同粒度粉煤灰顆粒礦物組成基本一致;隨著粉煤灰粒徑的增加,表面光滑的球形顆粒減少。隨著Si-Mn礦粉粒徑的增加,Si O2、Al 2 O 3和S O3含量減少,而Ca O、Mn O、Ba O和Ti O2含量增加;石英和鋁酸鈣衍射峰強度隨Si-Mn礦粉粒徑增加而減小;越粗的Si-Mn礦渣顆粒由更多棱角分明、表面密實的顆粒組成。(2)粉煤灰水泥砂漿隨著粉煤灰摻量的增加,各齡期強度都下降。而細(xì)粒度和中粒度Si-Mn礦渣水泥后期膠砂強度隨著礦渣摻量增加而增加。隨著粉煤灰和Si-Mn礦渣顆粒粒徑的減小,水泥砂漿的各齡期強度增加。(3)粉煤灰和Si-Mn礦渣顆粒粒度對水泥漿體孔結(jié)構(gòu)分布有顯著影響,隨著粉煤灰和Si-Mn礦渣粒徑的減小,水泥漿體最可幾孔徑減小。(4)粉煤灰的摻入抑制了水泥水化放熱速率和累積放熱量,水化12 h左右,各水泥漿體出現(xiàn)了明顯的加速期放熱速率峰,且細(xì)粒度粉煤灰水泥的放熱速率峰值明顯高于中和粗粒度粉煤灰水泥漿體。水化12 0 h時,隨著粉煤灰粒徑減小,水泥漿體累積放熱量都明顯增加。S i-M n礦渣顆粒的摻入明顯促進了水泥水化早期和水化后期的水化速率,且細(xì)粒度Si-Mn礦粉水泥具有更高的水化速率。水化24h內(nèi),硅酸鹽水泥的累積放熱量明顯高于Si-Mn礦粉水泥,各粒度Si-Mn礦粉水泥累積放熱曲線幾乎一致。水化24h以后,Si-Mn礦渣水泥累積放熱量大幅度增加且隨Si-Mn礦粉粒徑減小,水泥累積放熱量增加幅度越大。(5)水化3d時,不同粒度粉煤灰和Si-Mn礦渣水泥漿體Ca(OH)2峰的強度無明顯差異;水化60d時,隨著粉煤灰和Si-Mn礦渣粒徑的減小,Ca(OH)2峰的強度降低。細(xì),中粒度區(qū)間Si-Mn礦渣和粉煤灰顆粒能有效降低Ca(OH)2含量。越細(xì)的粉煤灰顆粒和Si-Mn礦渣顆粒其表面生成的水化產(chǎn)物越多且粉煤灰顆粒表面水化生成的是一種C a/S i=0.7 4的C-S(A l)-H凝膠,S i-M n礦渣顆粒表面水化生成的是一種C a/S i=1.5 4的C-S(Al,M g)-H凝膠。(6)粉煤灰和Si-Mn礦渣水泥砂漿分別在硫酸鹽中侵蝕28d和60 d時抗蝕系數(shù)達到最大值。水泥各齡期抗蝕系數(shù)隨粉煤灰和S i-M n礦渣顆粒粒徑的減小而增加,細(xì)、中粒度粉煤灰和Si-Mn顆粒能有效提高的水泥抗硫酸鹽侵蝕性。粉煤灰水泥砂漿在模擬海水中,隨侵蝕齡期的延長,其抗蝕系數(shù)持續(xù)增加,而Si-Mn礦渣水泥砂漿侵蝕28d齡期時抗蝕系數(shù)出現(xiàn)最大值。隨著粉煤灰和Si-Mn礦渣粒徑的減小,各齡期抗蝕系數(shù)都明顯增加。(7)硫酸鹽侵蝕初期,水泥漿體生成的石膏和鈣礬石晶體衍射峰并不明顯。侵蝕150d時,隨著粉煤灰和Si-Mn礦渣粒度減小,水泥漿體中鈣礬石和石膏衍射峰強度降低。水泥漿體在模擬海水中侵蝕產(chǎn)物主要為Ca4A l 2 O6 C l 2·1 0 H2O(Friedel’s鹽),侵蝕2 8 d時,粉煤灰和Si-Mn礦渣粒度對侵蝕水化產(chǎn)物Friedel’s鹽生成量無明顯影響;侵蝕150d時,隨著粉煤灰和Si-Mn礦渣粒徑的減小,Friedel’s鹽衍射峰強度降低。
[Abstract]:A large number of industrial metallurgical waste residue and Coal-fired Fly Ash have potential hydration activity, which can be used as auxiliary cementitious materials to produce composite cement. The traditional cement industry uses the mixture of clinker and auxiliary cementitious material to make composite cement. Because the grinding properties of clinker and auxiliary cementitious material are very different, the components of cement are caused. As the distribution of particles is not reasonable, the production of composite cement has many problems such as low early strength, long setting time and low content. Therefore, it is very important to study the effect of particle size distribution on the properties of cement based materials for the efficient utilization of the hydration activity of the auxiliary cementitious materials and to improve the performance of the composite cement. Two kinds of auxiliary cementitious materials, fly ash and Si-Mn slag, are used to separate fly ash and Si-Mn slag into fine, medium, coarse, medium, coarse (D5 0=5.0, 6, 15.63, 15.63, m, 35.01 m and D5 0=6.8 7 u m, 17.85 mu m, 56.4 micron). The experimental system studies the particle size of fly ash and slag, and the mechanical properties of cement mortar. Effects of energy and resistance to chemical erosion, and the effect of particle size distribution of fly ash and Si-Mn slag on hydration products of cement paste, hydration heat, microstructure and chemical erosion hydration products. The conclusions are as follows: (1) fine grained interval fly ash has a higher Ca O, SO3, alkaline oxide and burning loss, and different particle size fly ash particles With the increase of the particle size of the fly ash, the smooth spherical particles decrease with the increase of the particle size of the fly ash. With the increase of the particle size of Si-Mn ore, the content of Si O2, Al 2 O 3 and S O3 decreases, while Ca O, Mn O, Ba, and calcium aluminate diffraction peak intensity decreases with the increase of particle size; the thicker slag particles are more prismatic. (2) the strength of all ages of fly ash cement mortar decreased with the increase of fly ash content. The strength of Si-Mn slag cement in the later period of fine and medium size increased with the increase of slag content. With the decrease of fly ash and Si-Mn slag particle size, the age strength of cement mortar increased. (3) the particle size of fly ash and Si-Mn slag particles has a significant influence on the pore structure distribution of cement slurry. With the decrease of fly ash and Si-Mn slag particle size, the most pore size of cement slurry decreases. (4) the incorporation of fly ash inhibits the hydration heat rate and accumulative heat release of cement, and the hydration is about 12 h, and the cement slurry has an obvious acceleration period. The peak value of heat rate and fine-grained fly ash cement is obviously higher than that of the medium and coarse grained fly ash cement slurry. When the hydrated 120 h, the accumulation of heat of cement paste increases obviously with the decrease of the particle size of the fly ash, and the addition of.S i-M n slag particles obviously promotes the hydration rate of the early hydration of cement and the later stage of hydration, and the fine particles are fine. Si-Mn mineral cement has higher hydration rate. The accumulated heat of Portland cement is obviously higher than that of Si-Mn mineral cement in hydration 24h, and the accumulative exothermic curve of Si-Mn mineral cement is almost identical with each granularity. After the hydration of 24h, the accumulated heat of Si-Mn slag cement increases greatly and decreases with the particle size of Si-Mn mineral powder, and the accumulative heat release of cement increases. The greater the addition amplitude. (5) the strength of Ca (OH) 2 peak of different particle size fly ash and Si-Mn slag cement paste has no obvious difference (5) when hydrated, the strength of Ca (OH) 2 peak decreases with the decrease of fly ash and Si-Mn slag particle size. The fine slag and fly ash particles in the middle grain size range can effectively reduce the Ca (OH) 2 content. The finer the fly ash particles The more hydration products formed on the surface of the Si-Mn slag particles and the hydration of the fly ash particles on the surface of the fly ash particles are C-S (A L) -H gels of C a/S i=0.7 4, and the surface hydration of S i-M n slag particles is a kind of C granules 4. (6) the fly ash and slag cement mortar are eroded in sulfate and 60 respectively. The anticorrosion coefficient reached the maximum. The anticorrosion coefficient of cement age increased with the decrease of fly ash and S i-M n slag particle size, and fine particle size fly ash and Si-Mn particles could effectively improve the corrosion resistance of cement. The corrosion resistance coefficient of fly ash cement mortar increased with the prolongation of erosion age, and Si-M The corrosion resistance coefficient of N slag cement mortar occurred at the age of 28d. With the decrease of fly ash and Si-Mn slag particle size, the corrosion resistance coefficient of all ages increased obviously. (7) the diffraction peak of gypsum and Ettringite crystals formed by cement slurry was not obvious in the early stage of sulfate attack. When the particle size of fly ash and Si-Mn slag decreased, the particle size of fly ash and Si-Mn slag decreased. The intensity of ettringite and gypsum diffraction peak in the slurry is reduced. The main corrosion products of cement paste in simulated seawater are Ca4A L 2 O6 C L 2. 10 H2O (Friedel 's salt). When the erosion is 28 d, the particle size of fly ash and Si-Mn slag has no obvious effect on the Friedel' s salt of the eroded hydrated product. The decrease of the Friedel 's salt diffraction peak intensity is reduced.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ172.1

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本文編號：1925798