矿渣—水泥体系颗粒群特征及其早期性能研究

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矿渣微粉作为水泥混凝土的掺和料已得到广泛应用。它的制备工艺经历了矿渣与水泥混合粉磨到矿渣单独粉磨的转变。单独粉磨矿渣不仅能有效的提高矿渣的细度,而且使其大规模生产和循环利用成为可能。但是这种新的制备方法在应用中仍然存在一些新的问题,如新拌水泥浆体的需水量提高、水泥石早期强度下降等。为此本文重点是研究矿渣—水泥体系颗粒群特征及其早期性能之间的关系。 本研究采用四种不同的表征方法:比表面积、粉体堆积密度、均匀性系数和粉体的分形维数,共同描述矿渣水泥颗粒群的细度和粒度分布的特征。采用新拌浆体的密度、标准稠度用水量和流动度共同反映新拌矿渣水泥的需水量问题。在全部的研究工作中,所使用的新拌浆体水灰比均保持不变。主要的研究结果如下: 在水灰比不变的条件下,矿渣粉与水泥粉体颗粒混合后的堆积密度越大,矿渣水泥中的填充水越少,包裹水量增加。同时可以提高矿渣水泥的流动性,缓解由于矿渣粉比表面积的增加所引起的需水量增大的问题。由于在掺入矿粉的硬化水泥石中,矿渣粉不但具有物理填充作用,同时具备化学作用,所以干拌的混合粉体的堆积密度与硬化水泥石强度之间没有显著的对应关系。 在矿渣水泥配比不变的条件下,当所掺入的矿渣粉比表面积相同时,随着其均匀性系数的减小(矿渣的粒度分布变宽),矿渣水泥需水量变小,新拌合浆体的相对密度变大。减少矿渣粉的均匀性系数,能够使早期的硬化水泥石中孔结构得到优化,提高了水泥石的早期强度。通过对均匀性系数以及混合粉体的堆积密度分析可知:矿渣粉的均匀性系数对矿渣水泥的3天强度影响显著;提高混合粉体的堆积密度,有利于增加水泥石28天的强度。 当矿渣粉的比表面积不同时,随着矿渣和熟料混合粉体中颗粒群分形维数的增
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