钛矿渣免烧轻质陶粒的制备及其性能研究

摘要

我国攀西地区高钛型高炉矿渣排放量和堆存量巨大，但其TiO2及相应的低活性晶体矿物含量高，导致水化活性偏低，直接用于水泥生产或混凝土制备将影响产品的力学性能。本文提出以高钛矿渣为主要原料，采用碱激发技术制备碱激发钛矿渣（AATS）和钛矿渣免烧轻质陶粒。研究了激发剂、水胶比、养护温度以及养护时间对AATS胶凝基体性能影响；选择合适配比的AATS胶凝基体粘结剂，以双氧水和铝粉为室温引气剂，通过圆盘造粒，制备了碱激发钛矿渣免烧轻质陶粒（SLWA）；最后以SLWA为轻集料，制备了轻集料混凝土，并研究了相关性能。
　　研究结果表明：水玻璃作为激发剂对钛矿渣激发效果良好，室温条件下，水玻璃掺量越大，水胶比越低，碱激发钛矿渣胶凝基体强度越高；90℃蒸汽养护12h可进一步提高碱激发钛矿渣胶凝基体强度。以铝粉和双氧水为引气剂，采用圆盘造粒，可制得700、800和900密度等级的陶粒。铝粉引气工艺简单，容易操作，制得陶粒堆积密度小，但内部通孔结构较多、吸水率大；双氧水引气易受环境条件影响，引气过程对工艺和操作要求更高，但制得的陶粒表面更光滑致密、内部孔结构均匀、通孔结构少、吸水率低，各项性能优于铝粉引气制备的陶粒。铝粉和双氧水复合引气，工艺与铝粉引气工艺相似，容易操作，制得的陶粒各项性能都优于两者单独引气制备的陶粒。选择筒压强度较高的800密度等级陶粒为轻集料，分别配制出容重1700kg/m3、1800kg/m3的轻集料混凝土，发现轻集料混凝土界面过渡区与普通骨料混凝土界面过渡区存在一定差异。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3研究思路及主要内容

2实验原材料、设备及方法

2.2仪器设备

2.3实验方法

3 碱激发钛矿渣胶凝基体性能研究

3.1水胶比对碱激发钛矿渣胶凝基体的影响

3.2水玻璃掺量对碱激发钛矿渣胶凝基体的影响

3.3养护制度对碱激发钛矿渣胶凝基体的影响

3.4本章小结

4碱激发钛矿渣陶粒的制备及性能研究

4.1陶粒制备基础配方探索

4.2铝粉做引气剂时制备钛矿渣陶粒的性能研究

4.3双氧水做引气剂时制备钛矿渣陶粒的性能研究

4.4铝粉和双氧水引气制备钛矿渣陶粒的工艺和性能对比

4.5铝粉和双氧水复合引气制备钛矿渣陶粒

4.4本章小结

5轻集料混凝土制备

5.1配合比设计

5.2砂率对轻集料混凝土性能的影响

5.2水胶比对轻集料混凝土性能的影响

5.4轻集料混凝土界面过渡区微观结构初探

5.5本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果