發(fā)布時(shí)間：2017-09-15 15:51

  本文關(guān)鍵詞：利用粉煤灰替代硅灰制備水化硅酸鎂水泥

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【摘要】：我國鎂資源豐富,但對(duì)鎂基水泥的研究還主要停留在傳統(tǒng)鎂水泥的改性研究當(dāng)中,對(duì)新型鎂基水泥探究較少。本文首先對(duì)新型水化硅酸鎂水泥的制備方法及性能進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上,選用粉煤灰替代高純度硅灰作為與鎂質(zhì)礦物反應(yīng)的原材料,制備水化硅酸鎂水泥,研究其物理性能發(fā)展規(guī)律,包括：抗壓強(qiáng)度、pH值變化、早齡期收縮變形特性、凝結(jié)時(shí)間,并得出最佳配合比；通過XRD、SEM、TG/DSC等手段探索水化產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)以及熱分解性質(zhì)。采用高品位硅灰和氧化鎂(質(zhì)量比3：2,摩爾比1：1)制備水化硅酸鎂水泥,通過調(diào)節(jié)外加劑摻量和水固比探究抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：1wt%的六偏磷酸鈉(NaHMP)為最佳摻量,水化硅酸鎂水泥的抗壓強(qiáng)度隨水固比增大而減小,水固比小于0.6時(shí),28d抗壓強(qiáng)度均可超過45MPa：水固比為0.4所得樣品的抗壓強(qiáng)度最高,但其流動(dòng)性較差,成型過程中有氣泡產(chǎn)生,選用水固比0.5作為最佳水固比進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究。利用粉煤灰逐步取代硅灰制備水化硅酸鎂水泥,研究結(jié)果表明,隨著粉煤灰替代硅灰摻量的增加,抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增后減的規(guī)律,粉煤灰替代硅灰質(zhì)量的20%時(shí),28d抗壓強(qiáng)度最高；當(dāng)粉煤灰替代硅灰質(zhì)量大于40%時(shí),抗壓強(qiáng)度低于純硅灰制備的水化硅酸鎂水泥。水泥石的早齡期干縮率隨粉煤灰含量的增加而增大,主要原因?yàn)榉勖夯姨岣吡怂酀{體的流動(dòng)性,相對(duì)多余水分增多。綜合考慮其性能和經(jīng)濟(jì)效益,確定最佳粉煤灰替代硅灰摻量為35%,此時(shí)的水化產(chǎn)物中含有大量致密,網(wǎng)狀交叉的膠凝物質(zhì),主要水化產(chǎn)物為水化硅酸鎂,鎂碳酸鹽類凝膠及氫氧化鎂等。新拌水泥漿體的流動(dòng)性隨粉煤灰摻量的增加而變大,為提高水泥制品的強(qiáng)度并保持良好的和易性,經(jīng)過試驗(yàn)及計(jì)算所得,采用粉煤灰替代硅灰質(zhì)量35%時(shí),將水固比控制在0.38,所拌漿體的流動(dòng)性較好且水泥石強(qiáng)度較高,28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)46MPa。利用Na2CO3作為堿激發(fā)劑探究對(duì)硅灰-粉煤灰-氧化鎂體系的影響,結(jié)果表明Na2CO3對(duì)水泥石強(qiáng)度的提高具有促進(jìn)作用,且最佳摻量為粉煤灰質(zhì)量的10%。實(shí)驗(yàn)得到的最佳配比制備水化硅酸鎂水泥,每生產(chǎn)1噸水化硅酸鎂水泥,就可節(jié)約成本150-250元,具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：粉煤灰 水化硅酸鎂水泥 硅灰 抗壓強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ172.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-27
• 1.1 課題背景9-10
• 1.1.1 我國低碳水泥行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析9-10
• 1.1.2 國外水泥行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析10
• 1.2 水化硅酸鎂水泥的發(fā)展歷程10-13
• 1.2.1 水化硅酸鎂水泥的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展10-11
• 1.2.2 我國硅酸鎂水泥的研究狀況11-13
• 1.3 我國鎂資源和鎂基水泥的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展?fàn)顩r13-27
• 1.3.1 我國鎂資源優(yōu)勢(shì)13
• 1.3.2 鎂基水泥發(fā)展優(yōu)勢(shì)13-14
• 1.3.3 鎂基水泥的發(fā)展?fàn)顩r及存在問題14-15
• 1.3.4 輕燒氧化鎂、硅灰及粉煤灰15-22
• 1.3.5 研究目的及意義22-23
• 1.3.6 本課題的主要內(nèi)容與技術(shù)路線23-26
• 1.3.7 本章小結(jié)26-27
• 2 實(shí)驗(yàn)研究方法與儀器設(shè)備27-38
• 2.1 原材料及分析27-31
• 2.1.1 輕燒氧化鎂27
• 2.1.2 硅灰27-28
• 2.1.3 粉煤灰28
• 2.1.4 六偏磷酸鈉28-29
• 2.1.5 水29-31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法31-34
• 2.2.1 活性測(cè)試方法31-32
• 2.2.2 粉煤灰中f-CaO含量及燒失量測(cè)定32-33
• 2.2.3 高鎂水泥安定性的評(píng)定方法33-34
• 2.2.4 凝結(jié)時(shí)間、細(xì)度及比表面積34
• 2.3 干縮試件的制備34
• 2.4 抗壓強(qiáng)度試件的制備34-35
• 2.5 pH溶液的制備35
• 2.6 水化硅酸鎂凝膠XRD圖譜35-36
• 2.7 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備36-37
• 2.8 本章小結(jié)37-38
• 3 水化硅酸鎂水泥的制備及性質(zhì)38-48
• 3.1 引言38
• 3.2 水化硅酸鎂水泥的制備38
• 3.3 外加劑的最佳摻量38-39
• 3.4 水固比研究39-42
• 3.5 TG/DTG熱分析42-46
• 3.6 pH值分析46-47
• 3.7 本章小結(jié)47-48
• 4 利用粉煤灰替代硅灰制備水化硅酸鎂水泥48-65
• 4.1 制備方法48-49
• 4.2 物理性能分析49-53
• 4.2.1 抗壓強(qiáng)度49-50
• 4.2.2 干縮率分析50-51
• 4.2.3 凝結(jié)時(shí)間51-52
• 4.2.4 pH值分析52-53
• 4.3 微觀結(jié)構(gòu)分析53-60
• 4.3.1 XRD圖譜分析53-54
• 4.3.2 TG/DTG熱分析54-55
• 4.3.3 SEM分析55-57
• 4.3.4 EDS分析57-60
• 4.4 水固比調(diào)節(jié)60-62
• 4.5 Na_2CO_3激發(fā)62-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況73-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：857461