高硅型铁尾矿对混凝土碳化性能及抗冻性能影响试验研究

作     者：齐珊珊 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：程云虹

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：高硅型铁尾矿 机械力化学活化效应 混凝土 碳化性能 抗冻性能 氢氧化钙含量 

摘      要：本研究选取鞍山齐大山高硅型铁尾矿为研究对象,探讨了高硅型铁尾矿的机械力化学活性效应,研究了机械力化学活化高硅型铁尾矿对混凝土碳化性能及抗冻性能的影响。基于机械力化学基本原理,分别对不同粉磨时间的高硅型铁尾矿进行粒度分析、SEM颗粒形貌观测及XRDSiO2结晶程度分析。分析结果表明,粉磨时间为0～3.5h时,随着时间的延长,尾矿粒度降低,比表面积增大;SEM显示,随着粉磨时间增加,尾矿粒度减小的同时,其颗粒表面光滑度及球形度增加：XRD显示尾矿中SiO：的结晶程度随粉磨时间的增加而降低。本研究将机械力化学活化高硅型铁尾矿作为混凝土辅助胶凝材料制备混凝土。通过大量试验,探讨了该种辅助胶凝材料对混凝土碳化性能及抗冻性能的影响。共设计9组混凝土,基准混凝土1组,设计强度等级为C30,尾矿部分取代水泥的混凝土共8组,不掺引气剂和掺引气剂的混凝土各4组,其中,尾矿取代水泥量分别为10%、20%、30%及40%。试验结果表明,尾矿部分取代水泥,混凝土的抗碳化能力低于基准混凝土抗碳化能力,且随着尾矿取代量的增加,混凝土抗碳化能力降低;掺加引气剂能改善混凝土的抗碳化能力。鉴于工程实际需求,未掺引气剂时,尾矿取代水泥量可达20%,掺引气剂时,尾矿取代水泥量达30%。尾矿部分取代水泥,混凝土抗冻性能与基准混凝土抗冻性能基本相当,其中,尾矿取代水泥量为30%时,其混凝土抗冻性能高于基准混凝土抗冻性能;引气剂可大大提高混凝土抗冻性能,尾矿取代水泥量为10%、20%及30%,混凝土最大冻融循环次数均可达到300次。本文对水化28d的水泥浆体及水泥-尾矿浆体(20%取代量及30%取代量)进行了DTA-TG分析,结果显示：铁尾矿的掺入对浆体水化产物类型影响不大,但浆体中Ca(OH)2含量有所降低。