碳酸鈉對堿礦渣水泥性能的影響研究
本文關(guān)鍵詞:碳酸鈉對堿礦渣水泥性能的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:堿礦渣水泥是一種環(huán)境友好型膠凝材料,具有良好的物理力學(xué)性能及耐久性。然而,目前堿礦渣水泥的應(yīng)用研究的激發(fā)劑為NaOH和水玻璃,用它們激發(fā)的水泥凝結(jié)時間短,而且應(yīng)用時需配制成溶液,這為堿礦渣水泥的實(shí)際應(yīng)用帶來極大不便。針對目前具有緩凝作用的固態(tài)堿組分研究較少的問題,本文從常見的4種鈉鹽中選擇了碳酸鈉,研究水膠比為0.45條件下,碳酸鈉、NaOH和水玻璃組成的復(fù)合堿組分堿礦渣水泥凝結(jié)時間、流動性和強(qiáng)度。采用微量熱儀測試堿礦渣水泥水化放熱行為,采用XRD及SEM測試分析復(fù)合堿組分堿礦渣水泥水化產(chǎn)物及微觀結(jié)構(gòu),為堿礦渣水泥的應(yīng)用提供一個參考方向。結(jié)果如下:(1)固定堿當(dāng)量條件下,堿礦渣水泥的凝結(jié)時間與Na_2CO_3和NaOH(或水玻璃)的堿當(dāng)量比有關(guān)。隨著體系Na_2CO_3的摻量的增大,堿礦渣水泥凝結(jié)時間先增大后減小,存在凝結(jié)時間突變點(diǎn)。NaOH-Na_2CO_3堿礦渣水泥的突變點(diǎn)為NaOH與Na_2CO_3堿當(dāng)量比為1:1時,而水玻璃-Na_2CO_3堿礦渣水泥的突變點(diǎn)為水玻璃與Na_2CO_3堿當(dāng)量比為2:3時。同時,Na_2CO_3可以改善NaOH-堿礦渣水泥的后期抗壓強(qiáng)度。(2)30℃環(huán)境溫度下,固定3%NaOH摻量,Na_2CO_3摻量對堿礦渣水泥的凝結(jié)時間的影響規(guī)律與20℃時相似,但凝結(jié)時間突變點(diǎn)有一定偏差,出現(xiàn)在NaOH和Na_2CO_3的堿當(dāng)量比為1:1.17時。(3)固定5%堿當(dāng)量條件下,Na_2CO_3對堿礦渣水泥的水化放熱行為有顯著的影響。在NaOH-Na_2CO_3堿礦渣水泥中,堿礦渣水泥的水化放熱速率隨著Na_2CO_3摻量的增大而堿小,水化放熱峰向右移動。在水玻璃-Na_2CO_3堿礦渣水泥中,當(dāng)Na_2CO_3摻量小于2%時,對堿礦渣水泥的水化速率幾乎沒有影響,當(dāng)Na_2CO_3摻量大于2%時,堿礦渣水泥的水化放熱速率隨著Na_2CO_3摻量的增大而堿小,水化放熱峰向右移動。(4)復(fù)合堿組分堿礦渣水泥的水化產(chǎn)物與體系中各激發(fā)劑的相對含量有關(guān)。在凝結(jié)時間突變點(diǎn)組的堿礦渣水泥水化產(chǎn)物中,生成的單斜鈉鈣石或鈣水堿可能是導(dǎo)致凝結(jié)時間急增的原因。
【關(guān)鍵詞】:堿礦渣水泥 Na_2CO_3 固態(tài)堿組分 凝結(jié)時間
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TQ172.1
【目錄】:
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 1 緒論8-17
- 1.1 引言8
- 1.2 堿礦渣膠凝材料的發(fā)展歷程及應(yīng)用現(xiàn)狀8-10
- 1.3 堿礦渣水泥水化硬化的物理化學(xué)基礎(chǔ)10-14
- 1.3.1 礦渣的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)10-12
- 1.3.2 堿礦渣水泥的堿組分12-13
- 1.3.3 堿礦渣水泥的水化硬化機(jī)理13-14
- 1.4 堿礦渣水泥緩凝劑14-15
- 1.5 課題的提出15-17
- 1.5.1 研究的目的及意義15-16
- 1.5.2 主要研究內(nèi)容16-17
- 2 原材料及試驗(yàn)方法17-19
- 2.1 原材料17-18
- 2.1.1 礦渣17
- 2.1.2 堿組分17-18
- 2.1.3 其他外加劑18
- 2.1.4 水18
- 2.2 試驗(yàn)方法18-19
- 2.2.1 凝結(jié)時間試驗(yàn)18
- 2.2.2 水泥凈漿擴(kuò)展度試驗(yàn)18
- 2.2.3 力學(xué)性能試驗(yàn)18
- 2.2.4 水化放熱試驗(yàn)18
- 2.2.5 X-射線衍射(XRD)試驗(yàn)18
- 2.2.6 掃描電鏡(SEM)試驗(yàn)18-19
- 3 碳酸鈉對堿礦渣水泥凈漿性能的影響研究19-37
- 3.1 4種常見鈉鹽對NaOH-礦渣水泥凈漿性能的影響19-21
- 3.1.1 4種常見鈉鹽對NaOH-礦渣水泥凈漿凝結(jié)時間的影響19-20
- 3.1.2 4種常見鈉鹽對NaOH-礦渣水泥凈漿抗壓強(qiáng)度的影響20-21
- 3.2 激發(fā)劑種類對堿礦渣水泥凈漿性能的影響21-24
- 3.2.1 激發(fā)劑種類對堿礦渣水泥凈漿流動度及凝結(jié)時間的影響22-23
- 3.2.2 激發(fā)劑種類對堿礦渣水泥凈漿抗壓強(qiáng)度的影響23-24
- 3.3 復(fù)合激發(fā)劑對堿礦渣水泥凈漿凝結(jié)時間的影響24-32
- 3.3.1 NaOH-Na_2CO_3堿礦渣水泥24-29
- 3.3.2 水玻璃-Na_2CO_3堿礦渣水泥29-32
- 3.4 復(fù)合激發(fā)劑對堿礦渣水泥凈漿抗壓強(qiáng)度的影響32-34
- 3.4.1 NaOH-Na_2CO_3堿礦渣水泥32-33
- 3.4.2 水玻璃-Na_2CO_3堿礦渣水泥33-34
- 3.5 30℃環(huán)境溫度對NaOH-Na_2CO_3堿礦渣水泥凝結(jié)時間34-35
- 3.6 本章小結(jié)35-37
- 4 碳酸鈉對堿礦渣水泥水化放熱行為的影響及水化機(jī)理研究37-56
- 4.1 碳酸鈉對堿礦渣水泥水化放熱的影響38-48
- 4.1.1 激發(fā)劑種類堿礦渣水泥水化放熱特性38-39
- 4.1.2 復(fù)合激發(fā)劑堿礦渣水泥水化放熱的影響39-48
- 4.2 水化機(jī)理研究48-55
- 4.2.1 激發(fā)劑種類堿礦渣水泥水化機(jī)理48-49
- 4.2.2 復(fù)合堿組分堿礦渣水泥水化機(jī)理49-55
- 4.3 本章小結(jié)55-56
- 5 結(jié)論與展望56-58
- 5.1 結(jié)論56-57
- 5.2 展望57-58
- 致謝58-59
- 參考文獻(xiàn)59-63
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