水淬锰渣混凝土的制备及耐久性研究

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1、桂林理工大学硕士学位论文摘要水淬锰渣是锰矿石冶炼生铁过程中排出的工业废渣。通常被当作废弃物堆积、填埋，已经成为影响该行业可持续发展的一大障碍。水淬锰渣制备混凝土掺合料，不仅提高了水淬锰渣的利用率，而且具有较高的附加值。水淬锰渣作为掺合料的研究多处于初级阶段，研究工作不够深入。如何设计水淬锰渣混凝土配比和优化混凝土性能，使大水淬锰渣量掺入混凝土，又达到预期的力学性能和工作性能。关系到能否最大限度提高水淬锰渣的利用率以及提高混凝土性能的重要问题。本论文以C30、C50两个强度等级的混凝土为研究对象，以混

2、凝土坍落度、3d、7d和28d。抗压强度为考核指标，进行正交设计，找出满足混凝土工作性能和力学性能的最优配比。在满足混凝土设计要求的前提下．提高水淬锰渣在混凝土中利用水平。采用x射线衍射分析、扫描电镜分析等现代研究方法，研究了水淬锰渣在混凝土中的物理化学效应。并进行了水淬锰渣和基准混凝土耐久性对比试验。研究了对水淬锰渣混凝土影响较大的水淬锰渣微粉、水泥、石子、砂、水和外加剂五个因素，进行正交试验。结果表明：水淬锰渣微粉等量替代40％的水泥，可以配制出经济合理、性能优良C30水淬锰渣混凝土，最适宜的配

3、合比为水泥188kg／m3，水淬锰渣微粉126kg／m3，石子1268kg／m3，砂子777kg／m3，水176kg／m3，减水剂5．7kg／m3；水淬锰渣微粉等量替代20％的水泥，完全可以配制出经济合理、性能优良C50水淬锰渣混凝土，最适宜的配合比为水泥416kg／m3，水淬锰渣微粉106kg／m3，石子1302kg／m3，砂子为532kg／m3。水为182kg／m3，减水剂掺量9．4kg／m3。研究了水淬锰渣混凝土的耐久性。C30和C50强度等级的水淬锰渣混凝土早期收缩率大于基准混凝土，但后期水

4、淬锰渣混凝土收缩率小于基准混凝土，整体表现出较好的体积稳定性；水淬锰渣掺入混凝土后，抗海水侵蚀能力明显改善，在模拟海水中的干湿循环侵蚀次数提高10次，质量和强度保持率均高于基准混凝土；水淬锰渣掺入混凝土后，混凝士的抗硫酸盐侵蚀能力大幅度提升，在硫酸盐溶液中干湿循环提高20次，均达到120次，抗压强度和质量损失破坏均得到延迟。水淬锰渣为活性掺合料，会发生二次水化。水淬锰渣的掺入能够改变混凝土生成产物，影响水化硅酸钙晶形，有利于混凝土强度增长。这些水化产物填充在混凝土毛细孔中，降低混凝土孔隙率，增大混凝

5、土密实性，提高混凝土耐久性。关键词：水淬锰渣：混凝土；正交试验；力学性能；耐久性桂林理工大学硕士学位论文ABSTRACTFerromanganeseslagasabyproductofmanganeseferroalloyistreatedasawaste．Itisusuallystackedandlandfill，hasbecomeamajorobstacletoindustrysustainabledevelopment．Therefore，ithasimportantsignificancet

6、ouseiteffectivelyasconcreteadmixture．NotonlyimprovetheutilizationofFerromanganeseslag，butalsohasahiiglladdedvalue．Butongranulatedslagdoadmixtureofresearchinitsinfancy，doesnothaveenoughin-

7、eslagconcreteperformance，mixedwithferromanganeseslagconcretedesired．mechanicalperformanceandworkperformance，relat．edtomaximizeferromanganeseslagutilizationandimprovetheperformanceofconcrete．Inthisresearch，C30，C50strengthgradeofconeretewasresearched．Con

8、creteslump，3d，7dand28dcompressivestrengthistestedfororthogonaltest．Tofindouttheaddressconcreteworkperformanceandmechanicalpropertiesofoptimalproportion,concretedesignrequirements，improvewaterquenchingslagutilizationlevelinconcrete．Findo