出于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和生態(tài)等方面原因,礦物摻合料已成為混凝土的重要組分。將石灰石粉、粉煤灰、礦渣等工業(yè)副產(chǎn)品摻到混凝土中,可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng),符合可持續(xù)發(fā)展的要求。本文通過物理試驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的方法,對石灰石粉-粉煤灰-礦渣混凝土的工作性能、力學(xué)性能、單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線、與鋼筋的粘結(jié)性能以及細(xì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的對比進(jìn)行研究分析,旨在為石灰石粉、粉煤灰和礦渣復(fù)摻應(yīng)用于實(shí)際工程提供理論指導(dǎo),主要結(jié)論和創(chuàng)新成果如下:(1)水泥、粉煤灰、礦渣和石灰石粉的粒徑、微觀結(jié)構(gòu)形貌和化學(xué)物質(zhì)組成等存在較大的差異和良好的互補(bǔ)性,可應(yīng)用于混凝土中以改善普通混凝土的基本性能。采用15%粉煤灰、15%礦渣等質(zhì)量替換水泥和采用15%粉煤灰、15%礦渣、20%不同細(xì)度(350m~2/kg、450m~2/kg和650m~2/kg)的石灰石粉等質(zhì)量替換水泥時(shí)均能顯著改善混凝土拌合物的工作性能,且復(fù)摻對拌合物工作性能的改善效果起到了“超疊作用”。(2)粉煤灰-礦渣混凝土和石灰石粉-粉煤灰-礦渣混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度、立方體劈裂抗拉強(qiáng)度以及抗折強(qiáng)度均低于普通混凝土。石灰石粉-粉煤灰-礦渣混凝土強(qiáng)度隨著石灰粉細(xì)度的增大而提高。(3)不同混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度、峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變和彈性模量隨著立方體抗壓強(qiáng)度的提高而提高,摻入石灰石粉可以降低混凝土的脆性,混凝土的韌性也得到相應(yīng)的提高。(4)鋼筋與不同混凝土粘結(jié)塊試件破壞形式均為劈裂破壞,粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線僅有上升段,鋼筋與混凝土粘結(jié)塊試件的自由端開始出現(xiàn)滑移時(shí)的粘結(jié)應(yīng)力、極限粘結(jié)強(qiáng)度和極限粘結(jié)應(yīng)力對應(yīng)的自由端滑移隨著石灰石粉的細(xì)度增大而增大。(5)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下,普通混凝土前期水化反應(yīng)程度明顯快于粉煤灰-礦渣混凝土和石灰石粉-粉煤灰-礦渣混凝土,粉煤灰-礦渣混凝土和石灰石粉-粉煤灰-礦渣混凝土中后期反應(yīng)速率明顯提高,混凝土強(qiáng)度持續(xù)增長。通過一系列微觀結(jié)構(gòu)分析(XRD、XRF和SEM)知,石灰石粉活性較低。石灰石粉-粉煤灰-礦渣混凝土的細(xì)微觀結(jié)構(gòu)的變化情況與宏觀性能的試驗(yàn)結(jié)果能夠互相驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

1 緒論本課題以中國礦業(yè)大學(xué)和江蘇中聯(lián)鑄本混凝土有限公司簽訂的“石灰石粉-粉煤灰-礦渣混凝土相關(guān)性能研究”項(xiàng)目為契機(jī)，依托課題組前期研究成果，主要采取理論分析、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)代分析測試技術(shù)等進(jìn)行石灰石粉-粉煤灰-礦渣混凝土相關(guān)性能的研究。具體技術(shù)路線如下：

(a)放大 1000 倍的水泥顆粒 (b)放大 4000 倍的水泥顆粒 (c)放大 8000 倍的水泥顆粒圖 2-1 水泥的顆粒形貌Figure 2-1 Particle appearance of cement（4）其它性能采用不同的方法對水泥的各項(xiàng)特性進(jìn)行測試。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)要求，用40mm×40mm×160mm 棱柱體試體測試水泥膠砂在一定齡期時(shí)的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度；采用標(biāo)準(zhǔn)方法測定水泥膠砂流動(dòng)度，確定水泥相對需水量；水泥細(xì)度測定采用篩析法進(jìn)行測定，采用 45μm 方孔標(biāo)準(zhǔn)篩和 80μm 方孔標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩析試驗(yàn)，篩析儀負(fù)壓可調(diào)范圍為 4000Pa~6000Pa；采用雷氏夾法檢測游離水泥安定性是否合格。本試驗(yàn)選用的 P.O 42.5 水泥的基本性能如下表 2-3 所示。表 2-3 水泥基本性能分析Table 2-3 Basic performance analysis of cement樣品名稱28d 抗折強(qiáng)度（MPa）28d 抗壓強(qiáng)度（MPa）標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（mL）比表面積（m2/kg）安定性（mm）水泥 42.5 8.8 49.3 135 345 1.0（合格）2.1.2 石灰石粉

（3a）放大 1000 倍的比表面積為 650m2/kg 的石灰石粉顆粒（3b）放大 4000 倍的比表面積為 650m2/kg 的石灰石粉顆粒（3c）放大 8000 倍的比表面積為 650m2/kg 的石灰石粉顆粒圖 2-2 石灰石粉的顆粒形貌Figure 2-2 Particle appearance of limestone powder2.1.3 粉煤灰本次試驗(yàn)取用的粉煤灰為徐州聚凝建材科技有限公司供應(yīng)的 F 類粉煤灰。（1）化學(xué)組成粉煤灰的化學(xué)成分分析方法與水泥的測試方法相同。本次試驗(yàn)用粉煤灰的化學(xué)成分如表 2-5 所示。表 2-5 粉煤灰化學(xué)成分Table 2-5 Chemical composition of fly ash元素或化合物 SO3CaO MgO SiO2Al2O3Fe2O3Na2O K2O Cl-重量百分?jǐn)?shù)（%） 0.67 3.21 3.62 49.41 28.16 5.65 0.69 0.33 0.003（2）顆粒形貌圖 2-3 為粉煤灰的顆粒形貌，粉煤灰顆粒多為圓球狀，表面光滑，大顆粒表面
【參考文獻(xiàn)】

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5 孫正甫;袁英杰;王超;王強(qiáng);閻培渝;;不同礦物摻合料對高強(qiáng)混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度的影響差異[J];混凝土;2014年03期

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3 袁航;石灰石粉對混凝土性能的影響[D];中南大學(xué);2009年

4 汪秀石;干拌自密實(shí)混凝土基本力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

5 丁紅霞;大摻量礦渣粉—水泥基膠凝材料和混凝土性能及其優(yōu)化的研究[D];河海大學(xué);2007年

6 范蓮花;礦渣微粉摻合料對混凝土性能的影響[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

本文編號：2838046