复合水泥浆体的干燥收缩性能研究
Study on the Performance of Drying Shrinkage in Composite Cement Pastes
随着我国社会经济的高速发展,建筑行业对于水泥混凝土工程的质量要求在不断提高.而此时,矿产资源日益短缺,混凝土生产使用过程中产生的环境污染问题也日显突出,我国水泥工业必须向生产高性能水泥方向发展才行.因此,"水泥高效制备与低能耗应用"被列入到国家973重点基础研究发展计划中,以期使水泥混凝土产业走上健康发展的道路.我国工业生产中产生的各种活性废渣作为辅助性胶凝材料与水泥混凝土进行复合使用,不仅提高了混凝土的工作性能,同时降低了生产成本,减少了能源与资源的不断消耗,并且缓解了工业废渣给自然环境带来的大量污染.但是,在大掺量矿物掺合料长时间的应用到混凝土工程之后,出现了诸如开裂等问题,体积稳定性也就随之出现问题.而混凝土干燥收缩是其主要原因之一,干缩裂缝导致水泥混凝土耐久性下降,有时甚至导致结构破坏.因此,深入研究水泥基材料的干燥收缩特性及机理对解决混凝土干燥收缩开裂具有重要的意义.本文从两方而入手,首先用超细石灰石通过煅烧对粉煤灰进行活化改性,使粉煤灰玻璃体表而腐蚀并生成具有活性的硅酸盐矿物,改善粉煤灰颗粒和环境的接触界而来提高粉煤灰的活性,通过测量其干燥收缩、强度和水化程度来研究粉煤灰的改性对其性能的影响.其次,以水泥浆体为研究对象,采用粉煤灰与矿粉复掺,固定其掺量而改变水胶比,利用氮气吸附法测定其孔结构中的孔隙率、比表面积及孔径分布等数据,通过数据分析来探讨复合水泥浆体孔结构对干燥收缩特性的影响规律.研究结果如下:改性粉煤灰表面生成了钙铝硅酸盐等活性物质提高了粉煤灰的活性从而加速了粉煤灰在水泥浆体中的反应程度;改性粉煤灰能有效的抑制水泥浆体的干燥收缩,干燥收缩随石灰石掺量增大而增大,随保温时间的延长而降低,影响复合水泥浆体干燥收缩的因素除水分蒸发外,还有辅助混合材本身活性及表面结构形态;改性粉煤灰复合水泥浆体7d和28d强度随石灰石掺量增大而增大,随保温时间的延长而增大.随着改性粉煤灰掺量的增加,水泥浆体化学结合水含量逐渐增大,水泥水化程度随之增大,水化产物增多,增强了水泥浆体内部界面的结合力,提高了强度,抑制了水泥浆体的干燥收缩.粉煤灰与矿粉复掺的水泥浆体干燥收缩随水胶比的增大而增大,随龄期的增加收缩趋势变得平稳.总孔隙率、比表面积随着龄期的增加而减小,其变化量的趋势与干燥收缩变化趋势相似,说明总孔隙率、比表面积的变化与干燥收缩的变化有着相关性.相同水胶比时,孔径分布在1~25nm范围的毛细孔的孔隙率随龄期的增加而减小,相同龄期时,随着水胶比的增加,孔隙率也在增加,特别是孔半径在2nm左右的孔隙率增大的较为明显,对干燥收缩的影响最大.孔径为1-25nm孔的孔隙率对强度也有着影响.随着龄期的增长,孔径为1-25nm孔的孔隙率逐渐降低,强度增大.
- 作者：
- 梁作巧
- 学位授予单位：
- 安徽建筑工业学院
- 专业名称：
- 材料学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 孙道胜
- 中图分类号：
- TU528
- 关键词：
- 粉煤灰；矿粉；表面改性；水泥浆体；孔结构；干燥收缩
- fly ash；slag；surface modified；cement paste；pore structure；dryingshrinkage