大掺量非等级粉煤灰和煤矸石干混砂浆的研制

论文摘要

干混砂浆的生产与应用,是建筑业和建材业的一次新技术革命,是未来建筑材料发展的一个主要方向。它不但克服了配料计量不准确、污染环境、含水泥量超标等众多问题,并且可通过掺加不同的化学外加剂可以改善和优化产品性能,满足新型墙体材料的要求。国内对砂浆的研究、生产和应用尚处在起步发展阶段,不管技术、设备还是服务,都远远落后于国外,由于成本较高,在国内各大中城市难以得到大面积推广应用。目前大量堆放在电厂的仍然是非等级或者低活性的粉煤灰,对于这方面的研究和利用还不多,这也是困扰电厂和国内外研究者的一道难题。另外,在砂浆中大量掺入煅烧煤矸石取代水泥的实验研究也还未见报道。本论文主要研究了不同掺合料（非等级粉煤灰和煤矸石）和掺合比例对砂浆性能的影响,分析了石灰、石膏和化学激发剂等激发掺合料的反应活性,以及不同外加剂种类对干混砂浆性能的影响。实验研究结果表明:1)非等级粉煤灰CaO含量低,细度小,密度较小,烧失量大,需水量比较高,造成粉煤灰活性较低。煅烧后的煤矸石细度大,密度也大,烧失量不大,具有较好的活性。2)煅烧温度对煤矸石的活性有影响,当煅烧温度为700-750℃时,试验所用煤矸石反应活性最佳。3)非等级粉煤灰的掺入大幅度降低了水泥混合砂浆的性能,石灰掺量对粉煤灰砂浆性能有一定影响,煤矸石掺入能明显提高粉煤灰砂浆的和易性和抗压、抗折强度。另外,石膏掺量和FA:M比例对粉煤灰煤矸石砂浆性能影响比较大。4)不同种类的石灰、石膏和激发剂对粉煤灰和煤矸石掺合料的激发作用不同,石灰和激发剂的掺量对大掺量非等级粉煤灰煤矸石砂浆性能的影响比石膏掺量明显。5)在粉煤灰煤矸石砂浆中加入减水剂可以降低水灰比,提高抗压强度和压剪强度,但增加了28d收缩率。6)胶粉和木纤维掺入能显著提高大掺量非等级粉煤灰和煤矸石砂浆的粘结性能,而保水剂掺入能很好的改善砂浆的施工及保水性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 国内外干混砂浆研究现状
• 1.1.1 国外研究现状
• 1.1.2 国内干混砂浆研究及发展现状
• 1.1.3 干混砂浆生产工艺流程
• 1.2 干混砂浆的掺合料--粉煤灰和煤矸石
• 1.2.1 粉煤灰简介
• 1.2.2 煤矸石简介
• 1.2.3 粉煤灰在砂浆中的应用
• 1.2.4 煤矸石在砂浆中的利用
• 1.3 课题的提出
• 1.3.1 本课题的目的和意义
• 1.3.2 研究内容
• 2 主要原材料及实验方法
• 2.1 试验用原材料
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 石灰
• 2.1.3 石膏
• 2.1.4 粉煤灰
• 2.1.5 煤矸石
• 2.1.6 细集料-砂
• 2.1.7 水
• 2.1.8 减水剂
• 2.1.9 激发剂
• 2.1.10 保水剂
• 2.1.11 胶粉
• 2.1.12 木纤维
• 2.1.13 塑化剂
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 煤矸石的预处理
• 2.2.2 粉煤灰和煤矸石的基本性质试验
• 2.2.3 粉煤灰和煤矸石活性指数（抗压强度比）试验
• 2.2.4 砂浆稠度、分层度、湿容重试验
• 2.2.5 砂浆抗压、抗折强度试验
• 2.2.6 砂浆立方抗压强度试验
• 2.2.7 砂浆粘结强度试验
• 2.2.8 砂浆线性收缩试验
• 2.2.9 化学成分与物相分析
• 3 掺合料的基本性质及其活性
• 3.1 粉煤灰和煤矸石的基本性质
• 3.1.1 密度
• 3.1.2 细度
• 3.1.3 烧失量
• 3.1.4 需水性
• 3.2 活性
• 3.2.1 活性评定方法
• 3.2.2 煤矸石活性激发
• 3.2.3 煤矸石煅烧温度的确定
• 3.2.4 煤矸石热处理活化的X 射线衍射分析
• 3.3 本章小结
• 4 粉煤灰煤矸石砂浆基本配合比的研究
• 4.1 非等级粉煤灰对水泥砂浆的影响
• 4.2 石灰对粉煤灰砂浆的影响
• 4.3 煤矸石对粉煤灰砂浆的影响
• 4.4 石膏对粉煤灰煤矸石砂浆的影响
• 4.5 掺合料不同比例对粉煤灰煤矸石砂浆性能的影响
• 4.6 本章小结
• 5 粉煤灰煤矸石普通砂浆性能的影响因素
• 5.1 不同石灰对砂浆性能的影响
• 5.1.1 石灰对掺合料的激发
• 5.1.2 实验结果及分析
• 5.2 不同石膏对砂浆性能的影响
• 5.2.1 石膏对粉煤灰的激发机理
• 5.2.2 硬石膏的煅烧
• 5.2.3 实验结果及分析
• 5.3 不同激发剂对砂浆性能的影响
• 5.3.1 激发剂种类
• 5.3.2 实验结果及分析
• 5.4 正交实验分析
• 5.4.1 正交试验设计
• 5.4.2 实验结果分析
• 5.5 减水剂
• 5.5.1 减水剂对材料的作用
• 5.5.2 实验结果及分析
• 5.6 本章小结
• 6 外加成分对粉煤灰煤矸石干混砂浆的影响
• 6.1 试验配合比
• 6.2 试验结果及讨论
• 6.2.1 胶粉掺量对砂浆性能的影响
• 6.2.2 保水剂掺量对砂浆性能的影响
• 6.2.3 木纤维掺量对砂浆性能的影响
• 6.3 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录