掺杂矿渣对水泥收缩补偿效应的影响论文

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1、掺杂矿渣对水泥收缩补偿效应的影响毕业论文目　　录引　　言11文献综述21.1矿渣概述21.1.1矿渣的形成21.1.2矿渣的分类21.1.3矿渣的组成31.1.4矿渣的微观结构31.1.5矿渣的水化硬化反应41.1.6矿渣水泥的收缩补偿机理51.1.7矿渣在水泥中的应用61.2激发剂81.2.1激发剂的分类81.2.2双重激发剂81.3膨胀机理81.3.1钙矾石早期膨胀机理81.3.2方镁石的后期膨胀92实验部分102.1实验目的102.2实验原料102.3实验设备102.4实验步骤(第一阶段)11

2、2.4.1标准稠度需水量测定112.4.2矿渣水泥试块胶砂成型122.4.3矿渣水泥试块的养护132.4.4矿渣水泥试块抗折强度测定132.4.5矿渣水泥试块抗压强度测定1322.4.6矿渣水泥试块收缩补偿膨胀率的测定142.4.7实验配合比设计[27]142.4.8实验数据记录152.4.9实验原因分析182.5实验步骤(第二阶段)222.5.1实验配合比设计[33]222.5.2实验数据记录222.5.3实验现象分析25结　　论29致　　谢30参考文献312引　　言水泥混凝土是最为常用的路面材料

3、之一。它在硬化过程中往往会发生明显的体积收缩，其主要来源包括水泥浆体硬化产生的化学收缩[1]、自收缩以及材料失水引起的干缩等。在实际路面结构中，由于受到外在结构约束(如钢筋)以及内部组分的约束(如骨料)，材料的收缩受到限制，在内部产生裂纹。在材料设计、结构设计和结构施工阶段，如果没有采取适当措施控制收缩，材料自身存在的裂纹将会成为影响结构耐久性和安全性的重要因素[2]。混凝土裂缝几乎是所有工程技术人员都会面临的难题。目前，在混凝土中掺加膨胀剂制作微膨胀补偿收缩混凝土的技术已成为混凝土工程控制裂缝较为

4、理想的方法之一，并为广大设计、施工、建设方面的人员所接受。同时随着高性能混凝土的应用日趋广泛，对补偿收缩提出了更高的要求。矿渣用于水泥混合材或混凝土矿物掺合料，在降低产品成本、保护环境方面具有重要意义，同时，也影响到水泥的水化硬化过程，导致水泥混凝土某些性能的改变，体积变形性能是水泥及其混凝土性能的重要方面[3]，为了补偿水泥及其混凝土在水化硬化过程中产生的体积收缩，人常常在水泥生产或混凝土拌制时引入膨胀，而应用水泥混合材或混凝士矿物掺合料[4]，不可避免地影响到水泥及其混凝土的膨胀性能，本次实验研

5、究矿渣对水泥膨胀性能的影响情况，并对影响的机理进行了一些探讨，目的是想生产膨胀型水泥或配制膨胀混凝土。1文献综述1.1矿渣概述1.1.1矿渣的形成高炉矿渣[5]是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。在冶炼生铁时，加入高炉的原料，除了铁矿石和燃料(焦炭)外，还有助熔剂。当炉温达到1400℃-l600℃时，助熔剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和矿渣。高炉矿渣是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质所组成的易熔混合物。从化学成分上看，高炉矿渣是属于硅酸盐质材料。每生产1t生铁时高炉矿渣的排放量，随着矿

6、石品位和冶炼方法不同而变化。例如采用贫铁矿炼铁时，生产1t生铁产出1.0-2.0t高炉矿渣；用富铁矿炼铁时，生产lt生铁只产出0.25t高炉矿渣。由于近代选矿和炼铁技术的提高，每吨生铁产生的高炉矿渣量已经大大下降[6]。1.1.2矿渣的分类由于炼铁原料品种和成分的变化以及操作等工艺因素的影响，高炉矿渣的组成和性质也不同。高炉矿渣的分类主要有两种方法。按照冶炼生铁的品种分类高炉矿渣按冶炼生铁的品种可分为：铸造生铁矿渣，冶炼铸造生铁时排出的矿渣；炼钢生铁矿渣，冶炼供炼钢用生铁时排出的矿渣；特种生铁矿渣，

7、用含有其他金属的铁矿石熔炼生铁时排出的矿渣。按矿渣的碱度分类高炉矿渣的化学成分中的碱性氧化物之和与酸性氧化物之和的比值称为高炉矿渣的碱度或碱性率(以M0表示)，即碱性率Mo=(CaO+MgO)／(SiO2+A12O3)[7]按照高炉矿渣的碱性率(Mo)可把矿渣分为如下3类：碱性矿渣：碱性率Mo>1的矿渣；中性矿渣：碱性率Mo=1的矿渣；酸性矿渣：碱性率Mo<1的矿渣；碱性率比较直观地反映了矿渣中碱性氧化物和酸性氧化物含量的关系。1.1.1矿渣的组成高炉矿渣中主要的化学成分是SiO2、A12O3、Ca

8、O、MgO、MnO、FeO、S等。此外,有些矿渣还含有微量的TiO2、V2O5、Na2O、BaO、P2O5、Cr2O3等。在高炉矿渣中CaO、SiO2、Al2O3占重量的90％以上。高炉矿渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在。碱性高炉矿渣中最常见的矿物有黄长石、硅酸二钙、橄榄石、硅钙石、硅灰石和尖晶石。酸性高炉矿渣由于其冷却的速度不同，形成的矿物也不一样。当快速冷却时全部凝结成玻璃体；在缓慢冷却时(特别是弱酸性的高炉渣)往往出现结晶的矿物相。如黄长石、假