油页岩灰对大体积混凝土性能影响的研究

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近年来，随着石油、煤炭、天然气等传统能源的减少以及工业的发展，各种替代能源的研究和开发呈明显上升趋势。油页岩作为一种储量丰富的非常规油气资源，可提取出类似石油的页岩油，还可用于燃烧发电，正因如此，世界各国都加强了对油页岩的勘探和利用研究工作。目前在油页岩的利用方式中，燃烧发电或者提炼页岩油占到90％以上，但由于油页岩自身具有含油率低、灰分大的特点，所以在利用过程中会产生大量灰渣，而目前对于这些灰渣的主要处理方法就是堆放搁置，这样处理不仅占用土地，污染环境，也是对资源的一种浪费。因此，对油页岩灰渣的处理及利用成为了近年来研究的一个热点问题。
　　本论文将烟台龙凤热电公司生产的油页岩原灰粉磨到一定细度，使其具有较高化学活性，得到超细油页岩灰。本文选用C3A含量低于7%的P?O42.5水泥、S95级矿渣粉、二级粉煤灰和超细油页岩灰为原料，根据材料性能特点进行大体积混凝土配合比设计优化。在不同胶凝材料配比下，研究水胶比对大体积混凝土工作性能和力学性能的影响，确定合适的水胶比；在一定水胶比下，研究油页岩灰取代水泥后对混凝土性能的影响；在水胶比和水泥用量一定下，研究油页岩灰取代粉煤灰用量对混凝土性能的影响。通过工作性能、力学性能、内部温升等宏观检测方法以及粒度分析、XRD、SEM和水化热等微观测试技术，对油页岩灰及其在大体积混凝土中的应用情况进行分析。通过本论文的研究，获得以下结论。
　　(1)油页岩灰原灰粉磨30min，其7d和28d活性指数分别为88%、98%，达到S95级矿粉活性指标。油页岩灰颗粒主要是形状不规则的碎屑，需水量比较高，为105%；
　　(2)水胶比为0.37时，混凝土拌合浆体粘稠，难泵送，外加剂用量较多，导致浆体凝结时间过长，影响施工进度；水胶比为0.41时，混凝土的后期强度偏低，力学性能无法保证。综合混凝土的工作性能和力学性能，本论文确定适合的水胶比为0.39；
　　(3)在0.39水胶比下，每方混凝土水泥用量为180~280公斤，超细油页岩灰用量为100~0公斤，混凝土28天强度在43~48MP范围内，7天绝热温度在37~42℃之间。另外，油页岩灰取代等量粉煤灰，混凝土的需水量加大，和易性变差，但是后期强度提高较大；
　　(4)与砂石作粗细骨料的混凝土相比，标准砂代替粗细骨料的混凝土内部温度较低（低3℃左右），说明混凝土的内部温度受砂石骨料影响较大。相同的胶凝材料和水胶比，不同的骨料，测出的温度是不同的。利用标准砂代替粗细骨料测试混凝土的内部温升，是一种科学且适用的检测大体积混凝土内部温度的方法。

著录项

作者
徐晓磊;
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作者单位

济南大学;

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授予单位济南大学;
学科材料工程
授予学位硕士
导师姓名刘福田;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类一般性问题;
关键词
油页岩灰; 大体积混凝土; 水胶比; 胶凝材料;

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