粉煤灰、磷石膏及电石渣用于水泥稳定土的研究

摘要

本文以水泥稳定土为基体，探讨了粉煤灰、磷石膏及电石渣等工业废渣对混合料抗压和抗裂性能的影响作用，并对各废渣作用机理做了初步分析。　　通过对混和料性能测试试验表明：粉煤灰、磷石膏及电石渣在适宜配比下，均可促进混合料中凝胶体和晶体的生成，从一定程度上增强混合料颗粒间的粘结作用，从而改善混合料抗压和抗裂性能。　　通过对混合料普遍机理分析并结合X射线扫描进行定性定量分析、电镜扫描进行微观形貌分析，结果表明：粉煤灰在水泥水化产物Ca(OH)2激发作用下，不仅自身参加火山灰反应，还可以促进粘土矿物间火山灰反应；磷石膏加入水泥粉煤灰稳定土可作为粉煤灰硫酸盐激发剂并与火山灰生成物水化铝酸钙发生反应，生成钙矾石晶体有效填充混合料孔隙；电石渣加入磷石膏－粉煤灰－水泥稳定土体系，可以参加水化反应并提高混合料碱度。粉煤灰、磷石膏和电石渣通过上述作用可增强混合料颗粒间粘结作用，从一定程度上改善混合料抗压和抗裂性能。　　另一方面，粉煤灰加量过多会使其不能被充分激发；钙矾石的生成会引起混合料中胶结物胶结不足且磷石膏的加入降低了混合料碱度；电石渣自身大的干缩容易使混合料产生裂纹，这将对混合料性能产生负面影响。由于在混合料中同时加入三种废渣，本文做了综合因素正交试验，以获得综合性能最佳配比。由正交试验结果表明：本试验条件下，混合料最优配比为粉煤灰加量10％、磷石膏加量24％、电石渣加量13％。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1水泥稳定土材料概述

1.1.1定义

1.1.2水泥稳定土的基本原理

1.1.3影响水泥稳定土的基本因素

1.1.4改善水泥稳定土的方法

1.2各废渣概述

1.2.1粉煤灰

1.2.2磷石膏

1.2.3电石渣

1.3各废渣应用研究现况

1.3.1粉煤灰的研究应用

1.3.2磷石膏的研究应用

1.3.3电石渣的研究应用

1.4本文研究理论依据

1.4.1水泥稳定土的强度作用机理

1.4.2粉煤灰的作用机理

1.4.3磷石膏的作用机理

1.4.4电石渣的作用机理

1.5本文研究目的及意义

第二章粉煤灰对水泥稳定土性能影响试验

2.1试验原料

2.2配合比设计

2.2.1水泥添加量的选取

2.2.2粉煤灰添加量的选取

2.3混合料性能及其试验方法

2.3.1基本性能试验方法

2.3.2试验研究性能试验方法

2.3.3混合料显微结构分析方法

2.4试验结果

2.4.1击实及7d无侧限抗压强度试验结果

2.4.2温缩试验结果

2.4.3干缩试验结果

2.4.4 XRD及定性分析试验结果

2.4.5 SEM试验结果

2.5试验结果分析

2.5.1粉煤灰对混合料7d无侧限抗压强度的影响

2.5.2粉煤灰对混合料温缩性能的影响

2.5.3粉煤灰对混合料干缩性能的影响

2.6稳定机理分析

2.7本章小结

第三章磷石膏及电石渣对水泥粉煤灰稳定土强度性能影响试验

3.1试验原料及性质分析

3.2磷石膏—粉煤灰—水泥稳定土试验

3.2.1配合比设计

3.2.2混合料性能及其试验方法

3.3.3试验结果

3.3.4试验结果分析

3.3.5作用机理初步分析

3.3电石渣—磷石膏—粉煤灰—水泥稳定土试验

3.3.1配合比设计

3.3.2混合料性能指标及试验方法

3.3.3试验结果

3.3.4试验结果分析

3.3.5作用机理初步分析

3.4小结

第四章综合因素正交试验

4.1正交试验设计方案

4.1.1确定考核指标

4.1.2确定考察因素及水平

4.1.3选择正交表

4.1.4根据所选正交表进行试验

4.2试验结果

4.2.1击实及7d无侧限抗压强度试验结果

4.2.2不同龄期各混合料温缩系数试验结果

4.2.3不同龄期各混合料干缩系数试验结果

4.3正交试验级差分析

4.3.1各试验级差分析结果

4.3.2级差分析结果综合

4.4 XRD衍射及SEM试验结果分析

4.5小结

第五章结论及进一步研究的问题

参考文献

致谢

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