论文部分内容阅读
骨料是混凝土中重要的组成部分,具有不可替代的作用。骨料约占混凝土体积的70%80%,常常被人们视为惰性填料。然而由于人们逐渐意识到骨料的性能在混凝土中所发挥的作用,将骨料仅作为惰性填充物这一观点已然受到质疑。骨料不仅具有支撑混凝土骨架的作用,而且对混凝土自身体积变形也具有一定影响。开发功能骨料、探究骨料特性及其与水泥基材料的作用机制已成为我国建筑材料领域亟待解决的问题。本文根据材料设计原理以及功能骨料制备技术,对骨料赋予功能化特点,制备具有低热膨胀系数、内部多孔、表面粗糙的功能骨料。对骨料具有低热膨胀系数的形成原因进行阐述,以及对膨胀机理进行分析。探究骨料的热膨胀系数、颗粒特征和几何特征对水泥基材料性能的影响。现得出以下结论:（1）利用工业固体废弃物煤矸石和镍渣制备低热膨胀系数烧结骨料。随着镍渣掺量的增加,原材料中镁质组分的含量呈上升趋势。骨料中堇青石主峰增强,骨料的热膨胀系数降低。测试温度为100℃时,骨料中镁质组分含量为9.09%较含量为6.16%的热膨胀系数降低了12.02%。镁质组分含量的升高对烧结骨料的表观密度影响较小,而体积收缩率和抗压强度影响均呈下降趋势。（2）利用CaCO3、碳粉、轮胎末作为发泡组分制备出多孔烧胀骨料。轮胎末体系下,功能骨料的孔隙率以及吸水率均优于其他两种体系,且随着轮胎末掺量的增加,功能骨料的表观密度降低,吸水率和孔隙率升高,外掺掺量为8%轮胎末较4%时孔隙率提高了31.85%。轮胎末作为发泡组分不仅产生足够的气体,而且提供了适宜黏度的液相量进行包裹。从而骨料具有多孔特性。（3）非球形破碎多孔骨料的棱角多于球形破碎多孔骨料。在水泥基材料中,棱角较多多孔骨料的劈裂抗拉比强度大于棱角较少的劈裂抗拉比强度,同种骨料下棱角数量决定了与水泥浆体的啮合程度。由此可知,骨料的棱角数较多对水泥基材料的抗拉劈裂强度具有促进作用。（4）骨料形态和孔隙对砂浆干燥收缩产生一定影响,随着砂浆养护龄期的增加,球形破碎功能骨料的干燥收缩最小,非球形次之,河砂最大。养护龄期为28d时,球形破碎功能骨料和非球形破碎功能骨料的干燥收缩较河砂的分别降低了19.93%和7.39%。（5）采用多孔细骨料多梯度等体积取代以及不同堇青石含量细骨料等体积取代河砂两种途径,测试砂浆的热膨胀系数,并建立骨料热膨胀系数与水泥砂浆的量化关系,骨料在完全取代河砂的情况下,水泥砂浆热膨胀系数达到最小,且堇青石含量越多,砂浆的热膨胀系数越低。