中性钠盐碱矿渣蒸压砂加气混凝土砌块的制备研究.docx

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1、中性钠盐碱矿渣蒸压砂加气混凝土砌块的制备研究摘要中性钠盐碱矿渣蒸压砂加气混凝土砌块（JK砌块）是一种由磨细砂、石灰、中性钠盐碱矿渣水泥、石膏为干料，铝粉为发气剂，用中性钠盐碱矿渣水泥取代普通蒸压砂加气混凝土砌块（T1砌块）中的全部复合硅酸盐水泥和部分石灰,通过蒸压养护制得的多孔硅酸盐制品。本文通过小模（100mm100mm100mm）和大模（4.2mx1.25mx.6m）（即中试）试验，研究了石灰掺量、中性钠盐碱矿渣水泥中复合硅酸盐水泥掺量、硫酸钠掺量，以及在中性钠盐碱矿渣水泥中掺入粉煤灰取代部分矿渣、水料比对JK砌块的抗压强度、干密度和浇筑稳定性的影响，结合孔结构、XRDSEM进行机理分析，

2、确定最优JK砌块。主要研究成果如下：1、随着中性钠盐碱矿渣水泥中复合硅酸盐水泥掺量。的增大（1050%范围），JK砌块的平均孔径、孔隙率减小，抗压强度增大，干密度增大。2、当硫酸钠掺量夕小于4%时，随着硫酸钠掺量少的增大，JK砌块抗压强度增大，干密度变化不大。当硫酸钠掺量在4%10%范围时，JK砌块的平均孔径和孔隙率增大，抗压强度和干密度均减小。3、当粉煤灰取代中性钠盐碱矿渣水泥中部分矿渣时，粉煤灰的掺入可以减小JK砌块的平均孔径和孔隙率，提高JK砌块的抗压强度，干密度略微增加。4、在中性钠盐碱矿渣水泥中，硫酸钠掺量4为4%,矿渣：复合硅酸盐水泥：粉煤灰=6:3:1（质量比）。该中性钠盐碱矿渣

3、水泥等质量取代T1砌块中的全部复合硅酸盐水泥和20%的石灰（铝粉和其他干料质量不变）。在工艺流程基本不变的情况下，将扩散度控制在24Cm26cm,可以制得平均抗压强度为5.7MPa,干密度为630kg的最优JK砌块，其性能符合A5.0B06级加气混凝土砌块的要求。与T1砌块相比，最优JK砌块抗压强度提高了1.1MPa,干密度基本不变，每3n?（一个大模）成本降低了44元。5、相比T1砌块，最优JK砌块的主要水化产物有水化硅酸钙凝胶、托勃莫来石、水榴石、单硫型水化硫铝酸钙、硬硅钙石、沸石等，它们紧密地覆盖在骨料表面，相互穿插，其水化产物结晶程度更好，结构更加致密，而T1砌块水化产物中没有沸石和硬

4、硅钙石；二者平均孔径和孔隙率相差不大；因此最优JK砌块具有更高的抗压强度，而两者的干密度相差不多。关键词：砂加气混凝土，中性钠盐碱矿渣水泥，抗压强度，制备研究StudyforPreparationofAutoc1avedSandAeratedConcreteB1ockswithNeutra1SodiumA1ka1i-activatedS1agCementAbstractAnautoc1avedsandaeratedconcreteb1ockwithneutra1sodiuma1ka1i-activateds1agcement(NAC)(JKb1ock)isaporoussi1icateb1oc

5、kproducedunderautoc1avecuring,whichismadeofdrymateria1sinc1udingsand,1ime,NAC,gypsum,foamingagents(name1ya1uminumpowder).NACisusedtorep1acea11compositePort1andcementandapartof1imeofconventiona1autoc1avedaeratedconcreteb1ock(T1b1ock)inJKb1ock.Basedontheexperimentsofthesma11mou1d(100mm100mm100mm)andth

6、e1argemou1d(4.2m1.25m0.6m)(name1ypi1otp1anttest),theinf1uenceof1imecontent,compositePort1andcementcontentandsodiumsu1phatecontentinNAC,usingf1yashtorep1acepartofs1agintheNACandratioofwatertodrymateria1sonthecompressivestrength,drydensityandpouringstabi1ityofJKb1ockareinvestigated.Combinedwiththetest

7、dataofporestructure,XRD,SEM,theoptima1JKb1ockisobtained.Themainconc1usionsareasfo11ows:1. WiththeincreaseofthecontentofcompositePort1andcement(intherangeof10-50%)inNAC,theaverageporesizeandporosityofJKb1ocksreduces,andthereforetheircompressivestrengthanddrydensityincrease.2. Whenthesodiumsu1phatecon

8、tentis1essthan4%,theincreaseofsodiumsu1phatecontentcan1eadtotheincreaseofcompressivestrengthofJKb1ock,butitsdrydensityissimi1ar.Whenthesodiumsu1phatecontentisintherangeof4-10%,theaverageporesizeandporosityofJKb1ockincrease,andthereforetheircompressivestrengthanddrydensityofJKb1ockreduce.3. Whenthef1

9、yashrep1acspartofs1agintheNAC,theincorporationoff1yashcanreducetheaverageporesizeandporosityofJKb1ock.SothecompressivestrengthofJKB1ockincreases,andthedrydensityofJKB1ockincreasess1ight1y.4. Thesodiumsu1phatecontentistakenas4%,ands1ag:compositePort1andcement:f1yash=6:3:1(massratio)inNAC.A11thecompos

10、itePort1andcementand20%Iime(bymass)inT1b1ockarerep1acedbyNACintheoptima1JKb1ock,andtheira1uminumpowderandotherdrymateria1sarethesame.Theirdiffusionisintherangeof24-26cm,andtheiroperationprocessaresimi1ar.Theobtainedoptima1JKb1ockcanbemadewiththecompressivestrengthof5.7MPaanditsdrydensityis630kgm3.Th

11、eperformanceoftheoptima1JKb1ockmeetstherequirementsofA5.0B06.ComparedwiththeT1b1ock,thecompressivestrengthoftheoptima1JKb1ockincreasesby1.1MPa,anditscostreduces44RMBper3m3(each1argemou1d).5. ComparedwithT1b1ock,themainhydrationproductsoftheoptima1JKb1ockareca1ciumsi1icatehydratege1,tobermorite,ca1ci

12、uma1uminatehydrates,xonot1iteandzeo1iteeta1.,whichc1ose1ycoverthesurfaceoftheaggregate,andinterpenetrateeachother;thecrysta11izationdegreeofitshydrationproductsisbetter,anditsstructureismorecompact.Therearenotzeo1iteandxonot1iteinthehydrationproductsofT1b1ock.Theaverageporesizeandporosityoftwokindso

13、fb1ocksaresimi1ar.Thereforetheoptima1JKb1ockhashighercompressivestrengthandsimi1ardrydensitycomparedtotheT1b1ock.Keywords:sandaeratedconcreteb1ock,neutra1sodiuma1ka1i-activateds1agcement,compressivestrength,preparation目录中文摘要IAbstract错误!未定义书签。目录错误!未定义书签。符号表IV第1章绪论11.1 研究背景及意义11.2 加气混凝土的研究现状31.2.1 配合比

14、的研究31.2.2 孔结构和性能关系的研究41.3 碱矿渣水泥的研究现状71.3.1 国内外研究历程71.3.2 碱矿渣水泥的水化原理7133碱矿渣水泥性能主要影响因素81.3.4 中性钠盐碱矿渣水泥91.4 碱矿渣水泥在加气混凝土中的应用101.5 本课题的特色与创新之处121.6 研究目标与技术路线121.6.1 研究内容121.6.2 技术路线13第2章试验材料和试验方法142.1 引言142.2 试验材料142.2.1 石灰142.2.2 复合硅酸盐水泥152.2.3 矿渣152.2.4 粉煤灰162.2.5 硫酸钠172.2.6 磨细砂182.2.7 铝粉182.2.8 石膏182.

15、2.9 废浆192.2.10 料浆192.3 试验方法192.3.1 宏观试验方法19232微观试验方法232.4 本章小结31第3章小模试验323.1 引言323.2 基准配合比的确定323.3 石灰掺量的影响343.4 复合硅酸盐水泥掺量的影响383.5 硫酸钠掺量的影响413.6 粉煤灰对JK砌块的影响453.7 水料比的影响463.8 本章小结48第4章大模试验504.1 引言504.2 大模试验配方504.3 大模试验结果534.3.1 浇筑稳定性534.3.2 含水率、干密度和抗压强度534.4 大模和小模对比554.5 微观分析564.5.1 XRD分析564.5.2 SEM分析584.5.3 孔结构分析624.6 本章小结64第5章机理分析665.1 引言665.2 强度形成机理665.3 水化机理675.4 复合硅酸盐水泥掺量变化影响机理695.5 硫酸钠掺量变化影响机理695.6 粉煤灰对JK砌块的影响机理705.7 T1砌块和最优组JK砌块对比715.8 最优配方的确定725.9 本章小结72第6章最优配方稳定性分析736.1 弓I言736.2 最优配方的试生产及稳定性分析736.3 产品检测报告756.4 成本分