论文摘要
随着我国电力事业的发展,全国发电总装机容量近7亿千瓦,其中,燃煤发电约占80%,粉煤灰的年排量近3亿吨,如果不加利用,会给环境造成巨大的负担,同时也是一种资源的严重浪费。山东省邹城电厂现有两个灰场,贮存的废弃粉煤灰约为3亿吨,若将这部分废弃粉煤灰利用起来,将带来非常可观的环境效益和经济效益。本文就是研究废弃粉煤灰在生态混凝土中的应用问题。废弃粉煤灰过粗,无法直接应用,需要粉磨。本文首先利用正交试验,考虑含水量、粉磨时间、助磨剂掺量三个因素,粉磨成在细度、需水量比、烧失量和SO3含量四个指标都合格的Ⅱ级粉煤灰。本文采用30%粉煤灰掺量,利用脂肪族和聚羧酸两种减水剂,做了净浆、砂浆和混凝土的流动性研究。由于使用脂肪族减水剂时流动度损失较大,本文研究了保持流动度的办法。本文研究了30%和60%两种粉煤灰掺量的混凝土强度,其中30%粉煤灰掺量能够满足施工要求,60%掺量强度太低,需要加入化学激发剂激发粉煤灰的早期强度,通过对硫酸盐和碱性盐的单掺、复掺试验,复合得到了高性能混凝土激发剂。文章又研究了加入矿粉和高吸水树脂（SAP）之后对混凝土强度的影响,最终制定的配合比能够满足施工要求。加入粉煤灰、矿粉和SAP之后,混凝土的抗裂性能明显变好,文章通过平板试验进行了研究分析。本文通过XRD、SEM等现代物相检测手段,研究了激发剂对大掺量粉煤灰和矿粉的激发机理,也研究了SAP对水泥和矿物掺合料的影响,揭示微观结构与宏观性能间的内在联系。激发剂使得混凝土早期水化产物的孔结构得到了改善,浆体更为密实,从而提高早期强度。SAP使得混凝土的早期和后期的晶体含量增加,C-S-H凝胶比例增大,混凝土密实度增加,从而强度得到提高。本文以混凝土体积石子填充模型为基础,提出混凝土强度的三个影响因素,即石子强度,硬化浆体强度,浆体与骨料的胶接面强度,用数字公式的方式给出了矿物掺合料的活性指数和体积填充贡献率的计算方法,提出了胶凝材料整体标稠用水量和1小时吸水率的概念,并将总的拌合用水分为胶凝材料整体标稠用水和骨料湿润用水两部分,最终提出了混凝土配合比的科学计算法,为改变混凝土以经验为基础的半计算设计现状做出了尝试。本文最后研究了大量利用粉煤灰特别是废弃粉煤灰制备生态混凝土的生态效益、社会效益和经济效益。
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摘要ABSTRACT目录第1章 绪论1.1 概述1.2 国内外的研究及应用现状1.2.1 国外的研究及应用现状1.2.2 国内的研究及应用现状1.3 本课题研究的主要内容1.4 本课题研究的目的和意义第2章 试验原材料与试验方法2.1 试验原材料2.1.1 水泥2.1.2 粉煤灰2.1.3 矿粉2.1.4 细集料2.1.5 粗集料2.1.6 外加剂2.1.7 高吸水树脂（SAP）2.1.8 水2.2 试验方法2.2.1 粉煤灰试验方法2.2.2 净浆流动性试验方法2.2.3 砂浆流动性试验方法2.2.4 混凝土试验方法2.2.5 正交试验方法2.2.6 平板试验方法第3章 混凝土和易性研究3.1 净浆流动性研究3.1.1 粉煤灰的分类3.1.2 粉煤灰在混凝土中的作用机理3.1.3 粉煤灰的粉磨3含量'>3.1.4 需水量比、烧失量和SO3含量3.1.5 净浆流动度试验结果3.1.6 净浆流动度损失的调整办法3.2 砂浆流动性研究3.2.1 砂浆配合比3.2.2 试验结果3.2.3 砂浆流动度损失的调整办法3.3 混凝土流动性研究3.3.1 混凝土配合比3.3.2 试验结果3.3.3 混凝土塌落度损失的调整办法3.4 本章小结第4章 混凝土强度和抗裂性能研究4.1 引言4.2 不同掺量粉煤灰混凝上强度研究4.2.1 混凝土配合比4.2.2 试验结果4.3 混凝土激发剂强度研究4.3.1 激发方法分类4.3.2 激发剂试验方案和结果4.3.3 复掺矿粉强度研究4.4 SAP混凝土强度研究4.5 SAP混凝土抗裂性能研究4.5.1 混凝土结构裂缝种类4.5.2 混凝土结构裂缝成因4.5.3 平板试验方案4.5.4 试验结果4.6 本章小结第5章 微观分析5.1 配合比试验方案5.2 试验结果与分析5.2.1 X射线衍射（XRD）分析5.2.2 SEM电镜分析5.3 本章小结第6章 混凝土配合比设计6.1 科学计算法的提出6.1.1 粉煤灰活性指数的测定6.1.2 矿渣粉活性指数的测定6.1.3 胶凝材料填充贡献率计算公式的建立6.2 石子填充模型的建立6.3 具体步骤6.4 本章小结第7章 生态与经济效益7.1 生态效益和社会效益7.2 经济效益7.2.1 混凝土配合比7.2.2 成本计算7.3 本章小结第8章 结论与展望8.1 主要结论8.2 研究工作展望参考文献后记攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
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