粉煤灰与矿渣粉双掺对水泥基复合材料性能的影响

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1、密级：公开论文类型：应用研究类工程硕士学位论文粉煤灰与矿渣粉双掺对水泥基复合材料性能的影响TheEffectofCement-basedCompositeMaterialsAddingBothFlyAshandSlagPowder培养单位：材料科学与工程学院专业领域：材料工程学生姓名：张晓明校内导师：籍凤秋教授校外导师：李佑君高工二O一八年三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

2、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

3、。(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：摘要粉煤灰和矿渣粉由于具有活性效应、微集料效应和形貌效应，因此作为掺合料被广泛应用于水泥基复合材料中以替代部分水泥。因此粉煤灰和矿渣粉目前备受关注。本论文首先对粉煤灰和矿渣粉的粒度、比表面积以及微观形貌等性能进行了试验，然后分别探讨了单掺和复掺粉煤灰和矿渣粉对水泥胶砂以及机制砂混凝土性能的影响。最后采用XRD和SEM探讨了粉煤灰和矿渣粉单掺和复掺对水泥-粉煤灰-矿渣粉体系水化产物的组成、形貌和水化热的影响，以探讨粉煤灰与矿渣粉改善水泥基

4、复合材料性能的微观机理。由粉煤灰和矿粉对胶砂性能影响的实验结果得出，无论单掺粉煤灰还是矿粉，都有助于提高胶砂的流动度以及28d和56d的胶砂强度，但降低胶砂3d的强度，其中粉煤灰降低的幅度高于矿粉。复掺时，随着粉煤灰比例的提高，胶砂的流动度增加，但对胶砂3d强度发展不利。此外粉煤灰可以减小水泥胶砂的干缩率，而矿粉后增大水泥胶砂的干缩率，复掺后随着粉煤灰取代水泥比例的增加可减小胶砂的干缩。在机制砂混凝土中单掺粉煤灰能够显著提高混凝土的和易性，但同样会使早期强度降低，其中粉煤灰降低的幅度高于矿粉。但当矿粉掺

5、量过高时会导致混凝土拌合物和易性不良。因此粉煤灰和矿粉双掺时应按合适的比例进行。耐久性的试验结果表明，无论单掺还是双掺，矿粉和粉煤灰均有助于提高机制砂混凝土抗氯离子的渗透能力，但是对机制砂混凝土的抗碳化不利，其中矿粉的抗碳化能力要优于粉煤灰，双掺要好于单掺。单掺和复掺粉煤灰和矿粉后，浆体的1d、2d和3d的水化热都比基准的水泥试样降低，按照对水化热降低由高到低进行排序，单掺粉煤灰>复掺>单掺矿粉。XRD和界面的SEM结果表明，掺加粉煤灰和矿粉的3d水化产物中，片状的Ca（OH）2的数量减少，而棒状的钙矾

6、石（AFt）数量增多，同时掺入粉煤灰后生成了托贝莫来石相，因此改善了界面结构，提高了强度和抗氯离子渗透等耐久性，但降低了抗碳化性能。关键词：粉煤灰；矿粉；水泥基复合材料；作用机理AbstractFlyashandslagpowderarewidelyusedincementitiouscompositesinsteadofsomecementbecauseoftheiractiveeffect,microaggregateeffectandmorphologyeffect.However,ifflyas

7、horslagpowderisaddedalone,itwillhaveanadverseeffectontheperformanceofcement-basedcomposites.Therefore,itisveryimportanttostudytheinfluenceofflyashandslagpowdermixingtechnologyontheperformanceofcement-basedcomposites.Inthispaper,theparticlesize,specificsu

8、rfaceareaandmicromorphologyofflyashandslagpowderweretestedfirstly.Thentheeffectsofsinglemixedflyashandslagpowderontheperformanceofcementmortarandmachine-madesandconcretewerediscussedrespectively.Finally,theeffectsofflyasha