粉煤灰对水泥稳定钢渣力学与体积稳定性的影响研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suuuper4w
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文采用粉煤灰调节水泥稳定钢渣的宏观结构、消纳钢渣膨胀产物Ca(OH)2,以抑制水泥稳定钢渣的不均匀膨胀。研究了水泥粉煤灰稳定钢渣基层材料的力学性能与耐久性能,重点探讨了粉煤灰对水泥稳定钢渣膨胀行为的影响规律,并利用测试技术手段揭示了粉煤灰对钢渣膨胀的抑制机理。基于此,对比研究了不同粒径钢渣用于水泥粉煤灰稳定类路面基层材料的力学性能与体积稳定性的差异,成功铺筑了钢渣基层试验路,具有明显的经济效益。首先,本文研究了粉煤灰对水泥稳定钢渣力学性能与耐久性能的影响,结果表明:粉煤灰可显著提高水泥稳定钢渣的强度,当粉煤灰掺量为30%时,其7d强度较水泥稳定钢渣提高50%,且材料后期强度增长潜力大,90d强度增长率为190%。水泥稳定钢渣在掺入粉煤灰后的抗冻性能明显增强,28d冻融系数超过0.83。随粉煤灰掺量的增加,水泥粉煤灰稳定钢渣的无侧限抗压强度、劈裂强度以及抗压回弹模量呈先增加后下降的趋势,钢渣混合料在粉煤灰掺量为10%-30%时具有良好的强度性能。通过设计标准养护条件下的自由膨胀率实验及水浴实验,共同研究了水泥粉煤灰稳定钢渣的膨胀率及膨胀破坏情况,对比两种实验结果,开发出一种快速评价水泥粉煤灰稳定钢渣基层体积稳定性的实验方法,并利用测试手段,揭示粉煤灰抑制钢渣膨胀的机理。结果表明:随粉煤灰掺量的增加,水泥粉煤灰稳定钢渣的膨胀率和膨胀鼓包数目降低,悬浮型钢渣基层材料未发生膨胀破坏的现象。而且水浴实验与标准养护条件下自由膨胀率实验的试件完整性结果一致,可试作为快速检测水泥粉煤灰稳定钢渣体积稳定性的实验方法。X-CT、SEM-EDS和XRD测试结果表明:粉煤灰不仅可与钢渣生成的膨胀组分发生反应,且粉煤灰可改变材料的宏观结构以提高材料体积稳定性。依托实体工程,对比研究了不同粒径的钢渣对水泥稳定类路面基层力学性能及体积稳定性的影响规律,决定采用细钢渣作为原材料,进行水泥稳定碎石钢渣试验路的铺筑。对试验路段水泥剂量、压实度、含水率以及7d芯样强度进行检测,并观测试验路段的长期表现,结果表明水泥粉煤灰稳定碎石钢渣试验路满足技术要求,且半年后的试验路段完好,并未发生钢渣膨胀破坏的现象。
其他文献
钙矾石是水泥混凝土中的重要水化产物,对水泥早期性能和强度发展至关重要,此外,其还是一种潜在的经济性良好的重金属离子固化剂。但钙矾石结构复杂,其形成过程和稳定性对环境十分敏感,而且对不同重金属离子的固化机理相距甚远,这些隐藏在背后的规律仍然是一个未解之谜。研究重金属离子对钙矾石形成和稳定性的影响及重金属离子掺杂前后钙矾石结构的变化,对钙矾石的功能化应用具有重大意义。本文通过化学合成重金属离子掺杂型钙
学位
钢渣是钢铁冶炼过程中产生的一种工业副产品,产量逐年增加。钢渣较低的胶凝性能及潜在的安定性问题是限制其发展及工程应用的关键因素。目前我国钢渣的综合利用率只有30%,大量钢渣随意弃置及填埋,造成土地浪费、地下水及土壤污染的问题日益严峻。通过加速碳化养护钢渣制备高性能混凝土,不仅实现了钢渣的资源化利用,还起到了减少CO2排放的作用。本文基于颗粒最紧密堆积理论,创新提出一种浇筑成型的高性能可碳化混凝土(H
学位
聚合物电介质材料由于具有高击穿场强、良好的柔性和易于加工等优点,被广泛应用于电子电力系统和能源电网等领域。近年来,随着电子器件向着微型化和集成化的方向发展,这就对电介质材料的储能密度提出了更高的要求。为了进一步提高聚合物电介质材料的储能密度,研究者们将目光投向了有机/无机复合材料。根据储能密度的计算公式,储能密度与击穿场强的平方成正比,因此,提高材料的击穿场强能在更大程度上提升其储能密度。最近几年
学位
随着我国公路建设向中西部山区发展,隧道建设发展迅猛,隧道里程逐年增加。我国隧道路面多采用沥青混凝土,其热拌热铺时VOC释放量高,且沥青易燃;同时沥青混凝土中95%为集料,而我国优质天然集料资源日益短缺,亟需寻找替代资源。钢渣作为一种工业副产品,其抗滑耐磨以及与沥青黏附性好等特点赋予了其具有替代天然集料的优势。为此,本文拟开展温拌阻燃钢渣沥青混凝土研究,以期为隧道路面建设提供技术支撑。基于以上背景,
学位
随着“海洋强国”战略和“一带一路”经济合作倡议的提出,海洋开发将成为我国未来发展的重点,而当前应用于海洋工程的传统硅酸盐水泥基材料存在抗冲磨性能差,抗侵蚀性不足,性能劣化严重等问题,基于此,本文在传统硅酸盐水泥的基础上进行矿物优化调整提出高铁低钙水泥体系,其显著特征是C4AF~318%,C3S£50%。由于该水泥C3S含量略低,导致其早期水化活性不高。通过文献调研和实验验证,发现铜离子和铁相具有良
学位
WC-Co硬质合金中WC晶粒尺寸的减小可同时提高硬度和韧性,然而液相烧结过程中数小时的保温时间导致WC晶粒过度长大;用较低吨位的压制设备热压工模具钢预合金粉末制备较大尺寸的工模具钢材料时,为了获得必需的低变形抗力,热压温度通常选择固相线温度附近的高温,导致碳化物强烈的长大趋势。为了避免WCCo硬质合金液相烧结时WC晶粒的过度长大,以及工模具钢预合金粉末在固相线温度附近高温热压时碳化物的过度长大,本
学位
现代工业推动了我国经济日益发展并壮大,使人民生活品质有了显著提升,然而,它为人们带来便利的同时也逐渐破坏了人们赖以生存的家园。甲醛(HCHO)早在2017年被世卫组织列为一类致癌物,是一种对人体有毒有害的气体。所以对甲醛进行及时有效的检测是极其重要的,目前对甲醛的检测手段应用最为广泛当属金属氧化物半导体(MOS)气敏传感器,但因其在工作中极易受到其他气体的干扰而影响其对甲醛的敏感度,故本文利用丝网
学位
二维功能材料一直以来因高比表面积和高电荷转移而受到催化领域研究人员的广泛关注。通过对二维材料尺寸以及缺陷的控制,能够精确调控材料内部电子结构,从而显著改性催化效果。另外,二维材料不仅可以单独作为催化剂使用,也可以作为载体来搭载单原子以聚集电荷于活性点位上,从而增强催化能力。然而对于传统二维材料催化剂,尽管在催化活性上表现出明显的改善,但是在催化条件下的稳定性以及反应的选择性仍然是十分不足的。发掘新
学位
作为目前研究最为广泛的太阳能电池,有机—无机杂化钙钛矿(CH3NH3Pb I3)太阳能电池的认证光电转换效率已经达到25.5%,接近传统的晶硅太阳能电池。但是,其有机组分的不稳定阻碍了太阳能电池进一步的发展。全无机α-Cs Pb I3量子点在具有优异光学性能的同时具有高的热稳定性,是一种可以用来替代CH3NH3Pb I3的理想光吸收材料。但是,α-Cs Pb I3量子点的容忍因子较小,导致其相稳定
学位
仿生材料是近二十年里材料科学研究的热点。主要思想和方法是:发现和研究自然物质特殊或者有意义的结构和功能,然后通过各种制备手段获得类似结构的材料,进而得到类似的功能。几丁质/壳聚糖作为重要的天然高分子资源,可在建设资源节约型和环境友好型社会中发挥巨大作用。本论文以虾壳中提取的几丁质为模板原材料,通过自组装原理,在溶胶凝-胶体系下制备出具有仿生结构的几丁质/氧化硅有机无机杂化材料。实验结果证明,通过溶
学位