石灰石粉复合胶凝粉体材料的颗粒级配设计研究

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1、学校代号10532学号S12011186分类号TU525密级公开硕士学位论文石灰石粉复合胶凝粉体材料的颗粒级配设计研究学位申请人姓名贺阳培养单位土木工程学院导师姓名及职称黄政宇教授学科专业土木工程研究方向复合矿物掺合料的研究论文提交日期2015年5月28日学校代号：10532学号：S12011186密级：湖南大学硕士学位论文石灰石粉复合胶凝粉体材料的颗粒级配设计研究学位申请人姓名：贺阳导师姓名及职称：黄政宇教授培养单位：土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2015年5月28日论文答辩日期：2015年5月31日答辩委员会主席：史才军教授ParticleGra

2、dationDesignResearchAboutLimestonePowderCompositeGelledPowderMaterialsbyHEYangB.E.（HunanUniversity）2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinStructureEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorHUANGZhengyuMay,20

3、15湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的。除了文中特别加标注引用的内容外研究成果，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中化明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名曰期：：＾皮年（＾月之曰／学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可将本学位论文的全部

4、或部分内容编入有关数据库进行检、索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口。上相应方框＂＂Ｖ（请在内打）Ａ—作者签名：／＾寺日期：ＷＡ年Ｉ？月ｆ心日―导师签名：日期：片Ｋ年月Ｐ日石灰石粉复合胶凝粉体材料的颗粒级配设计研究摘要石灰石粉作为一种普遍而廉价的材料，其在复合胶凝材料中的合理应用，不仅能够很好地缓解当前粉煤灰等传统掺合料日益紧缺的现状，甚至能够成为功能性组分，解决一些地方性掺合料单掺时在流动性能等方面存在的缺陷与问题。因此，从当下愈发受到重视的

5、颗粒级配角度出发，研究石灰石粉在不同水泥基粉体胶凝体系中的复合应用特点，从而具有一定普适性且较大程度地实现石灰石粉的有效利用，意义重大。本文将粉体颗粒级配作为主要侧重点，尝试将石灰石粉作为功能性组分进行复合利用，通过引入级配参数，研究石灰石粉在几种复合胶凝体系中的应用特点及作用机理。结合实际项目，分别选取分布较为广泛的天然火山灰与自燃煤矸石作为复合组分，尝试从颗粒级配角度最大化发挥石灰石粉的性能特点，以解决这些地方性掺合料单掺时存在的问题，并取得了良好的效果。另一方面，将石灰石粉与超细粉煤灰和硅灰复合使用，依托Fuller曲线模型设计体系颗粒级配，通过达到最佳堆积

6、密度来最大化发挥石灰石粉在颗粒填充方面的优势，最终成功配制出强度及流动性能良好且较为经济的高性能复合掺合料。通过本文的研究得出：(1)在石灰石粉-天然火山灰复合体系中，保证充足的石灰石粉细颗粒含量以增大颗粒堆积密度十分重要。颗粒级配设计结果表明，复合粒度分布与水泥基本相同的天然火山灰以及细颗粒含量较高的石灰石粉最为适宜，能够在保证粉磨能耗成本经济性的同时，使体系性能得到较大程度的提高。(2)复合一部分粒度分布适宜的石灰石粉能够很好地解决自燃煤矸石单掺时流动性能较差的问题。其中，复掺细颗粒含量较高的石灰石粉以愈发接近Fuller曲线的级配要求，流动性能越好。颗粒级配

7、设计结果显示，复合中粒径D50为水泥0.75倍的自燃煤矸石以及D50为基准水泥0.348倍的石灰石粉，能够较好地发挥物理颗粒填充效应，使复合体系胶砂性能得到较大程度的优化。(3)在石灰石粉-超细粉煤灰-硅灰复合体系中，对水吸附性较小的石灰石粉在体系颗粒级配方面所发挥的填充作用相比材性更为重要，因此在定量硅灰等一些材性影响较大的组分后，根据石灰石粉的粒度分布，依托Fuller曲线最终确定出最接近体系最佳堆积密度的粉体复合比例，这种设计手段对于石灰石粉在该复合体系中的应用是十分可行的。(4)从颗粒级配角度出发，将石灰石粉作为功能性组分进行复合利用，用来解决一些地方性掺

8、合料单掺时