粉煤灰活性激发及其机理研究

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1、密级：公开工学硕士学位论文粉煤灰活性激发及其机理研究StudyontheActivationofFlyAshandItsMechanism培养单位：土木工程学院专业：道路与铁道工程研究生：张佩指导教师：籍凤秋教授二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人

2、完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要粉煤灰是高性能混凝土的理想矿物掺合料，作为一种火山灰质材料，在一定程度上能够提高新拌混凝土的工作性能，降低水化热，改善硬化混凝土后期强度和耐久性，因此备受关注和青睐。然而由于粉煤灰混凝土存在早期强度低等一些缺

3、点，导致其利用率较低。因此开展粉煤灰活性激发的研究，对解决粉煤灰的早期强度低和应用问题以及在混凝土中提高粉煤灰的掺量具有十分重要的意义。本文在分析测试粉煤灰的化学成分、形貌、粒度分布等物理力学性能的基础上，选择系列的硫酸盐类激发剂和生（熟）石灰粉碱性激发剂，通过试验对比研究上述激发剂单掺或复掺时其掺量对粉煤灰—水泥胶凝体系水化产物、水化过程、物理力学等性能的影响，确定一种对粉煤灰活性激发最有效的激发剂品种和掺量。采用XRD、SEM等微观手段研究活性激发剂对粉煤灰—水泥体系的水化产物组成、形貌以及微观结构等的影响，以揭示粉煤灰活性激发剂的作用机理。最后探讨粉煤灰活性激发剂对大掺量粉煤

4、灰泵送机制砂混凝土的和易性和力学性能的影响。实验结果表明，硫酸盐类激发剂中无水硫酸钠的提高效果最明显，其最佳掺量为1.5%；熟石灰的激发效果高于生石灰，掺加10%的熟石灰粉可使粉煤灰—水泥胶砂3d的抗折和抗压强度分别提高了94.7%和70.4%；1.5%无水硫酸钠+10%熟石灰粉复合激发剂可显著提高胶砂的3d强度，其中抗折抗压强度分别提高了121.1%和91.4%，对28d的强度也有一定的提高。同样该复合激发剂不仅改善机制砂泵送混凝土拌合物的和易性，也能较大提高混凝土的早期强度。采用XRD、SEM等微观手段分析粉煤灰活性激发机理发现，无水硫酸钠+熟石灰粉复合激发剂可以较好地激发粉煤

5、灰的活性，其激发机理在于复合激发剂能-2+2−够提供较多的OH、Ca、SO，所以可加快粉煤灰内部的活性SiO、AlO等4223的反应速度，使棒状的水化产物钙矾石（AFt）数量大大增加，因此加快了粉煤灰—水泥体系的水化速度和水化进程，提高了大掺量粉煤灰水泥基复合材料的早期强度。关键词：粉煤灰；硫酸盐激发剂；碱性激发剂；早期活性AbstractFlyashisanidealmineraladditionforhighperformanceconcrete.Aspozzolanicmaterial,itcangetsomuchattentionandfavorforimprovingth

6、eworkabilityoffreshconcrete,reducinghydrationheat,andimprovingthelong-termstrengthanddurabilityofhardenedconcretetosomeextent.However,duetosomeshortcomingssuchaslowearlystrengthandsoon,theutilizationdegreeofflyashconcreteislow.Therefore,theresearchontheactivationofflyashiscarriedout.Itisofgrea

7、tsignificancetosolvetheproblemsoflowearlystrengthandapplicationofflyashandtoincreasethecontentofflyashinconcrete.Onthebasisofanalyzingandtestingthephysicalandmechanicalpropertiesofflyash,suchaschemicalcomposition,morphologyandparticlesi