基于路用混凝土耐久性的水泥细度特征研究

作     者：何婧 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张超

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：水泥技术性质 水泥颗粒群特征 水泥颗粒分布 灰色系统理论 

摘      要：随着水泥混凝土路面的迅猛发展,混凝土路面也出现了很多的耐久性问题,水泥作为混凝土重要的原材料之一,对混凝土的耐久性有很大的影响。其影响主要表现在以下几个方面:(1)水泥的矿物成分;(2)水泥的细度(比表面积和颗粒分布);(3)水泥中SO和CaO的含量;(4)水泥的含碱量;(5)水泥中的混合材;(6)水泥的品种。其中,以水泥的矿物组成、水泥细度对混凝土耐久性的影响最为显著。 本研究结合国内外研究现状和项目背景,深入分析了水泥技术性质包括标准稠度用水量、凝结时间、水泥颗粒群特征(比表面积、颗粒分布)、化学组成、强度、变形及耐久性对道路混凝土性能的影响,明确了这些技术性质在道路混凝土中所起的作用。通过室内试验和理论分析,研究了水泥的比表面积对水泥各种性能的影响;分析了水泥化学组成及混合材等对水泥质量的影响;利用Mastersizer2000激光粒度分析仪测定水泥颗粒组成,运用灰色系统理论,重点研究了水泥的颗粒分布对水泥性能的影响,明确了水泥颗粒分布与水泥各项性能的相关性,并推荐出水泥技术指标。 从水泥颗粒分布对水泥性能的影响规律中可知,30μm的颗粒是对水泥性能起有利或不利作用的分界点;关键界限颗粒(30μm颗粒)、关键范围颗粒(3～30μm颗粒)、特征参数x′值和分布系数x′·n值同水泥各种性能之间有很好的相关性,将这四个参数称为基于水泥颗粒分布的水泥技术指标。并分析出水泥质量优化途径为:提高水泥熟料中硅酸盐矿物含量及硅酸三钙含量,铝酸三钙和铁铝酸四钙含量根据道路水泥标准进行调整;选用活性混合材;选择高效低耗的辊磨粉磨方式及合理使用助磨剂。