砒砂巖是由砂巖、砂頁巖及泥質(zhì)砂巖組成的特殊巖石互層,由于其遇水成泥、遇風成沙的特點導致黃河流域水土流失極其嚴重,同時泥沙大面積的長期淤積也給防洪安全帶來嚴峻考驗。砒砂巖本屬于黃河泥沙的范疇,設(shè)法通過改性的方法將其作為建材利用起來,不僅能夠緩解泥沙淤積問題,促進資源的充分利用,同時對于黃河泥沙的綜合治理具有重要的社會與經(jīng)濟意義。本文基于國家重點研發(fā)計劃項目第六課題“砒砂巖資源利用及生態(tài)產(chǎn)業(yè)技術(shù)與試驗示范”(項目編號:2017YFC0504506)部分,以將砒砂巖改性為具有一定強度的建筑材料為目標,研究了砒砂巖在不同配合比條件下的力學性能和耐久性及其影響因素,主要的研究內(nèi)容如下:(1)通過堿激發(fā)的方式對純砒砂巖進行改性,研究激發(fā)劑摻量和用水量對其力學性能的影響,結(jié)果表明:砒砂巖在無摻合料條件下經(jīng)堿激發(fā)作用強度較低,激發(fā)劑的摻入對砒砂巖的抗壓強度有一定的提高作用;隨用水量的提高改性砒砂巖的抗壓強度呈降低趨勢。(2)研究粉煤灰和礦粉與堿激發(fā)劑及其摻量變化對砒砂巖復(fù)合材料力學性能的影響,結(jié)果表明:隨著粉煤灰及礦粉摻量的增加,試件抗壓強度均呈增長趨勢;相比粉煤灰,礦粉對砒砂巖的強度增強作用更顯著;隨著激發(fā)劑摻量的增加改性試件強度逐漸增大。在礦粉摻量為40%、激發(fā)劑用量為5%、用水量為8%時,改性試件28d強度達到22.34MPa,可滿足人工防汛石料對材料的強度要求。(3)研究養(yǎng)護齡期與試件密度對改性砒砂巖-礦粉復(fù)合材料抗壓強度的影響及其作用機理,結(jié)果表明:齡期對改性砒砂巖早期強度影響顯著,試件強度隨齡期增長而增強,28d后則增長不大,砒砂巖內(nèi)部水化反應(yīng)主要在早期進行,后期水化反應(yīng)緩慢。隨著試件密度的提高,改性砒砂巖強度呈均勻增加趨勢。(4)對改性砒砂巖-礦粉復(fù)合材料進行抗凍性能、抗硫酸鹽侵蝕性能研究,結(jié)果表明:隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加改性試件強度及質(zhì)量均呈降低趨勢,砒砂巖的抗凍能力隨著礦粉用量的增加而增強。在礦粉摻量不小于20%時,經(jīng)25次循環(huán)試驗試件強度仍能保持在10MPa以上。隨著礦粉摻量的增加,改性試件抗硫酸鹽侵蝕性能略微增強。總體來看砒砂巖受硫酸鹽侵蝕影響較小,具有一定的抗硫酸鹽侵蝕能力。
【學位單位】：中原工學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TV49
【部分圖文】：

試驗用砒砂巖

試驗中用到的摻合料為粉煤灰與高爐礦渣粉（以下簡稱“礦粉”），粉煤灰為取自河南侯剛火電廠的二級 F 類粉煤灰，礦粉為取自于鄭州市超細礦粉有限公司生產(chǎn)的 S95 高爐礦渣粉，試驗樣品見圖 2.4、圖 2.5，能參數(shù)如表 2.3 所示。

試驗中用到的摻合料為粉煤灰與高爐礦渣粉（以下簡稱“礦粉”），粉煤灰為取自河南侯剛火電廠的二級 F 類粉煤灰，礦粉為取自于鄭州市超細礦粉有限公司生產(chǎn)的 S95 高爐礦渣粉，試驗樣品見圖 2.4、圖 2.5，能參數(shù)如表 2.3 所示。
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本文編號：2890539