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探究不同摻量玄武巖活性粉末對(duì)水泥力學(xué)性的能影響
玄武巖是一種由火山噴發(fā)出的巖漿經(jīng)冷凝而形成的巖石，下面是小編搜集整理的一篇探究玄武巖應(yīng)用的論文范文，歡迎閱讀查看。
引言
玄武巖是火山噴發(fā)出的巖漿經(jīng)冷凝而形成的一種巖石，外觀呈褐色，二氧化硅含量豐富，具有堅(jiān)硬耐磨、化學(xué)穩(wěn)定性高、耐高溫性能和力學(xué)性能優(yōu)良等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于公路、機(jī)場(chǎng)和橋梁等領(lǐng)域。利用玄武巖為原料生產(chǎn)的玄武巖纖維具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫性佳、抗氧化、抗輻射等優(yōu)異性能，且性?xún)r(jià)比好，是一種可以滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的新的基礎(chǔ)材料和高技術(shù)纖維，并已逐步成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。在生產(chǎn)玄武巖纖維的時(shí)候經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些黑色晶體材料，已有研究表明這些黑色晶體材料磨細(xì)(玄武巖活性粉末)后具有較高的活性。如何充分利用這些材料具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
通過(guò)對(duì)不同摻量下的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度影響的對(duì)比，探究玄武巖活性粉末對(duì)水泥力學(xué)性的能影響，并確定其最佳摻量;通過(guò)XRD分析，對(duì)摻加玄武巖活性粉末后水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行初步分析，為玄武巖活性粉末的工程應(yīng)用提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1、原材料與試驗(yàn)方法
1.1原材料。水泥:P·O42.5普通硅酸鹽水泥;砂:標(biāo)準(zhǔn)砂;玄武巖活性粉末:細(xì)度為74um;水:普通自來(lái)水。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方法采用水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法(ISO法)，分兩批進(jìn)行。第一批試驗(yàn):玄武巖活性粉末的摻量分別為0%，10%，20%，30%，40%，50%，相應(yīng)的試件編號(hào)分別為I-1，I-2，I-3，I-4，I-5，I-6;用來(lái)判斷玄武巖活性粉末摻量對(duì)水泥強(qiáng)度的影響。第二批試驗(yàn):玄武巖粉末的摻量分別為0%，6%，8%，10%，12%，14%，相應(yīng)的試件編號(hào)分別為П-1，П-2，П-3，П-4，П-5，П-6;用來(lái)確定玄武巖活性粉末的最佳摻量。
抗壓試驗(yàn)、抗折試驗(yàn)的方法參照《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》(GB/T17671—1999)，分別測(cè)定不同玄武巖活性粉末摻量下試件的3d，7d，28d強(qiáng)度。
2、結(jié)果與討論
2.1玄武巖活性粉末摻量對(duì)水泥砂漿強(qiáng)度的影響
不同玄武巖活性粉末摻量下水泥砂漿的抗折和抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。可以看出，摻量為10%，20%，30%時(shí)3d的抗折強(qiáng)度均較對(duì)照組有所提高，摻量為10%時(shí)強(qiáng)度提高11.6%;當(dāng)摻量不小于時(shí)40%時(shí)，抗折強(qiáng)度低于對(duì)比試件的強(qiáng)度;不同摻量下的28d抗折強(qiáng)度均較對(duì)比組有明顯提高，摻量為20%時(shí)，強(qiáng)度增高達(dá)13.2%，此后，隨著摻量的增加抗折強(qiáng)度增高的幅度逐漸降低;玄武巖活性粉末的摻加對(duì)對(duì)水泥的抗折強(qiáng)度有較為顯著的正確效果。
摻量為10%時(shí)3d的抗壓強(qiáng)度提高顯著，提高達(dá)到24.3%;摻量為20%時(shí)的抗壓強(qiáng)度與對(duì)比試件接近，此后隨著摻量的增加，抗壓強(qiáng)度隨之下降。28d時(shí)只有摻量為10%時(shí)的抗壓強(qiáng)度略高于對(duì)比試件，其他各摻量下的抗壓強(qiáng)度均低于對(duì)比試件。說(shuō)明玄武巖活性粉末的摻加對(duì)水泥的早期強(qiáng)度較為顯著，而對(duì)后期的影響較小。
2.2確定最佳摻量
第二批試驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表2�？梢钥闯觯瑩搅繛�8%時(shí)，3d抗折強(qiáng)度提高幅值最大，為16.3%;在7d試件中，摻量為10%時(shí)，7d和28d抗折強(qiáng)度提高幅度最大，分別為7.0%和14.7%。摻量為10%時(shí)，3d，7d和28d抗壓強(qiáng)度提高幅度最大，分別為23.8%，4.3%和2.3%。根據(jù)抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)，可以得出玄武巖活性粉末的最佳摻量為10%。
3、機(jī)理探討
利用XRD(X-RayDiffraction)分析，即X射線衍射分析的方法分析了不同玄武巖活性粉末摻量、不同齡期下水化產(chǎn)物的組分變化。采用的設(shè)備為UltimaⅣ型X射線衍射儀。以摻量為0和10%時(shí)的分析結(jié)果(圖1)進(jìn)行說(shuō)明�？梢钥闯�:齡期為7d時(shí)，摻量為10%時(shí)水化產(chǎn)物中C4AF，C3A，C3S，C2S含量較普通硅酸鹽水泥的有較大幅度的增加，這說(shuō)明玄武巖活性粉末參與了水泥的水化反應(yīng)，并且生成了有助于提高水泥強(qiáng)度的一些組成。
4、結(jié)論
(1)摻加玄武巖活性粉末后，水泥的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均有所提高，抗折強(qiáng)度提高的幅度大于抗壓強(qiáng)度的提高幅度。
(2)根據(jù)抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的變化情況，玄武巖活性粉末的最佳摻量為10%。
(3)摻加玄武巖活性粉末后，水化產(chǎn)物中C4AF，C3A，C3S，C2S含量較普通硅酸鹽水泥的有較大幅度的增加。
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