简析微结构特种混合材对水泥硬化浆体微结构与耐久性影响设计

论文导读：
摘要：本论文是通过在硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥两种常见水泥中掺加羟基磷灰石、贝壳和超细矿渣，来探讨其对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥微结构、抗硫酸盐侵蚀性、抗冻性和抗渗性等性能的影响。首先探讨贝壳、羟基磷灰石和超细矿渣掺量和细度对水泥力学性能的影响，根据各龄期抗压强度的大小，找出掺入特种混合材后水泥力学性能较好的试样，进行抗硫酸盐侵蚀、抗冻和抗渗性实验。结合孔结构、SEM-EDS、XRD和水化热等浅析策略对水泥的结构和组成进行浅析，浅析3种特种混合材对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥微结构和耐久性的影响。探讨结果表明，羟基磷灰石掺入硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥后，水泥早期抗压强度较小，后期强度趋于稳定；随着贝壳、碳酸钙和超细矿渣掺量的增加硅酸盐水泥各龄期抗压强度呈先增大后减小的走势，其中掺超细矿渣的硅酸盐水泥力学性能最好，其3d、7d和28d抗压强度分别为77.4MPa、83.0MPa和86.7MPa。随着贝壳和碳酸钙掺量的增加硫铝酸盐水泥各龄期强度逐渐减小，但降低幅度不大；随着超细矿渣掺量的增加硫铝酸盐水泥各龄期强度呈先增大后减小走势，当超细矿渣掺量为15%时，硫铝酸盐水泥抗压强度最大。随着羟基磷灰石和贝壳细度的变细，硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥抗压强度逐渐增大；随着超细矿渣细度的变细，硅酸盐水泥的抗压强度逐渐减小，硫铝酸盐水泥的抗压强度逐渐增大。硅酸盐水泥中掺入羟基磷灰石、贝壳和碳酸钙后，硬化水泥浆体中无害孔的比例增加，且远大于有害孔的比例，掺入超细矿渣时，水泥的总孔隙率降低，表明羟基磷灰石、贝壳、碳酸钙和超细矿渣的掺入可以提升硅酸盐水泥硬化浆体的致密度。硫铝酸盐水泥中掺入贝壳和超细矿渣后，水泥硬化浆体总孔隙率增加，但增加幅度不大，说明其对硫铝酸盐水泥性能的影响不大。掺加碳酸钙后，水泥硬化浆体总孔隙率增加，但其有害孔比例降低，在一定程度上有利于硫铝酸盐水泥性能的改善。水泥抗压强度的大小与水泥硬化浆体孔隙率密切相关，硬化浆体孔隙率越小，水泥的抗压强度越大。3种特种混合材中羟基磷灰石对水泥抗硫酸盐侵蚀性能的改善效果最为显著。其中硅酸盐水泥中掺15%羟基磷灰石时，水泥抗蚀系数最大，为1.24，抗硫酸盐侵蚀性能最好；硫铝酸盐水泥中掺5%羟基磷灰石时水泥抗蚀系数最大，为1.17。而且水泥的抗蚀系数随混合材细度的变细而逐渐增大。特种混合材细度越细，硅酸盐水泥抗冻性能越好，其中掺15%贝壳(细)的硅酸盐水泥重量损失和强度损失率最小，分别为0.35%和2.8%，抗冻性能较好。硫铝酸盐水泥中，特种混合材细度越细，水泥抗冻性能越好。当掺入10%超细矿渣(2500目)时，水泥重量损失和强度损失率最小，分别为0.04%和1.5%，抗冻性能最好。碳酸钙和超细矿渣的掺入有利于提升硅酸盐水泥的抗渗能力。硫铝酸盐水泥中，掺入超细矿渣后水泥的抗渗性能较好。关键词：特种混合材论文微结构论文抗蚀系数论文抗冻性论文抗渗性论文
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Abstract10-12
第一章 绪论12-22

1.1 选题目的和作用12-13

1.2 硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的运用13-15

1.3 水泥耐久性的探讨15-17

1.3.1 抗硫酸盐侵蚀性能的探讨15-16

1.3.2 抗冻性能的探讨16

1.3.3 抗渗性能的探讨16-17

1.4 水泥基材料表面防护、修复与加固的探讨17-18

1.5 特种混合材对水泥性能的影响18-19

1.5.1 羟基磷灰石对水泥性能的影响18

1.5.2 贝壳对水泥性能的影响18-19

1.5.3 超细矿渣对水泥性能的影响19

1.6 主要探讨内容19-22

1.6.1 特种混合材对水泥力学性能的影响19

1.6.2 特种混合材对水泥硬化浆体微结构的影响19-20

1.6.3 特种混合材对水泥耐久性的影响20-22

第二章 原料与测试策略22-28

2.1 实验原料22-23

2.2 实验策略23-28

2.1 水泥的制备23

2.2 净浆试体的成型及养护23

2.3 抗压强度测试23-24

2.4 抗硫酸盐侵蚀实验24

2.5 冻融循环实验24-25

2.6 抗渗性实验25

2.2.7论文导读：观形貌的影响53-574.2.2特种混合材对硫铝酸盐水泥水化早期微观形貌的影响57-614.3本章小结61-64第五章特种混合材对水泥耐久性的影响64-745.1特种混合材对水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响64-675.1.1特种混合材对硅酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响64-655.1.2特种混合材对硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响65-675.2特种混
物相组成浅析25

2.8 水化热浅析25-26

2.9 水泥硬化浆体孔结构浅析26

2.10 SEM 浅析26-28

第三章 特种混合材对水泥力学性能的影响28-46

3.1 特种混合材掺量对水泥力学性能的影响28-34

3.

1.1 羟基磷灰石掺量对水泥力学性能的影响28-31

3.

1.2 贝壳掺量对水泥力学性能的影响31-32

3.

1.3 超细矿渣掺量对水泥力学性能的影响32-34

3.2 特种混合材细度对水泥力学性能的影响34-37
3.

2.1 羟基磷灰石细度对水泥力学性能的影响34-35

3.

2.2 贝壳细度对水泥力学性能的影响35-36

3.

2.3 超细矿渣细度对水泥力学性能的影响36-37

3.3 特种混合材对水泥水化热效应的影响37-44

3.1 羟基磷灰石对水泥水化热效应的影响37-40

3.2 贝壳对水泥水化热效应的影响40-42

3.3 超细矿渣对水泥水化热效应的影响42-44

3.4 本章小结44-46

第四章 特种混合材对水泥硬化浆体微结构的影响46-64

4.1 特种混合材对水泥硬化浆体孔结构的影响46-53

4.

1.1 特种混合材对硅酸盐水泥硬化浆体孔结构的影响46-50

4.

1.2 特种混合材对硫铝酸盐水泥硬化浆体孔结构的影响50-53

4.2 特种混合材对水泥水化早期微观形貌的影响53-61
4.

2.1 特种混合材对硅酸盐水泥水化早期微观形貌的影响53-57

4.

2.2 特种混合材对硫铝酸盐水泥水化早期微观形貌的影响57-61

4.3 本章小结61-64
第五章 特种混合材对水泥耐久性的影响64-74

5.1 特种混合材对水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响64-67

5.

1.1 特种混合材对硅酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响64-65

5.

1.2 特种混合材对硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响65-67

5.2 特种混合材对水泥抗冻性能的影响67-71
5.

2.1 特种混合材对硅酸盐水泥抗冻性能的影响67-69

5.

2.2 特种混合材对硫铝酸盐水泥抗冻性能的影响69-71

5.3 特种混合材对水泥抗渗性能的影响71-72
5.

3.1 特种混合材对硅酸盐水泥抗渗性能的影响71

5.

3.2 特种混合材对硫铝酸盐水泥抗渗性能的影响71-72

5.4 本章小结72-74
第六章 结论与展望74-76
参考文献76-82
致谢82-84
附录84