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【6h】

大掺量混合材高强混凝土制备技术研究

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1 绪论

1.1研究背景(Background)

1.2大掺量混合材混凝土研究现状(Research Status of Concrete with High Volume of Cementitious Materials)

1.3 研究存在的问题(Existing Problems)

1.4 研究目标与意义(Research Objectives and Significance)

1.5 研究内容与技术路线(Research Contents and Technical Methods)

2原材料和试验方法

2.1 主要试验原材料及其性能(Main Test Raw Materials and Their Performance)

2.2试验方法(Test Methods)

3大掺量混合材超细水泥制备技术研究

3.1 超细水泥的制备(Preparation of Ultrafine Cement)

3.2大掺量混合材复合水泥强度影响因素研究(Influencing Factors of Composite Cement Strength with High Volume of Cementitious Materials)

3.3 大掺量混合材超细水泥胶砂试件强度预测模型(Strength Prediction Model for Ultrafine Cement Mortar with High Volume of Cementitious Materials)

3.4 大掺量混合材与超细水泥的作用机理分析(Mechanism of Ultrafine Cement and Mixed Material)

3.5本章小结(Conclusions)

4 水泥混合材的活性激发试验研究

4.1 粉煤灰活性的物理激发( Physical Excitation of Fly Ash Activity)

4.2酸激发大混合材掺量超细水泥试验研究(Acid Excitation of Cement Admixture)

4.3本章小结(Conclusions)

5大掺量混合材混凝土养护制度研究

5.1养护制度对大掺量混合材复合水泥强度的影响( Effect of Curing System on Strength of composite cement with High Volume of Cementitious Materials)

5.2蒸汽养护制度的研究(Steam Curing System)

5.3蒸养机理分析(Mechanism of Steaming)

5.4本章小结(Conclusions)

6大掺量混合材高强混凝土的配制研究

6.1超细水泥胶砂集料优化试验研究(Aggregate Optimization of Ultrafine Cement)

6.2 镍铁渣作为细骨料的研究(Nickel - Iron Slag as Fine Aggregate)

6.3 大掺量混合材高强混凝土的配制(Preparation of High Strength Concrete with High Volume of Cementitious Materials)

6.4本章小结(Conclusions)

7 结论与展望

7.1 研究结论(Main Conclusions)

7.2 不足与展望(Vista)

参考文献

作者简历

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摘要

工业废料如低等粉煤灰、矿渣、赤泥等带来的高产量、高污染和低利用率及水泥的资源短缺是当今世界面临的难题,为解决这两方面的问题,在配制混凝土时大掺量使用工业废料成为研究的热点,但是在大掺量混合材条件下配制的混凝土强度很低,制约了其在工程上的应用。
  本文采用微观分析和试验研究相结合的方法,综合使用水泥熟料超细粉磨、混合材活性激发、配合比优化和蒸压养护手段配制出大混合材掺量(等量取代水泥70%)、高强度(120MPa以上)混凝土。
  通过X射线衍射、扫描电镜等微观测试方法,对粉煤灰等混合材性能进行了分析研究,为工业废料用作超细水泥混合材奠定了理论依据。通过对水泥熟料进行不同程度粉磨,并对比掺入不同坚固性混合材后胶砂试件抗压强度,研究水泥熟料颗粒细度和混合材的坚固性对混凝土抗压强度的影响。研究结果表明:粉磨至超细的水泥可以反填充在混合材颗粒中,使得颗粒之间的粘结力增加,提高试件强度;而混合材对试件抗压强度的贡献为其活性与坚固性共同作用的结果。
  通过物理和化学手段激发混合材的活性,实现了大掺量混合材超细水泥强度提高。研究结果表明:粉煤灰的粉磨细度对水泥胶砂试件的抗压强度影响很大,随着粉煤灰比表面积的增大胶砂试件抗压强度增大;在大掺量混合材的条件下,与使用常规的盐类和碱类激发剂所不同,使用酸也可以用来激发混合材的活性。
  通过蒸养手段进一步提高大掺量混合材混凝土的强度,研究了蒸养制度对试件抗压强度的影响。研究结果表明:选择合适的试件初始强度及蒸压养护恒温温度和时间可以使得试件的抗压强度大于标养28天的抗压强度,解决了蒸养带来的强度损失缺陷;蒸压石灰水浴养护能解决试件失水问题,可以提高试件强度。
  通过使用中间集料和镍铁砂,实现了配制高强的胶砂试件,在此基础上研究了混凝土的抗压强度影响因素。研究表明:添加胶凝材料和镍铁砂之间的级配断层的中间集料可以大幅提高试件的强度;在综合使用超细水泥手段、物化激发混合材活性手段、蒸压石灰水浴手段和集料优化手段配制出的70%混合材掺量的混凝土,强度能够达到120MPa以上。

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