【正文】 泥混合砂漿應用到建筑抹灰和墻體砌筑中, 既經(jīng)濟，又能保證質(zhì)量要求。粉煤灰中的SiOAl2O3對粉煤灰的火山灰性質(zhì)貢獻很大，Al2O3對降低粉煤灰的熔點有利，使其易于形成玻璃微珠，均為資源化的有益成分。此外還有未燃盡的炭粒、CaO和少量的MgO、Na2O、K2O、SO3等。粉煤灰的化學組成中以硅的含量最高，其次是鋁，以復雜的復鹽形式存在，酸溶性較差。 硅灰和粉煤灰性能及其對混凝土耐久性的影響 粉煤灰和硅灰性能及應用 粉煤灰粉煤灰是燃煤電廠或燃煤鍋爐的一種工業(yè)廢渣, 燃煤電廠煤可產(chǎn)渣400kg左右, 其中15%25%為粗渣, 75%85%為粉煤灰。因此要認識工業(yè)廢渣對水泥基材料性能的正負效應，揚長避短、合理應用工業(yè)廢渣，需要研究復合水泥漿體（摻硅灰/粉煤灰）水化產(chǎn)物的數(shù)量、組成及各個層次結構的影響。眾所周知，材料的性能與其組成、結構是密切相關的，工業(yè)廢渣的應用使水泥石的組成結構更加復雜。若要實現(xiàn)水泥混凝土行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，那么在水泥基材料的生產(chǎn)和應用中最大可能的消化、利用人類社會活動中排出的工業(yè)廢渣，在水泥混凝土水化和結構形成過程的不同時期、不同層次上發(fā)揮工業(yè)廢渣作用，達到物盡其用、優(yōu)勢互補的效果，改善水泥基材料的性能尤其是耐久性。許多像粉煤灰、硅灰這樣的工業(yè)廢渣可以在建筑領域中得到應用。 如果通過科學研究，提高水泥熟料的性能，有效地利用數(shù)以億噸計的各類工業(yè)廢渣，實現(xiàn)節(jié)能且具有高性能的水泥生產(chǎn)，那么水泥工業(yè)將不僅僅是一個低排廢的工業(yè)，而且將是一個環(huán)保型的工業(yè)；水泥將不僅為人類社會提供居住場所，而且將為人類清潔生存環(huán)境。關鍵詞 ：粉煤灰 硅灰 XRD 熱分析 AbstractThis paper concentrates on the influence of the replacement of fly ash and silica fume and doublemixture of fly ash and silica fume on the performance of cement mortar. The analysis of the hydrated phase of cement is by the means of XRD. And the result is as follows : Ca (OH) 2 content increased at the early stage of hydration (7 days ago)，but decreased after the 7th day. And it changed with replacement percentages of fly ash and silica fume. To some extent, the analysis of the hydrated phase demonstrates the hydrated degree of the cement by using XRD. Meanwhile, in the research, we use TDDSC to analyze the influence of different replacement percentages of fly ash and silica fume and different curing age on the hydration of cement, the results agree with the results by the means of XRD.Keywords : fly ash silica fume XRD thermal analysis目錄第一章 概述 1 1 硅灰和粉煤灰性能及其對混凝土耐久性的影響 2 粉煤灰和硅灰性能及應用 2 硅灰和粉煤灰對混凝土耐久性的影響 3 復合水泥漿體水化產(chǎn)物研究及測定方法 4 測定Ca(OH)2含量的意義 4 測定方法 4第二章 原材料及試驗方案 11 原材料 11 11 實驗步驟 12第三章 XRD對復合水泥漿體的物相分析 13 引言 13 試驗 13 試驗結果與討論 14 齡期對水泥水化的影響 14 配比對水泥水化的影響 15第四章 TGDSC分析水泥漿體 18 引言 18 試驗 18 實驗結果與討論 19 配比對水泥水化的影響 19 齡期對水泥水化的影響 21第五章 結論與展望 24 結論 24 展望 24致謝 26參考文獻 27第一章 概述硅酸鹽水泥已成為人類最為重要的建筑材料之一，隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，我國水泥年產(chǎn)量逐年增長，在巨大的產(chǎn)量需求及持續(xù)不斷增長趨勢的同時，也伴生了許多問題，如不可再生自然資源與能源的巨大消耗和環(huán)境污染等。通過XRD對水泥漿體中的各水化物相進行分析，因而從一定程度上反映了水泥水化反應進程。摘 要 本文研究了粉煤灰摻量、硅灰摻量、粉煤灰與硅灰雙摻對水泥凈漿性能的影響。用XRD定性分析水泥的水化產(chǎn)物，實驗結果發(fā)現(xiàn)漿體中，Ca(OH)2含量在早期（7d前）增加，后期逐漸減少，并且Ca(OH)2含量隨著礦物摻和料摻加量的不同而變化。同時使用TGDSC綜合熱分析方法研究不同摻量，不同養(yǎng)護齡期對復合水泥漿體中水泥水化的影響，其結果與XRD的檢測結果相同。另一方面，我國水泥熟料的質(zhì)量與發(fā)達國家仍有差距、基礎理論缺乏創(chuàng)新、日益的增加工業(yè)廢渣需要綜合利用。粉煤灰、硅灰都是工業(yè)廢渣，現(xiàn)在由于逐漸被利用起來，工業(yè)廢渣的資源化已充分體現(xiàn)，并成為制備高性能混凝土必不可少的活性礦物摻合料組分。如果能最大限度利用它們作為活性摻合料，并加上盡可能少的水泥熟料制備出具有高性能的混凝土材料，不僅減輕環(huán)境污染，而且節(jié)約能源、降低成本，也是實施可持續(xù)發(fā)展的必由之路。然而研究和實踐證明，工業(yè)廢渣的應用，尤其是在大摻量情況下，給水泥基材料性能帶來了一些負面影響，這些問題的出現(xiàn)提示人們對工業(yè)廢渣的應用條件需進行仔細思考。尤其是復合摻加多種礦物摻合料和大摻量情況下，因導致水泥石的組成、結構及形成發(fā)展過程與普通水泥石顯著不同，而且在物理、力學性能與耐久性方面也有差異。本文就是通過研究水化產(chǎn)物的數(shù)量，來研究水泥的基礎知識，從而實現(xiàn)對工業(yè)廢渣的充分利用。燃煤鍋爐在城鎮(zhèn)的數(shù)量是相當多的, 而煤渣可高達200kg左右,所以粉煤灰和煤渣的來源較豐富。鐵含量相對較低，以氧化物形式存在，酸溶性好。粉煤灰中的有害成分是未燃盡炭粒，其吸水性大，強度低，易風化，不利于粉煤灰的資源化。將粉煤灰應用于建筑工業(yè)，結合態(tài)的CaO含量愈高，能提高其自硬性，使其活性大大高于低鈣粉煤灰，對提高混凝土的早期強度很有幫助。 硅灰硅灰又叫硅灰粉也叫微灰粉，或二氧化硅超細粉一般情況下統(tǒng)稱硅灰。 硅灰外觀為灰色或灰白色粉末﹑耐火度1600℃。硅灰中細度小于1mm的占80%以上，～，比表面積為:20～28m2/g。硅灰在形成過程中，因相變的過程中受表面張力的作用，形成了非結晶相無定形圓球狀顆粒，且表面較為光滑，有些則是多個圓球顆粒粘在一起的團聚體。摻有硅灰的物料，微小的球狀體可以起到潤滑的作用。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中，摻入適量的硅灰，可起到如下作用：顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。顯著延長砼的使用壽命。具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應用可降低成本、提高耐久性，有效防止發(fā)生混凝土堿骨料反應。特別實用于露天或海洋工程構筑物。此外，摻硅灰的混凝土還可控制堿集料反應。硅灰混凝土作為一種新型混凝土，因其優(yōu)越性能，值得在地面、地下、水中各項水利工程及建筑工程中推廣應用。因此其研究和應用受到廣泛的重視, , FA摻入混凝土后具有緩凝作用, 強度的增長要在28天以至后期才能逐漸體現(xiàn)出來，SF雖具有明顯的增強作用, 特別是對早期強度較為顯著但由于其顆粒極細,摻入后會大大增加混凝土粘聚性, 降低混凝土坍落度, 增加坍落度損失, 影響施工質(zhì)量。所以考慮將FA、SF結合用于混凝土中以期能通過各種材料的獨到優(yōu)勢相互補充, 從而獲得品質(zhì)更加優(yōu)良和成本更加低廉的混凝土。水泥漿體中的Ca(OH)2強度較低，化學穩(wěn)定性較差，但是又是硬化漿體保持穩(wěn)定性不可缺少的一種水化產(chǎn)物，特別是鋼筋混凝土中。另外，CSH穩(wěn)定存在也需要一定數(shù)量的Ca(OH)2。由于界面區(qū)產(chǎn)生一定的結晶擇優(yōu)取向，造成界面成為混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)，而且Ca(OH)2是體系堿度的主要來源，但隨著摻合料的加入，發(fā)生了二次反應，消耗了Ca(OH2)而降低了堿度，雖然改善了界面情況，但是對膠凝材料及其結晶相的穩(wěn)定性產(chǎn)生了重大的影響，特別是二次反應發(fā)生在水泥漿體硬化后，此時其水化產(chǎn)物的轉變勢必會造成混凝土體積穩(wěn)定性不良。 測定方法（1） 綜合熱分析法熱分析（thermal analysis）是指在程序控制溫度條件下，測量物質(zhì)的物理性質(zhì)隨溫度變化的函數(shù)關系的技術。差示掃描量熱法（DSC）是在程序控制溫度條件下，測量輸入給樣品與參比物的功率差與溫度關系的一種熱分析方法。試樣在加熱過程中如果發(fā)生物理、化學變化，常常還伴隨有吸熱或放熱的現(xiàn)象。熱重法（TG）是在程序控制溫度條件下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關系的熱分析方法。從綜合熱分析結果中可以更明顯的看出物質(zhì)的變化性質(zhì)，如產(chǎn)生吸熱效應并伴有質(zhì)量損失，一般是物質(zhì)脫水或分解；產(chǎn)生放熱效應并伴有質(zhì)量增加時，為氧化過程；產(chǎn)生吸熱效應而無質(zhì)量變化時為晶型轉變；產(chǎn)生放熱效應或伴有體積收縮，一般為結晶或有新相生成。例如[1]，絕大部分的CSH凝膠的結合水在100～400℃分解蒸發(fā)；Ca(OH)2分解失水的溫度為400～550℃；如果漿體發(fā)生碳化，600～750℃會有一部分CaC