加气混凝土的纳米碳酸钙改性及高铝质加气混凝土的制备

摘要

在当今的建筑业中，利废节能、保护环境越来越成为人们关注的焦点。蒸压加气混凝土集轻质、保温、吸声、隔热等优点为一体，同时能利用尾矿等工业废弃物，作为一种新型墙体材料得到了重点推广和应用。然而，蒸压加气混凝土本身特有的多孔结构使其存在强度较低，干燥收缩率高等问题，导致墙体出现裂缝、保温性能下降，不利于这种墙体材料的进一步推广。针对这一情况，本文采用在蒸压加气混凝土中掺入纳米碳酸钙的方法对其性能进行改良，同时研究开发了一种利用陶瓷工业废弃物替代石英砂制备的高铝质蒸压加气混凝土，并对其力学性能、耐久性和微观结构进行了全面的试验研究，从而促进了蒸压加气混凝土的进一步推广应用。
　　首先在蒸压加气混凝土中掺入纳米碳酸钙，对不同纳米碳酸钙掺量下蒸压加气混凝土的抗压强度和干燥收缩特性的变化情况进行了研究，同时采用X射线衍射分析（XRD）和扫描电子显微镜(SEM)两种测试手段考察蒸压加气混凝土的矿物组成和微观结构，并在此基础上确定了纳米碳酸钙的最佳掺量，对提高蒸压加气混凝土的性能提供了一条可行的途径。
　　其次在蒸压加气混凝土中使用陶瓷废弃物替代部分石英砂，研究不同替代比例下蒸压加气混凝土的力学性能、耐久性和干燥收缩性能的变化，同时对蒸压加气混凝土的矿物组成和微观结构进行研究，分析了陶瓷废弃物对蒸压加气混凝土的作用机理，在此基础上确定了陶瓷废弃物的最佳替代量，提供了一种制备高铝质加气混凝土的方式，同时也提供了一条合理利用陶瓷工业废弃物、节约土地、保护环境的途径。

目录

声明

摘要

插图和附表清单

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 蒸压加气混凝土简介

1．2．1 蒸压加气混凝土的性能特点

1．2．2 蒸压加气混凝土的发展概况

1．2．3 蒸压加气混凝土的种类

1．3 蒸压砂加气混凝土的配合比及生产工艺

1．3．1 蒸压砂加气混凝土的配合比

1．3．2 蒸压砂加气混凝土的生产工艺

1．4 蒸压砂加气混凝土微观结构的形成机理

1．4．1 料浆发气的化学反应

1．4．2 料浆膨胀、稠化、凝结的物理-化学过程

1．4．3 坯体在蒸压养护时的水热反应过程

1．4．4 常见水热合成水化硅酸钙的性能

1．5 推广应用蒸压砂加气混凝土的优点

1．5．1 降低建筑能耗，节约能源

1．5．2 增加住宅的舒适度

1．5．3 减少环境污染，保护耕地

1．5．4 结构自重轻，减小基础和结构构件尺寸

1．5．5 施工效率高

1．5．6 抗震性能好

1．6 蒸压砂加气混凝土应用面临的主要问题

1．7 纳米碳酸钙在混凝土中应用的研究现状

1．8 陶瓷废弃物在混凝土中应用的研究现状

1．9 论文研究的主要内容

1．9．1 纳米碳酸钙对蒸压加气混凝土性能的影响

1．9．2 陶瓷废弃物制备的高铝质蒸压加气混凝土的性能

第2章 原材料及主要仪器

2．1 原材料

2．1．1 石灰

2．1．2 水泥

2．1．3 磨细砂

2．1．4 石膏

2．1．5 铝粉(铝粉膏)

2．1．6 纳米碳酸钙

2．1．7 陶瓷废弃物

2．1．8 稳泡剂

2．1．9 水

2．2 主要仪器

2．2．1 SM-500型试验磨

2．2．2 砂浆搅拌机

2．2．3 蒸压釜

2．2．4 恒温恒湿试验箱

2．2．5 NYL-60型60吨液压式万能试验机

2．2．6 101-1型电热鼓风恒温干燥箱

2．2．7 SP175型立式收缩仪

2．2．8 MNK1031型电子数显千分表

2．2．9 DKZ-5000抗折强度试验机

2．2．10 低温保存箱

2．2．11 CCB-70B型混凝土碳化试验箱

2．2．12 其他设备

2．3 测试手段

2．3．1 X射线衍射分析(XRD)

2．3．2 扫描电子显徽镜观察(SEM)

2．3．3 能谱分析(EDS)

第3章 纳米碳酸钙改性蒸压加气混凝土的力学性能、干燥收缩和机理探讨

3．1 纳米碳酸钙改性蒸压加气混凝土的力学性能

3．1．1 实验方案

3．1．2 实验配合比

3．1．3 试验试件的制备

3．1．4 结果分析

3．2 纳米碳酸钙改性蒸压加气混凝土的干燥收缩性能

3．2．1 蒸压加气混凝土的干燥收缩变形机理

3．2．2 实验方案

3．2．3 实验配合比

3．2．4 试验试件的制备

3．2．5 结果分析

3．3 纳米碳酸钙改性蒸压加气混凝土的机理探讨

3．3．1 X射线衍射分析(XRD)

3．3．2 扫描电子显擞镜分析(SEM)

3．3．3 纳米碳酸钙对蒸压加气混凝土的改性机理

3．4 中试及规模化生产

3．4．1 原材料处理

3．4．2 生产过程

3．5 掺入纳米碳酸钙制备蒸压加气混凝土的成本分析

第4章 陶瓷废弃物制备的高铝质蒸压加气混凝土的力学性能、耐久性和机理探讨

4．1 陶瓷废弃物制备的高铝质蒸压加气混凝土的力学性能

4．1．1 实验方案

4．1．2 实验配合比

4．1．3 试验试件的制备

4．1．4 结果分析

4．2 陶瓷废弃物制备的高铝质蒸压加气混凝土的耐久性

4．2．1 实验方案

4．2．2 实验配合比

4．2．3 试验试件的制备

4．2．4 结果分析

4．3 陶瓷废弃物制备的高铝质蒸压加气混凝土的干燥收缩

4．4 陶瓷废弃物制备的高铝质蒸压加气混凝土的机理探讨

4．4．1 X射线衍射分析(XRD)

4．4．2 扫描电子显徼镜观察(SEM)

4．4．3 能谱分析

第5章 结论

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

个人简历

攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果