基于路用混凝土耐久性的水泥细度特征研究

论文摘要

随着水泥混凝土路面的迅猛发展,混凝土路面也出现了很多的耐久性问题,水泥作为混凝土重要的原材料之一,对混凝土的耐久性有很大的影响。其影响主要表现在以下几个方面:（1）水泥的矿物成分;（2）水泥的细度（比表面积和颗粒分布）;（3）水泥中SO3和CaO的含量;（4）水泥的含碱量;（5）水泥中的混合材;（6）水泥的品种。其中,以水泥的矿物组成、水泥细度对混凝土耐久性的影响最为显著。本研究结合国内外研究现状和项目背景,深入分析了水泥技术性质包括标准稠度用水量、凝结时间、水泥颗粒群特征（比表面积、颗粒分布）、化学组成、强度、变形及耐久性对道路混凝土性能的影响,明确了这些技术性质在道路混凝土中所起的作用。通过室内试验和理论分析,研究了水泥的比表面积对水泥各种性能的影响;分析了水泥化学组成及混合材等对水泥质量的影响;利用Mastersizer2000激光粒度分析仪测定水泥颗粒组成,运用灰色系统理论,重点研究了水泥的颗粒分布对水泥性能的影响,明确了水泥颗粒分布与水泥各项性能的相关性,并推荐出水泥技术指标。从水泥颗粒分布对水泥性能的影响规律中可知,30μm的颗粒是对水泥性能起有利或不利作用的分界点;关键界限颗粒（＜30μm颗粒）、关键范围颗粒（3～30μm颗粒）、特征参数x′值和分布系数x′·n值同水泥各种性能之间有很好的相关性,将这四个参数称为基于水泥颗粒分布的水泥技术指标。并分析出水泥质量优化途径为:提高水泥熟料中硅酸盐矿物含量及硅酸三钙含量,铝酸三钙和铁铝酸四钙含量根据道路水泥标准进行调整;选用活性混合材;选择高效低耗的辊磨粉磨方式及合理使用助磨剂。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 项目的背景和必要性
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 研究方案、试验方法及主要原材料技术性质
• 2.1 研究方案和技术路线
• 2.2 试验方法及测试技术
• 2.2.1 水泥技术性质试验
• 2.2.2 水泥颗粒分布分析
• 2.2.3 水泥化学成分分析
• 2.2.4 水泥力学性能试验
• 2.2.5 水泥胶砂耐久性试验
• 2.3 研究所用水泥技术性质
• 第三章 水泥的主要技术性质
• 3.1 水泥流变性质
• 3.2 水泥物理、化学性质
• 3.2.1 水泥颗粒群特征
• 3.2.2 水泥化学组成
• 3.3 水泥的力学性质
• 3.4 水泥对混凝土耐久性的影响
• 3.4.1 混凝土的收缩
• 3.4.2 抗硫酸盐侵蚀
• 3.4.3 抗冻性
• 第四章 水泥细度及颗粒分布对水泥性能影响
• 4.1 基于灰色系统理论的水泥颗粒分布研究
• 4.1.1 灰色系统理论简介
• 4.1.2 基于灰色系统理论的水泥粒度关联性分析方法
• 4.2 水泥技术性质及试验方案设计
• 4.3 比表面积、颗粒分布对标准稠度用水量影响
• 4.4 比表面积、颗粒分布对水泥胶砂力学性质的影响
• 4.4.1 胶砂强度
• 4.4.2 抗冲击性能
• 4.5 比表面积、颗粒分布对收缩性能的影响
• 4.6 水泥的耐久性
• 4.6.1 脆性
• 4.6.2 抗硫酸盐侵蚀
• 4.6.3 抗冻性
• 4.7 水泥关键颗粒分布
• 4.8 小结
• 第五章 基于水泥颗粒分布的水泥技术指标
• 5.1 原材料颗粒组成
• 5.2<30μm的颗粒与水泥性能的关系
• 5.3 x'值和x'·n值与水泥性能的关系
• 5.4 基于水泥颗粒分布的水泥技术新指标及建议
• 5.5 小结
• 第六章 水泥化学组成及水泥质量的优化
• 6.1 水泥熟料矿物组成的优化
• 6.1.1 水泥熟料矿物的特点
• 6.1.2 熟料矿物组成
• 6.2 混合材
• 6.3 水泥粉磨工艺
• 6.4 助磨剂
• 6.4.1 助磨剂的作用机理研究
• 6.4.2 助磨剂选择标准及使用方法
• 6.5 小结
• 第七章 结论及建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢