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《中国建筑材料科学研究总院》 2010年
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石灰石粉作混凝土掺合料的性能研究及机理分析

文俊强  
【摘要】:石灰石粉作为混凝土掺合料已越来越多的出现在实际工程中,但在使用过程中仍存在工作性能、力学性能和耐久性能等方面的问题。为此,本文分析研究了石灰石粉作混凝土掺合料的性能和机理。 用Marsh法测定了石灰石粉与减水剂的适应性;利用砂浆强度试验测定了石灰石粉的比强度;利用干缩试验测定了含石灰石粉水泥基材料的稳定性,用水化热试验测定了石灰石粉对水泥水化放热的影响;利用XRD、SEM-EDS、IR等测试方法研究了含石灰石粉胶凝材料的水化机理和微观结构;利用改进的绝对体积法制备了含石灰石粉的混凝土;利用酸、碱、盐侵蚀法,冻融循环法和氯离子渗透法研究了含石灰石粉混凝土的耐久性;运用图像分析法和压汞法研究了含石灰石粉混凝土的孔结构;运用灰色理论对含石灰石粉混凝土的氯离子渗透性与孔结构的关系进行了研究。 结果表明,聚羧酸系减水剂与含石灰石粉水泥浆体的适应性最佳,而且随着石灰石粉掺量的增加,浆体的流动度逐渐增大。按照石灰石粉掺量30%计算,石灰石粉1d强度比为80.3%,随着龄期的增长石灰石粉的强度比逐渐减小。石灰石粉掺入会使水泥砂浆干缩率增大,但掺量30%试样28d的干缩率小于0.1%。石灰石粉掺入会降低水泥的水化放热,石灰石粉掺入30%的情况下,可以降低水泥的水化放热量21%。 含石灰石粉试样中有单碳水化铝酸钙Ca4Al2O6·CO3·11H2O存在,其形貌呈层片状,不规则排列。含石灰石粉水泥硬化浆体中,发现部分方解石周围存在凝胶及氢氧化钙晶体;部分方解石周围有层片状结构的水化产物生成。含石灰石粉试样在90d龄期之内,Si-O非对称伸缩的吸收频率没有出现向高波数方向移动,石灰石粉的存在没有改变水泥水化产物结构的聚合度。 强碱溶液或高浓度硫酸盐腐蚀3个月,对含石灰石粉混凝土没有形成侵蚀破坏,反而强度有所增加。强酸腐蚀3个月,含石灰石粉混凝土的腐蚀现象较明显,但增大石灰石粉的比表面积则可以明显改善混凝土的抗酸性能。冻融循环50次对含石灰石粉混凝土基本无损害;冻融循环200次,石灰石粉掺量30%的混凝土质量损失3.84%,而复掺形式混凝土的抗冻性能良好,质量损失均小于2.0%。石灰石粉混凝土的28d龄期氯离子渗透系数大于3.0×10-12m2/s,而经过长龄期养护、提高石灰石粉的细度或者与其它掺合料复掺均可降低氯离子渗透系数至1.0×10-12m2/s以内。 从三个维数对含石灰石粉混凝土的孔结构参数:孔表面粗糙度Dr、孔轴线曲折度Dm和孔空间分布特征值Db分别进行了分析研究,结果表明:所配制混凝土的孔表面粗糙度介于1.000-1.053之间,其中含石灰石粉混凝土的孔表面粗糙度较大,随着龄期的增长孔粗糙度逐渐减小;所配制混凝土的孔轴线曲折度介于2.390-2.444之间,粉体的颗粒形貌对于混凝土孔曲折度的影响较大,含石灰石粉混凝土具有较大的孔轴线曲折度,龄期增长孔曲折度逐渐增大;所配制混凝土的孔空间分布特征值介于3.067-3.188之间,石灰石粉的掺入增加了混凝土的孔体积分形维数,使混凝土孔空间分布更复杂,龄期增长孔空间分布特征值逐渐增大。 根据灰色关联理论,计算差分还原方程结果表明,含石灰石粉混凝土的氯离子渗透性与孔表面粗糙度、孔轴线曲折度以及孔空间分布特征值密切相关。三种孔结构参数对混凝土氯离子渗透性影响的显著性依次为:孔轴线曲折度孔空间分布特征值孔表面粗糙度。
【学位授予单位】:中国建筑材料科学研究总院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU528

【引证文献】
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1 郭锴;抗氯盐硅酸盐水泥级配与组成优化研究[D];华南理工大学;2013年
【参考文献】
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1 王冲;蒲心诚;陈科;刘芳;吴建华;彭小芹;;超低水胶比水泥浆体材料的水化进程测试[J];材料科学与工程学报;2008年06期
2 阎培渝;张庆欢;;活性或惰性掺和料对复合胶凝材料水化性能的影响[J];铁道科学与工程学报;2007年01期
3 陈雷;肖佳;陶路;;超塑化剂和水泥与石灰石粉的相容性[J];低温建筑技术;2008年02期
4 M.Daimon ,E.Sakai ,涂成厚;石灰石粉的应用[J];国外建材科技;1999年04期
5 陆平,陆树标;CaCO_3对C_3S水化的影响[J];硅酸盐学报;1987年04期
6 章春梅,V.S.Ramachandran;碳酸钙微集料对硅酸三钙水化的影响[J];硅酸盐学报;1988年02期
7 王稷良;周明凯;贺图升;柯国炬;崔巩;;石粉对机制砂混凝土抗渗透性和抗冻融性能的影响(英文)[J];硅酸盐学报;2008年04期
8 刘数华;阎培渝;;石灰石粉在复合胶凝材料中的水化性能[J];硅酸盐学报;2008年10期
9 蒋永惠,阎春霞;粉煤灰颗粒分布对水泥强度影响的灰色系统研究[J];硅酸盐学报;1998年04期
10 雷昌聚;掺磨细石灰石粉混凝土的试验与应用[J];混凝土;1996年04期
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1 董刚;粉煤灰和矿渣在水泥浆体中的反应程度研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2008年
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1 韩涛;矿渣粉粒度分布特征及其对水泥强度的影响[D];西安建筑科技大学;2004年
2 贾永刚;基于图像处理的材料细观结构分析方法研究[D];南京林业大学;2006年
3 尹红宇;混凝土孔结构的分形特征研究[D];广西大学;2006年
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1 邢锋,冷发光,冯乃谦,李伟文;高性能混凝土骨料数量效应研究[J];四川建筑科学研究;2001年02期
2 殷素红,文梓芸;富钙混凝土与大掺量粉煤灰混凝土耐久性问题的研究思路[J];四川建筑科学研究;2003年04期
3 赵文兰;汤寄予;;自密实混凝土的力学性能研究[J];四川建筑科学研究;2006年02期
4 乔宏霞;何忠茂;刘翠兰;;SO_4~(2-)环境下高性能混凝土耐久性研究[J];四川建筑科学研究;2006年03期
5 伍勇华;李国新;申富强;南峰;;无机盐早强剂对高效减水剂与水泥相容性的影响[J];四川建筑科学研究;2006年06期
6 华建民;高育欣;;温度作用对混凝土墙体早期开裂的影响分析与计算[J];四川建筑科学研究;2008年02期
7 何娟;;氨基磺酸盐高效减水剂对混凝土耐久性的影响[J];四川建筑科学研究;2008年02期
8 霍世金;尚建丽;;机制砂配制C60高性能混凝土试验研究及工程应用[J];四川建筑科学研究;2008年03期
9 张文武;王振龙;何兆益;;混凝土碱集料反应预防措施的再认识[J];四川建筑科学研究;2009年01期
10 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期
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1 巩城城;马凤山;张亚民;王善飞;刘自成;;基于岩体结构面统计与分维数的岩体质量评价及其在矿山工程中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 吴小缓;芦青;黄明;;大掺量粉煤灰生产粉煤灰硅酸盐水泥的成本效益分析[A];2011中国水泥技术年会暨第十三届全国水泥技术交流大会论文集[C];2011年
3 张新伟;赵学观;焦维鹏;邵志刚;高连兴;;玉米种子内部机械裂纹扩展模拟及动力学分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 程根银;郭夕祥;李波;陈学习;马玉娇;;基于灰色关联度神经网络预测煤层瓦斯含量研究[A];中国职业安全健康协会2009年学术年会论文集[C];2009年
5 王明;李庶林;;声发射技术在结构安全监测中的研究与应用概述[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
6 许勇;张季超;李伍平;;饱和软土微结构分形特征的试验研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 李智敏;苟先太;金炜东;刘娅;;微地震信号的分形特征[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
8 张琛;;贫信息地区建设用地需求量预测方法研究——以湖北省襄阳区为例[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
9 刘静;;消防指挥决策灰色关联分析方法研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(四)[C];2007年
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1 王桂芳;铝柱撑蒙脱石的制备、结构及其吸附性能研究[D];山东科技大学;2010年
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3 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
4 毕建聪;铟铁铜掺杂铌酸锂晶体的制备及结构与光折变性能研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
5 于群;电力系统大停电的自组织临界特性研究[D];中国电力科学研究院;2010年
6 李建新;高温重构对钢渣组成、结构与性能影响的研究[D];华南理工大学;2011年
7 黎鹏平;胶凝材料组成与钢筋混凝土氯离子腐蚀研究[D];华南理工大学;2010年
8 宋兵;桩侧摩阻力特性的研究[D];华南理工大学;2010年
9 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
10 杨婷婷;基于集料功能设计的水泥石界面性能研究[D];武汉理工大学;2010年
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2 杜武青;西部大气环境中聚酯玻璃钢老化及室内外老化相关性研究[D];南昌航空大学;2010年
3 杨明林;塑性混凝土配合比及性能指标试验研究[D];郑州大学;2010年
4 于霖;碱激发矿渣胶凝材料的制备及其性能研究[D];郑州大学;2010年
5 余远明;安钢钢渣辅助胶凝性的优化研究[D];郑州大学;2010年
6 陈高锋;钢丝网约束混凝土轴压性能试验研究[D];郑州大学;2010年
7 赵亮平;高温中纤维矿渣微粉混凝土力学性能研究[D];郑州大学;2010年
8 孟丽峰;粉煤灰基地质聚合物的强度影响因素及其固化Pb~(2+)的形态分析[D];郑州大学;2010年
9 罗寅;舰船冲击环境分形特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 白雪;世界油船订单量的波动及其预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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1 耿春雷;徐永模;翁端;;混凝土中钢筋保护技术研究进展[J];材料导报;2009年09期
2 施惠生;韩曦;王琼;於林锋;;超细粉煤灰复合掺合料研究[J];粉煤灰;2010年06期
3 张雅杰,冯辉,郭永辉;粉煤灰在混凝土中适宜掺量的研究[J];粉煤灰综合利用;2004年01期
4 王成启;胡力平;时蓓玲;马勇;;抗氯盐硅酸盐水泥的研制与在洋山港中的应用[J];中国港湾建设;2006年02期
5 王绍东,黄煜镔,王智;水泥组分对混凝土固化氯离子能力的影响[J];硅酸盐学报;2000年06期
6 王昕,白显明,刘晨,江丽珍,肖忠明;颗粒形貌对水泥性能的影响[J];硅酸盐学报;2004年04期
7 贡金鑫,赵国藩;钢筋混凝土结构耐久性研究的进展[J];工业建筑;2000年05期
8 肖佳;邓德华;唐咸燕;陈烽;陈雷;;矿渣和石灰石粉双掺对混凝土抗氯离子渗透性能影响的试验[J];工业建筑;2007年10期
9 沈德建;吴胜兴;;大气环境钢筋混凝土锈蚀梁顺筋裂缝规律试验研究[J];工业建筑;2007年11期
10 高怀英;马树军;黄国泓;;大掺量磨细矿渣混凝土国内外研究与应用综述[J];海河水利;2006年03期
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1 黎鹏平;胶凝材料组成与钢筋混凝土氯离子腐蚀研究[D];华南理工大学;2010年
2 张同生;水泥熟料与辅助性胶凝材料的优化匹配[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
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1 王建萍,王家平,许建广;数字图像处理在定量金相分析中的应用[J];材料导报;2003年01期
2 龚尚龙;水泥胶微观结构量测方法的研究[J];重庆交通学院学报;1994年02期
3 阎培渝,韩建国,徐志全;水胶比和组成对补偿收缩胶凝材料水化程度与水化产物的影响[J];铁道科学与工程学报;2004年02期
4 周瑞忠;混凝土结构裂纹尖端应力场奇异性的分形力学意义[J];大连理工大学学报;1997年S1期
5 倪玉山;混凝土细观结构断裂的分形分析[J];大连理工大学学报;1997年S1期
6 王铁成,杨建江;混凝土结构裂缝状态及其扩展的分形几何解析[J];大连理工大学学报;1997年S1期
7 郑克仁,孙伟,贾艳涛,郭丽萍;水泥-矿渣-粉煤灰体系中矿渣和粉煤灰反应程度测定方法[J];东南大学学报(自然科学版);2004年03期
8 张云升;孙伟;郑克仁;贾艳涛;;水泥-粉煤灰浆体的水化反应进程[J];东南大学学报(自然科学版);2006年01期
9 潘钢华,王爱勤,孙伟,张承志,钟白茜,杨南如;改善粉煤灰水泥早期性能的两个措施[J];东南大学学报;1998年01期
10 彭志忠;准晶体的构筑原理及微粒分数维结构模型[J];地球科学;1985年04期
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1 郭剑飞;混凝土孔结构与强度关系理论研究[D];浙江大学;2004年
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8 庄沪丰;;石灰石粉品质对湿法烟气脱硫性能的影响[J];中国环保产业;2008年09期
9 刘数华;阎培渝;;石灰石粉在复合胶凝材料中的水化性能[J];硅酸盐学报;2008年10期
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1 方坤河;杨华山;涂胜金;;碾压混凝土中石灰石粉掺合料的效应研究[A];中国碾压混凝土筑坝技术(2008)[C];2008年
2 林培仁;李章建;潘盛仁;梁丽敏;曹宝;;石灰石粉对混凝土工作性和力学性能的影响[A];全国混凝土新技术、新标准及工程应用——“全国混凝土新技术、新标准及工程应用”学术交流会暨混凝土质量委员会和建筑材料测试技术委员会2010年年会论文集[C];2010年
3 侯云芬;黄天勇;孙永梅;杨文烈;;熟料-石灰石粉-燃煤灰复合胶凝材料的性能[A];全国混凝土新技术、新标准及工程应用——“全国混凝土新技术、新标准及工程应用”学术交流会暨混凝土质量委员会和建筑材料测试技术委员会2010年年会论文集[C];2010年
4 刘数华;阎培渝;;含石灰石粉和粉煤灰复合胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀特性[A];中国碾压混凝土筑坝技术(2010)[C];2010年
5 刘数华;阎培渝;;石灰石粉在复合胶凝材料水化中的作用机理[A];中国碾压混凝土筑坝技术(2008)[C];2008年
6 吴定燕;方坤河;刘永和;;石灰石粉对碳酸盐骨料ASR活性的抑制研究[A];中国碾压混凝土筑坝技术(2010)[C];2010年
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8 刘数华;王军;;石灰石粉在超高强混凝土RPC中的作用机理[A];全国混凝土新技术、新标准及工程应用——“全国混凝土新技术、新标准及工程应用”学术交流会暨混凝土质量委员会和建筑材料测试技术委员会2010年年会论文集[C];2010年
9 崔玉忠;崔琪;沈荣熹;;石灰石粉对纤维水泥制品材性的影响及其作用机理的研究[A];全国第五届纤维水泥与纤维混凝土学术会议论文集[C];1994年
10 吴刚;沈玉祥;穆璐莹;;火电厂FGD脱硫系统中石灰石粉的制备技术[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
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1 文俊强;石灰石粉作混凝土掺合料的性能研究及机理分析[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
2 王惠挺;钙基湿法烟气脱硫增效关键技术研究[D];浙江大学;2013年
3 周家平;气氛对煤燃烧和SO_2/NO_x迁移的机理及动力学特性影响的研究[D];重庆大学;2010年
4 田立江;双循环多级水幕反应器脱硫性能研究[D];中国矿业大学;2010年
5 李长成;水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀破坏及预防措施研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2011年
6 王军;相变控温混凝土的理论基础研究和制备[D];武汉理工大学;2011年
7 钱匡亮;纳米CaCO_3对水泥基材料的作用、机理及应用研究[D];浙江大学;2011年
8 张彩庆;电厂湿法烟气脱硫系统对环境质量改善及经济性分析[D];华北电力大学;2012年
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1 熊远柱;高掺量石灰石粉对混凝土耐久性的影响[D];武汉理工大学;2010年
2 金勇刚;石灰石粉—粉煤灰—水泥胶凝材料性能的研究[D];中南大学;2011年
3 许彩云;掺石灰石粉胶凝材料收缩性能改善研究[D];中南大学;2012年
4 成丹;水泥—石灰石粉复合胶凝材料早期开裂性能研究[D];中南大学;2013年
5 董彩霞;石灰石粉复合胶凝材料颗粒级配对混凝土性能的影响[D];北京建筑大学;2013年
6 刘丰铭;火山灰及石灰石粉作为掺合料在拱坝混凝土中的研究应用[D];吉林建筑大学;2013年
7 邢昊;石灰石粉对高铝水泥性能影响研究[D];中南大学;2010年
8 徐巍;新型石灰石矿渣水泥水化机理及性能的研究[D];武汉理工大学;2010年
9 袁航;石灰石粉对混凝土性能的影响[D];中南大学;2009年
10 武会强;石灰石粉低强自密实混凝土及其耐久性研究[D];北京工业大学;2012年
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