废玻璃粉掺合料对砂浆气体渗透性和力学特性的影响研究

摘要

废弃玻璃的消耗量占全世界固体废弃物消耗量的8%，把固体废弃玻璃作为矿物掺合料来生产砂浆，其物理特性、渗透特性、力学特性都直接影响废弃玻璃粉砂浆预期的耐久性能。为此，本文采用不同掺量废玻璃粉（0%、10%、30%、50%）替代水泥而制成的废玻璃粉砂浆为研究对象，从不同角度分析了废玻璃粉砂浆物理参数的变化规律，探讨了气体和液体渗透率、氯离子电通量、力学性能随不同掺量废玻璃粉变化的演化规律。研究的主要内容如下： 1、随着分压点的逐渐增大，废弃玻璃粉砂浆试样的氮气吸附量呈现指数型增大的趋势，且30%掺量的氮气吸附量明显最高。从废玻璃粉砂浆比表面积及孔径分析结果可以看出，掺量0%、50%废玻璃粉砂浆试样平均孔径明显要大于掺量10%、30%，说明掺量10%～30%的玻璃粉可以有效使砂浆试样内部孔径变小，但是孔径相差不大。 2、废玻璃粉砂浆表观渗透率随着掺量的增加先减小后增大，掺量为30%达到最小，掺量为50%达到最大。随着孔隙率的先减小后增大，气体渗透性的变化也很相似，且孔隙率与气体渗透性呈现出较好的线性相关性，其R2为0.8133。 3、结合所采用的两种渗透性试验方法不难看出,液体渗透方法所得出的试验数据与气体渗透方法相比较，其渗透率变化规律基本相同，充分证明了气体渗透数据的有效性。同时，液体渗透法对气体渗透法起到了很好的补充作用。 4、在龄期相同的情况下，随着废玻璃粉砂浆掺量增加，电通量先减小后增大，掺量30%最小，掺量50%最大。30%掺量的玻璃粉可以有效减少电通量，起到了很好的抗氯离子的渗透，而且气渗和液渗能力提高。可见，适当掺量的玻璃粉对砂浆的密实性和连通性会产生有利的影响。 5、在养护龄期内，所有试件中掺加10%玻璃粉的水泥砂浆试件抗压和抗折强度最大，而掺加0%、30%、50%玻璃粉的试件强度均低于掺加10%的玻璃粉水泥砂浆试件。 6、对以上所做的物理、渗透、力学实验得出的数据进行总结分析，可以得出：在废玻璃粉掺量为10%～30%时，砂浆的渗透性能和力学性能都能得到提高。

目录

声明

第1章 引言

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 文献综述

1.3.1 国内外研究现状和发展动态

1.4 玻璃的化学结构与组成

1.5 论文研究内容及实现方案

1.5.1 研究内容

1.5.2 研究框架与技术路线

第2章 试验材料与方法

2.1 试验原材料

2.1.1 水泥

2.1.2 细集料

2.1.3 玻璃粉

2.1.4 水

2.2 试样配合比设计

1、实验试样

2、玻璃粉水泥砂浆试件配合比计算

2.3 玻璃粉水泥砂浆试件的制备

2.4 试验方法

2.4.1 试验原理及过程

2.5 水泥砂浆渗透性计算方法

2.5.1 水泥砂浆气体渗透性计算

2.5.2 水泥砂浆液体渗透性计算

第3章 废玻璃粉水泥砂浆物理性质试验

3.1 比表面积与孔径分析测试

3.1.1 实验数据分析

3.2 密度与孔隙率实验

3.2.1 实验测试结果分析

3.3 本章结论

第4章 废玻璃粉水泥砂浆渗透性能试验

4.1 试验原材料

4.2 试验结果与分析

4.2.1 废玻璃粉砂浆气体渗透实验数据分析

4.2.2 孔隙率、孔径分布与气体渗透性的关系

4.2.3 废玻璃粉砂浆液体渗透实验数据分析

4.2.4 废玻璃粉水泥砂浆氯离子渗透实验数据分析

4.3 本章结论

4.3.1 废玻璃粉水泥砂浆渗透实验结论

4.3.2 废玻璃粉水泥砂浆氯离子实验结论

第5章 废玻璃粉水泥砂浆力学性能试验

5.1 原材料及试件制备

5.1.1 原材料

5.2 试验结果与分析

5.2.1 玻璃粉掺量对抗折强度的影响

5.2.2玻璃粉掺量对抗压强度的影响

5.3本章结论

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢