探究不同摻量玄武巖活性粉末對水泥力學(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，廣泛應(yīng)用于公路、機(jī)場和橋梁等領(lǐng)域。利用玄武巖為原料生產(chǎn)的玄武巖纖維具有高強度、高模量、耐高溫性佳、抗氧化、抗輻射等優(yōu)異性能，且性價比好，是一種可以滿足國民經(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，并已逐步成為國內(nèi)外研究的熱點問題之一。在生產(chǎn)玄武巖纖維的時候經(jīng)常會產(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效益和經(jīng)濟(jì)效益。
通過對不同摻量下的抗折強度和抗壓強度影響的對比，探究玄武巖活性粉末對水泥力學(xué)性的能影響，并確定其最佳摻量;通過XRD分析，對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:普通自來水。
1.2試驗設(shè)計及試驗方法采用水泥膠砂強度檢測方法(ISO法)，分兩批進(jìn)行。第一批試驗:玄武巖活性粉末的摻量分別為0%，10%，20%，30%，40%，50%，相應(yīng)的試件編號分別為I-1，I-2，I-3，I-4，I-5，I-6;用來判斷玄武巖活性粉末摻量對水泥強度的影響。第二批試驗:玄武巖粉末的摻量分別為0%，6%，8%，10%，12%，14%，相應(yīng)的試件編號分別為П-1，П-2，П-3，П-4，П-5，П-6;用來確定玄武巖活性粉末的最佳摻量。
抗壓試驗、抗折試驗的方法參照《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》(GB/T17671—1999)，分別測定不同玄武巖活性粉末摻量下試件的3d，7d，28d強度。
2、結(jié)果與討論
2.1玄武巖活性粉末摻量對水泥砂漿強度的影響
不同玄武巖活性粉末摻量下水泥砂漿的抗折和抗壓強度測試結(jié)果見表1�？梢钥闯�，摻量為10%，20%，30%時3d的抗折強度均較對照組有所提高，摻量為10%時強度提高11.6%;當(dāng)摻量不小于時40%時，抗折強度低于對比試件的強度;不同摻量下的28d抗折強度均較對比組有明顯提高，摻量為20%時，強度增高達(dá)13.2%，此后，隨著摻量的增加抗折強度增高的幅度逐漸降低;玄武巖活性粉末的摻加對對水泥的抗折強度有較為顯著的正確效果。
摻量為10%時3d的抗壓強度提高顯著，提高達(dá)到24.3%;摻量為20%時的抗壓強度與對比試件接近，此后隨著摻量的增加，抗壓強度隨之下降。28d時只有摻量為10%時的抗壓強度略高于對比試件，其他各摻量下的抗壓強度均低于對比試件。說明玄武巖活性粉末的摻加對水泥的早期強度較為顯著，而對后期的影響較小。
2.2確定最佳摻量
第二批試驗的結(jié)果見表2。可以看出，摻量為8%時，3d抗折強度提高幅值最大，為16.3%;在7d試件中，摻量為10%時，7d和28d抗折強度提高幅度最大，分別為7.0%和14.7%。摻量為10%時，3d，7d和28d抗壓強度提高幅度最大，分別為23.8%，4.3%和2.3%。根據(jù)抗折強度和抗壓強度兩個指標(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%時的`分析結(jié)果(圖1)進(jìn)行說明。可以看出:齡期為7d時，摻量為10%時水化產(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，水泥的抗折強度和抗壓強度均有所提高，抗折強度提高的幅度大于抗壓強度的提高幅度。
(2)根據(jù)抗折強度和抗壓強度的變化情況，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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