1. 研究目的与意义
1.1研究背景
近年来,随着我国基础设施的不断建设水泥混凝土是至关重要的建筑材料。根据相关统计,2021年我国的水泥生产量为23.95亿吨,占世界水泥总产量的57.2%稳居世界第一,水泥产业在国民经济中的比重不断增加,目前尚无可替代材料。但是传统硅酸盐水泥在带来可观的经济效益的同时,它对环境的影响以及高耗能等问题不容忽视。随着国家对环境、资源问题的不断重视,水泥行业绿色发展已是必然趋势。
铝酸盐水泥是以铝矾石和石灰石为原料,经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约50%的熟料,再磨制成的水硬性胶凝材料。与传统的硅酸盐水泥相比,铝酸盐水泥具有凝结硬化快、早强高、耐火和耐腐蚀,含碳量低等优点。但是铝酸盐水泥后期会发生强度倒缩的现象,限制了它的使用范围。铝酸盐水泥强度倒缩的主要原因是其水化产物CAH10和C2AH8是亚稳定相,随时间增长,会逐渐转化为比较稳定的C3AH6,转化结果使水泥石内析出游离水,增大了空隙体积,同时由于C3AH6晶体本身缺陷较多,强度较低,因而使得水泥石后期强度有所下降。
白云石的主要成分为CaMg(CO3)2,是石灰石的主要伴生矿。白云石粉在碱性条件下可以发生去白云石化反应,铝酸盐水泥由于本身是碱性的,可以为白云石粉提供一个分解的条件,生成的碳酸钙可以减弱铝酸盐水泥强度倒缩的趋势。同时,产物中的镁离子与铝酸根离子发生反应生成水滑石(MgAl(OH)3CO3)或尖晶石(MgAl2O4),可以改善铝酸盐水泥的性能。
2. 研究内容和预期目标
铝酸盐水泥具有凝结硬化快、早强高、耐火和耐腐蚀等性能特点,是一种性能优良的水泥。但铝酸盐水泥会发生后期强度倒缩的现象。将白云石粉加入到铝酸盐水泥中,白云石的主要成分为CaMg(CO3)2,是石灰石的主要伴生矿。白云石粉在碱性条件下可以发生去白云石化反应,铝酸盐水泥由于本身是碱性的,可以为白云石粉提供一个分解的条件,生成的碳酸钙可以减弱铝酸盐水泥强度倒缩的趋势。同时,产物中的镁离子与铝酸根离子发生反应生成水滑石(MgAl(OH)3CO3)或尖晶石(MgAl2O4),可以改善铝酸盐水泥的性能,可以起到降低成本,且能抑制铝酸盐水泥后期强度倒缩的目的,具有显著的技术和经济效益。当前国内关于白云石粉掺入铝酸盐水泥胶凝体系的研究尚少且利用率不高。本课题研究了白云石粉对铝酸盐水泥水化性能、工作性能和力学性能的影响,以期实现白云石粉在铝酸盐水泥中的应用。本论文的主要研究内容为
(1)研究白云石粉对铝酸盐水泥工作性能的影响。
(2)研究白云石粉对铝酸盐水泥水化性能的影响。
3. 研究的方法与步骤
一、水泥基材料的制备(考虑问题:白云石粉的细度、掺量、养护温度对后期实验的影响)
1. 原料:铝酸盐#12116;泥(具体品种、化学组成、基本性能指标(密度#12112;表#12207;积、安定性、初凝终凝、标准稠度#12132;#12116;量))
#12137;云#12143;粉
4. 参考文献
[1] 陆采荣. 白云岩石粉对水泥胶凝体系力学性能及孔结构的影响[J]. 材料导报, 2013, 27(22): 305-306.
[2] 崔钊玮, 杨靖韬, 刘荣桂. 白云石粉掺量对水泥混凝土力学性能影响研究[J]. 非金属矿, 2022, 45(4):39-41.
[3] Xu J T, Chen J W, Lu D Y, et al. Effect of dolomite powder on the hydration and properties of calcium sulfoaluminate cements with different gypsum contents[J]. Construction and Building Materials, 2019, 225, 302-310.
5. 计划与进度安排
第一阶段(第1~3周):2月20日~3月12日
准备试验原材料,试验研究,论文开题,写出开题报告;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。