掺火力发电厂水渣砌筑砂浆配合比实验研究(附件)
本文的目的就是通过掺火力发电厂水渣砌筑砂浆配合比的试验研究，掌握火力发电厂水渣应用于砌筑砂浆的研究开发方法，更深入地了解火力发电厂水渣应用于砌筑砂浆的工作性能与强度影响。试验中通过球磨机对水渣的研磨得出水渣粉，用激光粒度仪测量水渣粒径，选取符合实验所需的水渣粉进行试验。试验通过对掺水渣粉的胶砂进行配合比试验，水泥胶砂正交试验、水泥胶砂的流动度以及强度等力学性能的试验得出胶砂中水渣粉的最佳掺量为35%。关键词 水渣粉，正交试验，配合比，强度目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国外的研究现状 2
1.2.2 国内的研究现状 2
1.3 研究内容 2
1.4 研究的方法 2
1.5 水渣粉的制备 3
1.6 研究内容 4
2 水渣粉水泥胶砂正交试验 5
2.1 试验目的 5
2.2 原材料 5
2.2.1 砂 5
2.2.2 水泥 5
2.2.3 水渣 6
2.2.4 外加剂 7
2.2.5 水 8
2.3 正交试验设计 8
2.4 实验室养护条件 8
3 水泥胶砂实验 9
3.1实验方法与仪器设备 9
3.1.1 水泥胶砂的制备 9
3.1.2 水泥胶砂的流动度试验方法 10
3.1.4 坍落度 12
3.2 水泥胶砂实验的测定 13
3.2.1抗折强度测定 13
3.2.2 抗压强度测定 14
3.3.3 水泥胶砂试验数据及分析 15
3.3.3.1 水泥胶砂的配合比 15
3.3.3.2 实验数据及分析 15
4 砌筑砂浆性能 16
4.1 引言 16
4.2 砂浆抗压强度 17
5 砌筑砂浆工作性及强度研究 18
5.1 砌筑砂浆配合比
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3.3.3 水泥胶砂试验数据及分析 15
3.3.3.1 水泥胶砂的配合比 15
3.3.3.2 实验数据及分析 15
4 砌筑砂浆性能 16
4.1 引言 16
4.2 砂浆抗压强度 17
5 砌筑砂浆工作性及强度研究 18
5.1 砌筑砂浆配合比设计方法 18
5.4 实验中选用的工作性测试方法 23
5.3 实验结果分析 24
结 论 25
致 谢 27
参 考 文 献 28
1 绪论
1.1 课题背景
水渣属于工业固体废料的一种，已被广泛应用于建筑行业。可作为水泥生产的混合材料，其原因在于其具有潜在的水硬胶凝性能。但是，由于炼铁产量的一直提高，随着大幅度增加的水渣产生量，导致了水渣的大量堆积，形成社会环境管理的难题以及企业发展的阻碍所在。理解和明白高炉水渣的各方面机能特点，综合的使用水渣，利用对水渣的发展循环特点，建造资源节约型社会，是一件意义非凡的事情。多年以来，随着国内对水渣的深入研究以及加工技术的进一步提高，发现如果把水渣研磨到一定的以后，水渣的性能将发生改变，对水渣的使用变得更加广泛。在建筑工程施工中，需要大量的使用砂浆。其中的主要成分是黄砂，如果用高炉燃烧过程中废弃的水渣来替代砂浆和砂子搅拌，不光能够节约大量的黄砂材料，而且还能增加强度，确保工程质量。同时,建筑行业的高耗能情况也越来越严重,在越来越严重的能源节约和环境保护、资源的压力各级的新能源的应用，节能建筑材料越来越多的关注,新型节能建筑材料的利用已然成为建造资源节约型社会的重要构成部份。因此，如何更加有效地利用水渣，对减轻环境负荷、废弃物综合利用等问题都具有重要的意义。
高炉水渣是把热熔状态的高炉渣置于水中急速冷却的过程,主要有渣池水淬或炉前水淬两种方式.水渣可用作生产水泥和混凝土等建筑材料,因为水渣拥有潜在的水硬胶凝性能,在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂的作用下,能够作为优良的水泥原材料,可以制成：矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥、矿渣砖、矿渣混凝土等.随着环境保护工作力度的进一步提升和可持续发展的推进，水资源综合开发越来越受到人们的关注。使用范围主要集中在建筑业、建筑工业、工业等几家。
工程中在保证砂浆质量的前提下，可以适量减少水泥的量以此来获得绿色砂浆是我们一直探索的目标。使用水渣粉作为掺和料，可达到减少水泥的用量，实现绿色节能环保的目的。经过大量书籍查阅，大量的二氧化硅对砂浆的物理性能包括：流动性，保水性，粘聚性，强度都有一定程度的改善。
本文的目的就是通过掺火力发电厂水渣砌筑砂浆配合比的试验研究，掌握火力发电厂水渣应用于砌筑砂浆的研究开发方法，更深入地了解火力发电厂水渣应用于砌筑砂浆的工作性能与强度影响。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外的研究现状
对于水渣超细粉的使用，国外要比国内早的多，南非的一些国家 ,就将比表面积在400以上的水渣超细粉用作于商品混凝土;很早以前英国也开始生产掺有磨细矿渣混凝土制品, 并在主搭混凝土工程亨伯大桥的工程中得以应用。在英国，矿渣硅酸盐水泥的使用，几乎成了常态，它是由矿渣和硅酸盐水泥制成。每年有超过8亿立方米的高炉矿渣混凝土的使用量。目前，许多国家用这种方法来替代过去的普通水泥，例如美国和加拿大等。
1.2.2 国内的研究现状
在中国，大多数水泥生产企业对于水泥掺水渣混合料的比例不到40%，对于水渣的利用率相对偏低。近年来，研磨技术的开发应用，使得矿渣超细粉在中国东南沿海等城市得到了利用和改善, 像上海的教育电视台综合楼，它的基础混凝土用量达3000m3,而水渣超细粉在混凝土中的掺兑比例达到了50%;还有深圳的福田中华广场大楼，矿渣粉在混凝土中的掺兑比例达到了35%;北京地铁复八线八王坟工程，矿渣粉在混凝土中的掺兑比例达到了27% 35%。水渣超细粉在这些工程建筑中的使用充分展示了其美好应用前景。
1.3 研究内容
首先根据水淬高炉水渣原材料的性能测定的相关标准进行试验。如果测试结果显示水淬高炉水渣满足轻骨料的要求，那么将代替水泥，配置高性能的水渣砌筑砂浆;然后在砂浆中掺入适量比例的膨胀珍珠岩（二氧化硅含量达70%）和坚壳聚苯颗粒；其次为使得所配置的砂浆各项性能达到最优，可以参入适量的复合外加剂；最后进行砂浆物理力学性能测定和微观孔结构测定和机理分析，来确定砂浆的最佳配合比。
1.4 研究的方法
采用理论分析和试验研究相结合的方法，用宏观物理力学和微观测试相结合的研究手段进行试验。本试验依据《轻集料及其试验方法》（GB／T17431-2010）测定水淬高炉水渣的粒径范围、细度模数、吸水率、堆积密度等；砂浆的分层度测定、稠度测定以及砂浆的收缩率测定可依照《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ70-2009）进行；砂浆的粘结强度测定、砂浆的流
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国外的研究现状 2
1.2.2 国内的研究现状 2
1.3 研究内容 2
1.4 研究的方法 2
1.5 水渣粉的制备 3
1.6 研究内容 4
2 水渣粉水泥胶砂正交试验 5
2.1 试验目的 5
2.2 原材料 5
2.2.1 砂 5
2.2.2 水泥 5
2.2.3 水渣 6
2.2.4 外加剂 7
2.2.5 水 8
2.3 正交试验设计 8
2.4 实验室养护条件 8
3 水泥胶砂实验 9
3.1实验方法与仪器设备 9
3.1.1 水泥胶砂的制备 9
3.1.2 水泥胶砂的流动度试验方法 10
3.1.4 坍落度 12
3.2 水泥胶砂实验的测定 13
3.2.1抗折强度测定 13
3.2.2 抗压强度测定 14
3.3.3 水泥胶砂试验数据及分析 15
3.3.3.1 水泥胶砂的配合比 15
3.3.3.2 实验数据及分析 15
4 砌筑砂浆性能 16
4.1 引言 16
4.2 砂浆抗压强度 17
5 砌筑砂浆工作性及强度研究 18
5.1 砌筑砂浆配合比
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3.3.3 水泥胶砂试验数据及分析 15
3.3.3.1 水泥胶砂的配合比 15
3.3.3.2 实验数据及分析 15
4 砌筑砂浆性能 16
4.1 引言 16
4.2 砂浆抗压强度 17
5 砌筑砂浆工作性及强度研究 18
5.1 砌筑砂浆配合比设计方法 18
5.4 实验中选用的工作性测试方法 23
5.3 实验结果分析 24
结 论 25
致 谢 27
参 考 文 献 28
1 绪论
1.1 课题背景
水渣属于工业固体废料的一种，已被广泛应用于建筑行业。可作为水泥生产的混合材料，其原因在于其具有潜在的水硬胶凝性能。但是，由于炼铁产量的一直提高，随着大幅度增加的水渣产生量，导致了水渣的大量堆积，形成社会环境管理的难题以及企业发展的阻碍所在。理解和明白高炉水渣的各方面机能特点，综合的使用水渣，利用对水渣的发展循环特点，建造资源节约型社会，是一件意义非凡的事情。多年以来，随着国内对水渣的深入研究以及加工技术的进一步提高，发现如果把水渣研磨到一定的以后，水渣的性能将发生改变，对水渣的使用变得更加广泛。在建筑工程施工中，需要大量的使用砂浆。其中的主要成分是黄砂，如果用高炉燃烧过程中废弃的水渣来替代砂浆和砂子搅拌，不光能够节约大量的黄砂材料，而且还能增加强度，确保工程质量。同时,建筑行业的高耗能情况也越来越严重,在越来越严重的能源节约和环境保护、资源的压力各级的新能源的应用，节能建筑材料越来越多的关注,新型节能建筑材料的利用已然成为建造资源节约型社会的重要构成部份。因此，如何更加有效地利用水渣，对减轻环境负荷、废弃物综合利用等问题都具有重要的意义。
高炉水渣是把热熔状态的高炉渣置于水中急速冷却的过程,主要有渣池水淬或炉前水淬两种方式.水渣可用作生产水泥和混凝土等建筑材料,因为水渣拥有潜在的水硬胶凝性能,在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂的作用下,能够作为优良的水泥原材料,可以制成：矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥、矿渣砖、矿渣混凝土等.随着环境保护工作力度的进一步提升和可持续发展的推进，水资源综合开发越来越受到人们的关注。使用范围主要集中在建筑业、建筑工业、工业等几家。
工程中在保证砂浆质量的前提下，可以适量减少水泥的量以此来获得绿色砂浆是我们一直探索的目标。使用水渣粉作为掺和料，可达到减少水泥的用量，实现绿色节能环保的目的。经过大量书籍查阅，大量的二氧化硅对砂浆的物理性能包括：流动性，保水性，粘聚性，强度都有一定程度的改善。
本文的目的就是通过掺火力发电厂水渣砌筑砂浆配合比的试验研究，掌握火力发电厂水渣应用于砌筑砂浆的研究开发方法，更深入地了解火力发电厂水渣应用于砌筑砂浆的工作性能与强度影响。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外的研究现状
对于水渣超细粉的使用，国外要比国内早的多，南非的一些国家 ,就将比表面积在400以上的水渣超细粉用作于商品混凝土;很早以前英国也开始生产掺有磨细矿渣混凝土制品, 并在主搭混凝土工程亨伯大桥的工程中得以应用。在英国，矿渣硅酸盐水泥的使用，几乎成了常态，它是由矿渣和硅酸盐水泥制成。每年有超过8亿立方米的高炉矿渣混凝土的使用量。目前，许多国家用这种方法来替代过去的普通水泥，例如美国和加拿大等。
1.2.2 国内的研究现状
在中国，大多数水泥生产企业对于水泥掺水渣混合料的比例不到40%，对于水渣的利用率相对偏低。近年来，研磨技术的开发应用，使得矿渣超细粉在中国东南沿海等城市得到了利用和改善, 像上海的教育电视台综合楼，它的基础混凝土用量达3000m3,而水渣超细粉在混凝土中的掺兑比例达到了50%;还有深圳的福田中华广场大楼，矿渣粉在混凝土中的掺兑比例达到了35%;北京地铁复八线八王坟工程，矿渣粉在混凝土中的掺兑比例达到了27% 35%。水渣超细粉在这些工程建筑中的使用充分展示了其美好应用前景。
1.3 研究内容
首先根据水淬高炉水渣原材料的性能测定的相关标准进行试验。如果测试结果显示水淬高炉水渣满足轻骨料的要求，那么将代替水泥，配置高性能的水渣砌筑砂浆;然后在砂浆中掺入适量比例的膨胀珍珠岩（二氧化硅含量达70%）和坚壳聚苯颗粒；其次为使得所配置的砂浆各项性能达到最优，可以参入适量的复合外加剂；最后进行砂浆物理力学性能测定和微观孔结构测定和机理分析，来确定砂浆的最佳配合比。
1.4 研究的方法
采用理论分析和试验研究相结合的方法，用宏观物理力学和微观测试相结合的研究手段进行试验。本试验依据《轻集料及其试验方法》（GB／T17431-2010）测定水淬高炉水渣的粒径范围、细度模数、吸水率、堆积密度等；砂浆的分层度测定、稠度测定以及砂浆的收缩率测定可依照《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ70-2009）进行；砂浆的粘结强度测定、砂浆的流
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