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1、廢棄混凝土細(xì)粉作摻合料的試驗(yàn)研究ExperimentalStudyonWasteConcretePowderasAdmixture研究生:咸佳蓓指導(dǎo)教師:丁向群教授學(xué)科專業(yè):材料科學(xué)與工程二〇一六年十二月分類號:學(xué)校代碼:10153UDC:密級:公開碩士學(xué)位論文廢棄混凝土細(xì)粉作摻合料的試驗(yàn)研究作者姓名:咸佳蓓入學(xué)年份:2014年09月指導(dǎo)教師:丁向群教授學(xué)科專業(yè):材料科學(xué)與工程申請學(xué)位:工學(xué)碩士所在單位:沈陽建筑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期:2016年12月論文答辯日期:2016年12月學(xué)位授予日期:2017年1月答辯委員會主席:王寶民答辯委員會組成:王寶民王元王晴張巨松
2、徐長偉論文評閱人:趙蘇龔燕華碩士研究生學(xué)士論文摘要I摘要廢棄混凝土的隨意占地堆放,造成了環(huán)境嚴(yán)重污染及資源巨大浪費(fèi),各國對廢棄混凝土的利用仍主要局限于再生粗骨料,而廢棄砂漿作為廢棄混凝土中成本較高的部分,利用價值未被充分開發(fā)。本文將廢棄混凝土中的砂漿組分粉磨粉碎,測試廢棄混凝土細(xì)粉的基本物理力學(xué)性能,在此基礎(chǔ)上,利用化學(xué)激發(fā)手段改善廢棄混凝土細(xì)粉混合水泥的力學(xué)性能,找到獲取高活性廢棄混凝土細(xì)粉的方法,利用廢棄混凝土細(xì)粉同時改變水灰比制備混凝土,測試其抗凍性能及抗氯離子滲透性,同時,對不同廢棄混凝土細(xì)粉摻量及細(xì)度的28d試樣、化學(xué)激發(fā)試驗(yàn)水泥試樣進(jìn)行微觀分析。試驗(yàn)研究及理論分析表
3、明:(1)廢棄混凝土細(xì)粉具有潛在的水化活性,通過物理方式可以激發(fā)其潛在活性。當(dāng)粉2磨時間達(dá)到210min,0.08mm篩余率為2.6%,比表面積增加到490m/kg,可作為水泥混合材使用。廢棄混凝土細(xì)粉的粉磨時間越長,細(xì)度越小,水泥膠砂強(qiáng)度越大;摻量越大,水泥砂漿強(qiáng)度總體呈降低趨勢,但當(dāng)摻量低于10%時,水泥砂漿仍具有較高強(qiáng)度。(2)廢棄混凝土細(xì)粉的摻加,導(dǎo)致水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量增加,水泥的初凝時間總體增加,終凝時間總體縮短,水泥砂漿收縮率值均低于未摻加廢棄混凝土細(xì)粉組,收縮性能得到改善。隨著廢棄混凝土細(xì)粉摻量的增加,水泥凈漿的流動度及流動度損失均呈降低趨勢;隨著減水劑摻量及水
4、灰比的增大,水泥凈漿流動度呈增加趨勢,流動度損失呈降低趨勢。(3)不同激發(fā)劑對廢棄混凝土細(xì)粉活性的激發(fā)效果不同,其中CaO和Na2SO4激發(fā)效果最佳,NaOH與CaSO4次之,Na2CO3最弱,CaCl2對廢棄混凝土細(xì)粉混合水泥基本無激發(fā)效果,最優(yōu)化配方為2%CaO+1%Na2SO4+0.25%NaOH+2%CaSO4,其28d抗折強(qiáng)度達(dá)到7.4MPa,抗壓強(qiáng)度達(dá)到36.7MPa。采用復(fù)合激發(fā)方式時,當(dāng)復(fù)合激發(fā)劑分別為CaO+Na2SO4、NaOH+CaSO4和CaO+NaOH時,激發(fā)效果最好的配合比分別為2:1、1:1和2:1,且復(fù)合激發(fā)劑CaO+Na2SO4時,對水泥砂漿的
5、激發(fā)效果最好。(4)凍融循環(huán)條件下,當(dāng)水灰比低于0.44時,經(jīng)25次凍融后,混凝土抗壓強(qiáng)度不降低反而略有升高,隨著廢棄混凝土細(xì)粉摻量增加,混凝土的抗凍性能總體呈下降趨勢,水灰比相同條件下,廢棄混凝土細(xì)粉摻量低于10%,混凝土的抗壓強(qiáng)度降低程度較小甚至增大。相同條件下,混凝土的質(zhì)量損失率及抗壓強(qiáng)度損失率隨著水灰比增加而增加。(5)廢棄混凝土細(xì)粉摻量及水灰比對于混凝土抗氯離子滲透性能影響也十分明顯,水灰比增加使相同廢棄混凝土細(xì)粉摻量的混凝土電通量先增加后減小,水灰比為0.44時抗氯離子滲透性能最佳;當(dāng)廢棄混凝土細(xì)粉摻量為10%時,其抗氯離子滲透效果仍然良好。(6)養(yǎng)護(hù)28d后摻廢棄
6、混凝土細(xì)粉的水泥水化后的晶相主要由Ca(OH)2、C-S-H凝膠以及鈣礬石等組成,激發(fā)效果越好,水化產(chǎn)物的衍射峰強(qiáng)度越高。廢棄混凝土細(xì)粉摻合料細(xì)度最小時,水泥水化產(chǎn)物生成量較高,體系結(jié)構(gòu)密實(shí);而當(dāng)廢棄混凝土細(xì)粉摻量為10%II摘要碩士研究生學(xué)士論文時,C-S-H及鈣礬石等峰強(qiáng)度最高,微觀結(jié)構(gòu)最緊密;當(dāng)摻量為40%時,主要水化產(chǎn)物峰值強(qiáng)度最低,體系結(jié)構(gòu)松散;激發(fā)效果較好的水泥砂漿樣品中產(chǎn)生了較多水化硅酸鈣和鈣礬石,體系密實(shí)度較高。關(guān)鍵詞:廢棄混凝土細(xì)粉;物理性能;激發(fā);抗凍性;抗氯離子滲透性;微觀分析碩士研究生學(xué)士論文AbstractIIIAbstractWasteconcret
7、epilingupatrandom,resultinginseriouspollutionoftheenvironmentandahugewasteofresources,theuseofwasteconcreteincountriesisstillmainlylimitedtotheregenerationofcoarseaggregate,Whilethewastemortarasapartofthecostofwasteconcrete,theuseofvaluehasnotbeenf