本文關(guān)鍵詞：鋼渣改性及其對(duì)水泥基材料性能影響試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 鋼渣粉 煤矸石 游離氧化鈣 體積穩(wěn)定性 力學(xué)性能

【摘要】：截止2015年底,安徽省鋼鐵產(chǎn)能達(dá)到3000-3500萬(wàn)噸,若按10%估算,我省2015年的鋼渣產(chǎn)量大概為300-350萬(wàn)噸。鋼渣的排放不僅占用大量的土地資源,對(duì)環(huán)境和人體健康也帶來(lái)了不良影響。鋼渣在化學(xué)成分及礦物組成上類(lèi)似于硅酸鹽水泥熟料,具有一定的膠凝性,但鋼渣自身體積穩(wěn)定性問(wèn)題,已成為限制其應(yīng)用于水泥混凝土中的主要原因。若能減少鋼渣中游離氧化鈣含量,改善鋼渣應(yīng)用于水泥混凝土材料的體積穩(wěn)定性,既能節(jié)約資源、降低成本,又能保護(hù)環(huán)境、減少土地浪費(fèi)。本文針對(duì)安徽省馬鋼鋼渣粉礦物組成、微觀結(jié)構(gòu)、物理性能等進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。通過(guò)熒光分析、XRD等手段分析馬鋼鋼渣粉的化學(xué)成分及礦物組成。對(duì)鋼渣粉原材料進(jìn)行體積穩(wěn)定性試驗(yàn),力學(xué)性能試驗(yàn),探究了鋼渣粉原材料游離氧化鈣對(duì)水泥基材料體積穩(wěn)定性的影響。將煤矸石作為改性劑,按不同比例優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)其成分中Si O2和Al2O3在高溫800℃條件下進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)吸收鋼渣中f-Ca O,對(duì)熱處理混合料中的游離氧化鈣進(jìn)行滴定分析,確定鋼渣與煤矸石的最佳配比。本研究針對(duì)改性熱處理鋼渣粉混合料在水泥基材料中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,探討混合料摻量對(duì)水泥安定性,水泥砂漿體積穩(wěn)定性、力學(xué)性能的影響,通過(guò)掃描電鏡機(jī)理研究,分析混合料對(duì)水泥基材料性能影響的原因。試驗(yàn)結(jié)果表明:水泥基材料力學(xué)性能隨著單摻鋼渣粉摻量增大而降低,尤其早期強(qiáng)度下降較為明顯,但后期有一定的提高;單摻鋼渣粉對(duì)水泥基材料體積穩(wěn)定性影響明顯,相同齡期隨著鋼渣摻量增大,自由膨脹率隨之升高。分析得出,f-Ca O是導(dǎo)致水泥基材體體積膨脹的根源。對(duì)于鋼渣原材料熱處理前后,游離氧化鈣含量無(wú)明顯變化;隨著改性劑煤矸石的摻量從10%增加到50%,通過(guò)熱處理工藝,其游離氧化鈣含量降低率則從8.24%提升到50%。當(dāng)混合料中煤矸石占40%時(shí),混合料中游離氧化鈣的含量為1.12%,滿(mǎn)足熟料中游離氧化鈣含量的要求。將鋼渣與煤矸石的質(zhì)量比按6:4混合進(jìn)行熱處理,制備新型混合材,研究其對(duì)水泥基材料性能的影響。結(jié)果表明,隨著該混合料摻量的增加,水泥基材料體積補(bǔ)償收縮效果明顯改善,力學(xué)性能隨摻量增加而降低,但后期有所提高;當(dāng)摻入20%改性混合料其后期抗折強(qiáng)度沒(méi)有降低,抗壓強(qiáng)度比單摻鋼渣粉有顯著提高。通過(guò)掃描電鏡觀察,摻加改性鋼渣混合料與其空白試樣水泥基材料相比,其凝膠體含量變化不大,但隨著齡期增長(zhǎng),摻加改性鋼渣混合料水泥石密實(shí)度有所提高,片狀晶體結(jié)構(gòu)填充空隙,可能是對(duì)水泥基材料體積補(bǔ)償收縮原因所在。
【關(guān)鍵詞】：鋼渣粉 煤矸石 游離氧化鈣 體積穩(wěn)定性 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ172.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 引言11-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 課題研究背景12-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 鋼渣在建筑材料中的應(yīng)用14-16
• 1.2.4 鋼渣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用16-17
• 1.2.5 鋼渣在去污除雜領(lǐng)域的應(yīng)用17
• 1.3 鋼渣的基本性質(zhì)17-21
• 1.3.1 鋼渣原材料的物理化學(xué)性質(zhì)17-19
• 1.3.2 鋼渣的膠凝性19-20
• 1.3.3 鋼渣的體積穩(wěn)定性20-21
• 1.4 課題的研究意義與研究?jī)?nèi)容21-23
• 1.4.1 課題的研究意義與創(chuàng)新21
• 1.4.2 課題的研究?jī)?nèi)容21-23
• 第二章 鋼渣粉原材料對(duì)水泥基材料性能的影響23-35
• 2.1 前言23-24
• 2.2 試驗(yàn)部分24-28
• 2.2.1 試驗(yàn)原材料及試驗(yàn)儀器24-25
• 2.2.2 試驗(yàn)方法25-28
• 2.3 結(jié)果分析及討論28-34
• 2.3.1 鋼渣的化學(xué)成分及礦物組成分析28-31
• 2.3.2 密度及比表面積分析31
• 2.3.3 體積穩(wěn)定性試驗(yàn)31-33
• 2.3.4 力學(xué)性能試驗(yàn)33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 鋼渣的改性及其對(duì)游離氧化鈣的影響35-51
• 3.1 前言35
• 3.2 鋼渣微觀結(jié)構(gòu)分析35-36
• 3.3 改性劑的選擇36
• 3.4 改性劑概況36-41
• 3.5 技術(shù)路線圖41-43
• 3.6 試驗(yàn)部分43-47
• 3.6.1 試驗(yàn)原材料及試驗(yàn)儀器43
• 3.6.2 試驗(yàn)方法43-47
• 3.7 結(jié)果分析與討論47-50
• 3.7.1 鋼渣的改性對(duì)游離氧化鈣的影響47-50
• 3.7.2 鋼渣粉改性后的安定性檢測(cè)50
• 3.8 本章小結(jié)50-51
• 第四章 鋼渣的改性及其對(duì)水泥基材料性能的影響51-61
• 4.1 前言51
• 4.2 試驗(yàn)部分51-57
• 4.2.1 試驗(yàn)原材料及試驗(yàn)儀器51-52
• 4.2.2 試驗(yàn)方法52-57
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果及其分析57-60
• 4.3.1 改性后的鋼渣粉對(duì)水泥基材料體積穩(wěn)定性的影響57-59
• 4.3.2 改性后的鋼渣粉對(duì)水泥基材料力學(xué)性能的影響59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 鋼渣的改性對(duì)水泥基材料影響的微觀結(jié)構(gòu)分析61-64
• 5.1 前言61
• 5.2 試驗(yàn)方法61
• 5.3 結(jié)果分析與討論61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果69

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