【摘要】：為解決水泥路面建造費用高,以及水泥混凝土路面修補材料的路面開放交通時間長以及耐久性差等問題,研制了粉煤灰基地聚合物砂漿,但由于以粉煤灰為原材料制備的地聚合物砂漿易于泛堿、強度低、韌性低,這些性質影響其在工程中的應用。本文采用粉煤灰為主要原料,通過正交試驗優(yōu)選粉煤灰基地聚合物砂漿配合比范圍,采用離子滴定法測量其表面的堿性離子,分析砂漿泛堿的影響因素,并基于此設計平行試驗,驗證各技術措施對泛堿的抑制效果;優(yōu)選聚乙烯醇纖維(PVA纖維)和聚丙烯纖維(PP纖維),研究摻纖維改性粉煤灰基地聚合物砂漿的力學性能以及收縮性能,從而制備粉煤灰基地聚合物高強砂漿,得出結論如下:1、分析了粉煤灰基地聚合物地聚合反應機理及砂漿泛堿原因,泛堿主要原因是粉煤灰基地聚合物砂漿中堿激發(fā)劑的利用率較低,未利用的激發(fā)劑隨著微小孔隙向外逸出析出白色物質形成泛堿。2、不同模數(shù)的鈉水玻璃均可制備Geoash砂漿材料,模數(shù)n=1.2時抑制材料泛堿效果顯著。堿性激發(fā)劑有最佳摻量范圍,每kg粉料最優(yōu)為1.8mol鈉水玻璃。3、礦渣摻量能夠顯著抑制材料泛堿提高力學性能,在摻加10%礦渣基礎上復摻0～3%硅灰時,能夠有效抑制泛堿。水膠比越低,材料泛堿越低,0.40水膠比時試件組28d泛堿程度為675.4mg/L。膠砂比為0.45時對抑制泛堿明顯。4、相比于其他養(yǎng)護濕度,養(yǎng)護濕度在90%以上時,泛堿抑制效果最佳;蒸汽養(yǎng)護最佳溫度為60°C,養(yǎng)護24h,泛堿抑制效果最佳。5、PVA纖維摻量為0.8%長度為6mm時,對粉煤灰基地聚合物砂漿的增韌效果在同種纖維中最佳;PP纖維摻量為1.6%長度為9mm時,其增韌效果在同種纖維中最佳。6、使用SEM觀察纖維在砂漿中微觀形貌可發(fā)現(xiàn),PVA纖維表面粗糙可與材料相互粘結,結構更加緊密,改性Geoash砂漿抗壓強度可達到63.77MPa;PP纖維在材料內(nèi)部呈規(guī)則直線狀,未能在砂漿內(nèi)部中形成籠狀結構,相比于PVA纖維改性效果較差。7、本論文制備的粉煤灰基地聚合物高強砂漿抗壓強度為63.77MPa,抗折強度為11.67MPa,能夠作為水泥混凝土路面材料鋪筑高等級高速公路路面以及路面修補材料。
【學位授予單位】：長沙理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U414
【圖文】：

，逡逑微觀形態(tài)為硅鋁質玻璃球狀體，主要化學成分為Ｓｉ０２，邋Ａｈ0３，邋ＦｅＯ，邋Ｆｅ２０３，邋ＣａＯ，邋Ｔｉ０２逡逑等。在過去，因為未有粉煤灰合理的處理渠道，粉煤灰堆積量逐年上升，給當?shù)氐纳鷳B(tài)逡逑環(huán)境帶來了較大的影響。逡逑本文所使用的粉煤灰（縮寫ＦＡ）產(chǎn)至益陽昌源電力運營有限公司，等級為低鈣（Ｆ逡逑類）ＩＩ級，經(jīng)過檢驗分析，具體信息如下表２．１、２．２所示。逡逑表２．１粉煤灰化學成分分析（％）逡逑試樣名邐ＳｉＯ：邐Ａｌ；0３邐Ｆｅ：０３邐ＣａＯ邐ＭｇＯ邐Ｓ０３邐燒失量逡逑ＦＡ－ＩＩ邐５７．５邐３１．３邐０．８３邐２．７邐０．８３邐０．４３邐５．８逡逑表２．２粉煤灰檢測結果逡逑檢測項目密度比表面積彟需水量比三氯化硫氯離子含量＾逡逑ｇ／ｃｍ３邋ｍ２／ｋｇ邐％邐％邐％邐％邐活性指數(shù)逡逑質量要求邐Ｓ１邐＜１０５邐＜３邐＜０．０２邐６２逡逑檢測結果邐２．１９邐５００．３５邐０．４５邐９５邐１．５邐０．００７邐６４逡逑

逑圖２．２邋Ｆ類ＩＩ級ＦＡ粉體激光粒度分析結果逡逑根據(jù)圖２．２激光粒度分析可知：ＦＡ的顆粒分布范圍：２．７１５？９３．４９５（ａｍ；平均粒徑：逡逑１６．４９７｜ｉｍ0逡逑２．１．２礦渣逡逑高爐煉鐵過程中，經(jīng)過一系列的反應生成以硅鋁酸鹽和硅酸鹽為主要成分的熔融逡逑物，經(jīng)過淬冷形成質地疏松、多孔的粒狀物，即為高爐礦渣（Ｓｌａｇ，簡寫為Ｓ），外觀逡逑呈細粒狀。本文選用選擇Ｓ９５邋（礦粉活性指數(shù)２８天＞９５％）作為礦物添加組分，產(chǎn)至博逡逑長新型建材有限公司，經(jīng)過檢驗分析，具體結果如下表２．３、２．４所示。逡逑表２．３礦渣主要化學成分（ｗｔ％）逡逑材料邐ＳｉＣｈ邐ＡＩ２Ｏ３邐Ｆｅ２0３邐ＣａＯ邐ＭｇＯ邐ＭｎＯ逡逑Ｓ９５邐３６．５邐１４．３邐３．２邐３３．６邐７．５邐０．８逡逑表２．４礦；查主要技術指標檢測結果逡逑＾邋＾邋比表面積密度含水率流動度比三氧化硫氯離子邋燒失量邋活性指數(shù)逡逑檢驗項目逡逑ｍ２／ｋｇ邋ｇ／ｃｍ２邋％邐％邐％邐含量％邋％邐％逡逑質量要求邐２４００邐＞２．８邐＜１邐＞９５邐＜４．０邐＜０．０６邐＜３．０邐７ｄ＞７５邐２８ｄ＞９５逡逑檢驗結果邐４３０邐２．８４邐０．４２邐１０５邐０．５７邐０．００８邐０．４６邐８５邐１００逡逑觀察礦渣的掃描電鏡ＳＥＭ照片可發(fā)現(xiàn)，Ｓ９５礦渣顆粒微觀形貌呈現(xiàn)為無規(guī)則菱形逡逑多面體

逡逑圖２．４硅灰粉體顆粒粒徑頻率分布逡逑從圖２．４中可發(fā)現(xiàn)，娃灰顆粒粒徑范圍處于１．６１８ｕｍ？３１．７４６ｕｍ之間；平均粒徑為逡逑８．５４９ｕｍ。檢驗分析其成分，可得到其化學組分，如下表２．５所示。逡逑表２．５硅灰化學成分分析（％）逡逑名稱邐ＳｉＣｈ邐ＡＩ２Ｏ３邐Ｆｅ＾Ｏｓ邐ＣａＯ＋ＭｇＯ邐Ｋ：０＋Ｎａ２0邐灼燒率逡逑ＳＦ邐９５邐１．２邐１．１邐１．５邐０．２邐１．０逡逑２．１．４鈉水玻璃逡逑水玻璃是由堿金屬氧化物以及ＳｉＯ：組成，化學式為Ｒ：Ｏ邋ｎＳｉＯ：，邋ｎ表示水玻璃溶液逡逑中二氧化硅與堿金屬氧化物摩爾數(shù)的比值，該值稱作水玻璃模數(shù)，代表溶液中堿性強度。逡逑１３逡逑

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本文編號：2784950