CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖抗冻性能研究

摘要

节能、环保型免烧砖已成为我国重点推广的新型建筑墙体材料（可取代黏土烧结砖）。在北方地区，免烧砖抗冻性不良的问题是制约免烧砖推广、应用的关键因素。论文针对免烧砖抗冻性不良的问题，研究了超细粉煤灰和有机硅憎水剂在CFB炉渣免烧砖中的作用效应，系统探讨了超细粉煤灰掺量和有机硅憎水剂掺量对CFB炉渣免烧砖抗冻性的影响规律。
　　本文主要研究对象为CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖，研究内容有如下几个方面:(1)研究成型制度、养护制度对CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖抗冻性的影响;(2)研究超细粉煤灰掺量对CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖冻融后吸水率、显气孔率、质量损失率和强度损失率的影响;(3)研究有机硅憎水剂掺量对CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖冻融后吸水率、显气孔率、质量损失率和强度损失率的影响;(4)通过XRD、SEM、DTA、IR分析超细粉煤灰或有机硅憎水剂对CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖抗冻性的影响机理。
　　论文通过对CFB炉渣-脱硫石膏体系水化过程、微观结构以及强度等性能的测试分析，揭示了超细粉煤灰和有机硅憎水剂对CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖抗冻性的影响规律。其研究结果表明:
　　(1)成型制度、养护制度对CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖的表观密度有重要作用，在成型压力26MPa、水固比0.13、胶集比7/3、养护温度75℃、养护时间9h下，CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖的致密度最佳，抗冻性最好。
　　(2)掺加超细粉煤灰增加了CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖水化产物的含量，当超细粉煤灰掺量为5％时，CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖的表观密度、吸水率和显气孔率最佳，免烧砖经15次冻融循环试验后，免烧砖的质量损失率和强度损失率最低，且均符合标准要求。
　　(3)有机硅憎水剂主要成分以硅氧键(Si-O)为主链，余链以-OH、-CH3、-C6H5等活性基团，可与基材表面活性基或吸附水发生缩合反应，形成主价键、氢键，或以偶极相互吸引，并牢固地和基材表面结合起来，从而使非极性的有机基团排列向外，从而生成牢固的疏水性网状硅氧烷分子膜，使CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖整体具有了憎水效果。当有机硅憎水剂掺量为1％时，CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖的吸水率、抗冻性最佳。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究背景和意义

1．1．1研究背景

1．1．2研究目的和意义

1．2循环流化床炉渣的研究现状

1．3冻融机理研究进展

1．3．1冰晶冻胀学说

1．3．2水压力学说[15-16]

1．3．3渗透压学说

1．3．4临界饱水度理论

1．3．5温度应力学说

1．4孔隙结构对冻融的影响机理

1．5孔隙结构对抗冻性影响研究进展

1．5．1孔隙结构对砂浆抗冻性影响研究

1．5．2孔隙结构对混凝土抗冻性影响研究

1．5．3孔隙结构对黏土砖抗冻性影响研究

1．5．4孔隙结构对免烧砖抗冻性影响研究

1．5．5孔隙结构对石膏基材料抗冻性影响研究

1．6超细粉煤灰对水泥基材料抗冻性的影响

1．7有机硅憎水剂对水泥基材料抗冻性的影响

1．8主要研究内容及技术路线

1．8．1主要研究内容

1．8．2技术路线

第二章原材料和试验方法

2．1原材料

2．1．1超细粉煤灰

2．1．2有机硅憎水剂

2．1．3循环流化床炉渣

2．1．4水泥

2．1．5脱硫石膏

2．1．6外加剂

2．2试验方法

2．2．1原料预处理

2．2．2 CFB炉渣免烧砖的制备工艺

2．2．3强度试验

2．2．4抗冻试验

2．2．5吸水率、显气孔率试验

第三章CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖抗冻性研究

3．1成型压力对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖抗冻性的影响

3．2水固比对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖抗冻性的影响

3．3胶集比对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖性能的影响

3．4养护温度对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖抗冻性的影响

3．5养护时间对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖抗冻性的影响

3．6小结

第四章超细粉煤灰对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖抗冻性影响的研究

4．1．1超细粉煤灰对CFB炉渣高强免烧砖原始堆积密度的影响

4．1．2超细粉煤灰对CFB炉渣高强免烧砖抗压强度的影响

4．2超细粉煤灰掺量对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖抗冻性的影响

4．3小结

第五章有机硅憎水剂对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖抗冻性影响的研究

5．1有机硅憎水剂掺量对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖力学性能的影响

5．1．1有机硅憎水机理研究

5．1．2有机硅憎水剂掺量对CFB炉渣高强免烧砖力学性能的影响

5．2有机硅憎水剂掺量对CFB炉渣／脱硫石膏高强免烧砖抗冻性的影响

5．3小结

第六章结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果