現(xiàn)行水泥、膠凝材料體系以及混凝土生產存在諸多問題,水泥細度大、早期強度高后期強度增長幅度低、與外加劑相容性差、水化速率快、水化溫升高以及收縮大;普通水泥中混合材存在黑障區(qū)導致膠凝材料體系存在“黑障區(qū)”、沒有良好的級配、整體SO₃缺失等問題;所配制的混凝土勻質性差、坍損大以及長期耐久性能差等諸多問題。另一方面,水泥基材料的低碳發(fā)展是當今建筑材料發(fā)展的大勢所趨,混凝土作為用量最大的土木工程材料,也應服從節(jié)能減排的發(fā)展趨勢,但是其主要原材料水泥的生產過程卻是一個碳排放量很大的環(huán)節(jié)。因此,為解決以上問題,低碳膠凝材料的開發(fā)與應用具有重要意義。本課題依據(jù)清華大學廉慧珍教授“低碳膠凝材料”的理念和低碳發(fā)展的要求,整體優(yōu)化SO₃含量,試驗研究表明:SO₃含量在3.5%⁴.5%之間,有利于提高膠凝材料體系的強度和抗裂性能,且流變性能也有一定的改善。研究發(fā)現(xiàn),在低碳膠凝材料體系中,礦渣粉的品質極為重要,其優(yōu)劣直接影響混凝土的強度和耐久性能,一般要求28天活性指數(shù)應在105%以上,且7d活性不能太低,比表面積宜在520... 

【文章來源】：北京建筑大學北京市

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 低碳膠凝材料
    1.3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內膠凝材料研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外膠凝材料研究現(xiàn)狀
        1.3.3 低碳膠凝材料混凝土耐久性研究現(xiàn)狀
    1.4 低熟料膠凝材料的研究目的及意義
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究意義
    1.5 課題研究思路及技術路線
    1.6 課題研究內容
第2章 原材料性能檢測分析及試驗方法
    2.1 試驗原材料
        2.1.1 熟料
        2.1.2 礦渣粉
        2.1.3 水泥
        2.1.4 粉煤灰
        2.1.5 超細石灰石粉
        2.1.6 熟料、脫硫石膏以及礦渣粉的成分分析
        2.1.7 石膏
        2.1.8 骨料
        2.1.9 外加劑
        2.1.10 水
    2.2 原材料粉磨設備
    2.3 試驗方法
        2.3.1 原材料試驗
        2.3.2 膠凝材料性能試驗
        2.3.3 混凝土試驗
    2.4 技術路線
第3章 低碳膠凝材料組成研究
    3.1 低碳膠凝材料組成研究
        3.1.1 研究方案
        3.1.2 試驗結果及分析
    3.2 低碳膠凝材料體系優(yōu)化
        3.2.1 試驗配合比
        3.2.2 優(yōu)化后的低碳膠凝材料混凝土
        3.2.3 礦渣粉等級優(yōu)化組低碳膠凝材料混凝土
        3.2.4 水膠比調整組低碳膠凝材料混凝土
    3.3 低熟料膠凝材料組成
    3.4 小結
第4章 外加劑及石膏對低碳膠凝材料性能的影響研究
    4.1 外加劑
        4.1.1 外加劑飽和點
        4.1.2 外加劑種類
        4.1.3 聚羧酸外加劑對低碳膠凝材料生產成本影響
    4.2 石膏
        4.2.1 SO_3 摻量
        4.2.2 標準稠度用水量及凝結時間
        4.2.3 不同石膏總類對低碳膠凝材料的影響
        4.2.4 SO_3 摻量對膠凝材料抗裂性能的影響
    4.3 小結
第5章 低碳膠凝材料混凝土的和易性與強度
    5.1 研究方案
    5.2 混凝土的和易性
        5.2.1 混凝土的流動性
        5.2.2 混凝土的粘聚性和保水性
    5.3 混凝土抗壓強度
        5.3.1 不同熟料摻量對混凝土抗壓強度的影響
        5.3.2 超細石灰石粉對混凝土抗壓強度的影響
    5.4 混凝土抗折強度
    5.5 混凝土劈裂抗拉強度
    5.6 小結
第6章 混凝土的耐久性及微觀分析
    6.1 研究方案
    6.2 低碳膠凝材料混凝土與基準組混凝土抗壓強度對比
    6.3 混凝土自然碳化
        6.3.1 不同養(yǎng)護齡期對混凝土碳化深度的影響
        6.3.2 熟料和超細石灰石粉對混凝土碳化深度的影響
    6.4 混凝土強制碳化
    6.5 混凝土抗氯離子滲透性
        6.5.1 混凝土28D電通量
        6.5.2 混凝土60D電通量
    6.6 混凝土抗凍性
        6.6.1 C30 混凝土抗凍性
        6.6.2 C50 混凝土抗凍性
    6.7 混凝土抗硫酸鹽侵蝕性
    6.8 低碳膠凝材料的微觀性能研究
        6.8.1 低碳膠凝材料混凝土的孔結構
        6.8.2 X射線衍射分析
        6.8.3 掃描電鏡分析
    6.9 小結
第7章 低碳膠凝材料的抗裂性與變形性質研究
    7.1 開裂敏感性
    7.2 水化熱
    7.3 混凝土收縮
    7.4 小結
第8章 低碳膠凝材料的主要技術指標及檢測結果
    8.1 標準稠度用水量、凝結時間
    8.2 專用膠砂強度
    8.3 膠凝材料顆粒級配
第9章 低碳膠凝材料混凝土的配合比設計
    9.1 配合比設計方法
        9.1.1 不同強度等級混凝土水膠比參數(shù)確定
        9.1.2 計算膠凝材料用量
        9.1.3 選擇石子體積
        9.1.4 細骨料預濕
    9.2 混凝土配合比設計方法試驗研究
    9.3 小結
第10章 中試材料技術指標及中試重演性試驗
    10.1 中試材料技術指標要求
        10.1.1 熟料
        10.1.2 礦渣粉
        10.1.3 粉煤灰
        10.1.4 石粉
        10.1.5 石膏
    10.2 膠凝材料制備工藝
    10.3 低碳膠凝材料組成
    10.4 低熟料膠凝材料檢測方法
        10.4.1 外加劑飽和點測試
        10.4.2 標準稠度用水量試驗
        10.4.3 膠凝材料膠砂強度試驗
    10.5 中試生產試驗
        10.5.1 混凝土工作性及損失
        10.5.2 混凝土抗壓強度
    10.6 小結
第11章 結論
    11.1 結論
    11.2 創(chuàng)新點
    11.3 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間過得的成果
致謝
附件
    脫硫石膏的檢測報告
    金隅集團首都水泥廠熟料和石膏檢測


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]混凝土組分對其收縮和抗開裂性能的影響[D]. 童柏輝.湖南大學 2012
[4]石灰石粉對混凝土性能的影響[D]. 袁航.中南大學 2009
[5]石灰石粉摻量對混凝土性能影響的試驗研究[D]. 李晶.大連理工大學 2007
[6]少熟料水泥耐久性研究[D]. 王景賢.大連理工大學 2005
[7]超磨細石灰石粉摻合料混凝土性能的研究[D]. 崔洪濤.重慶大學 2004
[8]低水泥用量配制高性能混凝土的研究[D]. 吳建成.重慶大學 2001



本文編號：3201853