论文总字数：20755字

摘 要

为了减少水泥工业所带来的高环境负荷、高能源资源消耗与浪费等突出问题，在水泥生产中最大限度使用辅助性胶凝材料(SCMs)是当前水泥行业发展的重要方向，也是实现水泥工业低碳和可持续发展重要和有效的途径。

本文在综述包括石灰石粉(LS)、白云石粉(DM)以及偏高岭土(MK)等在内的辅助性胶凝材料(SCMs)种类、性质基础上，针对白云石粉与偏高岭土复掺在水泥基材料中的作用，以石灰石粉作对比，研究不同温度条件下白云石粉与偏高岭土复掺对水泥力学性能的影响。并采用XRD分析其水化产物。研究结果表明：

1. 掺量20%的石灰石粉或白云石粉均会降低水泥砂浆强度。白云石和石灰石粉体系的28d抗压强度在40℃时分别降低12.2MPa、10.3MPa；60℃时分别降低10.6MPa、11.6MPa。
2. 在40℃和60℃养护时，石灰石粉或白云石粉与偏高岭土复掺体系的强度均高于单掺体系。尤其在40℃时，白云石粉与偏高岭土复掺对强度的影响优于石灰石粉。40℃28d白云石粉与石灰石粉复掺体系的抗压强度分别提高了7.9MPa，5.1MPa。
3. 40℃时，白云石粉、石灰石粉与偏高岭土复掺时的水化产物无明显差别，早期均生成Hc、Mc，随龄期延长Hc减少而Mc增多。60℃时，偏高岭土的掺入，各试样中均生成AFm。与LS相比，DM与MK复掺体系中生成更多的碳铝酸盐，具有更好的反应活性。

关键词：辅助性胶凝材料 石灰石粉 白云石粉 偏高岭土

Influence of dolomite powder and metakaolin on mechanical properties of cement in different curing temperature

Abstract

To reduce the cement industry brought about by high environmental impact, high energy and resource consumption and waste and other outstanding issues, in cement production to maximize the use of Supplementary Cementitious Materials (SCMs) is an important direction of development of the cement industry, also is a important and effective way to achieve the cement industry low-carbon and sustainable development.

This article summarized the type and property of Supplementary Cementitious Materials (SCMs) include limestone powder(LS), dolomite powder(DM) and metakaolin(MK),in connection with the mechanical performance function of dolomite powder and metakaolin as compound admixtures in cement base material , as compared with limestone powder, Under different curing temperature,effect of admixtures including Dolomite powder and metakaolin as compound admixture on mechanical properties  of cement was studied.Using XRD analysis the hydration products.Research indicates:

1. Limestone powder or dolomite powder can decrease cement mortar strength when the content of 20%. Dolomite and limestone powder system 28d compressive strength decreased 12.2MPa, 10.3MPa at 40℃; decreased 10.6MPa, 11.6MPa at 60℃.
2. In 40℃ and 60℃，mixed system has a better strength than the single ,dolomite powder has a better strength effect than limestone powder,especially in 40℃. Under 40℃ 28d the compressive strength of dolomite and limestone powder mixed system increased by 7.9MPa, 5.1MPa
3. When in 40,dolomite powder, limestone powder and metakaolin Mixing has no significant difference,all generate Hc, Mc in the early time, as time goes by Hc decrease and Mc increase.When 60 ℃, with metakaolin each sample generate AFm. Compared with the LS,DM and MK complex mixed system generates more carbon aluminate and has better reactivity..

Key words: SCMs; limestone powder; dolomite powder; metakaolin;

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 石灰石粉概述 2

1.2.1石灰石粉研究现状 2

1.2.2石灰石粉对水泥性能的影响 2

1.3 白云石粉概述 4

1.3.1白云石粉研究现状 4

1.3.2白云石粉对水泥性能影响 4

1.4 偏高岭土概述 6

1.4.1偏高岭土研究现状 6

1.4.2偏高岭土对水泥性能影响 6

1.5 研究内容 7

第二章 实验部分 8

2.1实验原料 8

2.1.1 水泥 8

2.1.2 石灰石粉 8

2.1.3 白云石粉 8

2.1.4 偏高岭土 8

2.2实验方案 9

2.2.1 实验配比 9

2.2.2 水泥砂浆成型 9

2.2.3 脱模与养护 9

2.2.4 测定力学强度 10

2.2.5 水化产物分析 10

第三章 实验结果与讨论 11

3.1 水泥砂浆强度 11

3.1.1 40℃养护时砂浆强度 11

3.1.2 60℃养护时砂浆强度 14

3.2 水化产物 19

3.2.1 40℃养护时水化产物 19

3.2.2 60℃养护时水化产物 20

第四章 结论与展望 23

4.1结论 23

4.2展望 23

参考文献 25

致 谢 28

第一章 绪论

1.1 引言

混凝土是当今世界上使用量最大的人造建筑材料，由于其具有原料丰富、工艺简单、造价低廉、成型方便、耐久性高、维护成本低等优点，迄今为止仍是主要使用的建筑和工程用材料。混凝土是经济发展和社会进步的基础原材料之一，是我国需求量最大的材料^[1]。混凝土工业作为传统行业，在生产和应用中容易带来环境污染、高能源资源消耗及浪费等严重问题^[2,3]。当前在全球气候变暖以及大力推行低碳经济的大背景下，水泥工业成为我国碳减排重点关注的领域。总结国内外研究以及工程实践经验，在水泥生产中最大程度使用辅助性胶凝材料（SCMs）可以减少水泥熟料的使用量从而降低对环境的污染，是实现水泥工业低碳减排与可持续发展的重要途径。目前，混凝土中使用的辅助性胶凝材料主要有硅灰、矿渣、粉煤灰、天然火山灰等。矿渣、天然火山灰以及优质粉煤灰等都对提高混凝土性能、降低水泥成本等有积极效应，但同时面临资源短缺，产量不足等问题^[4]。而工业生产对于辅助性胶凝材料的需求是日益增加的，这就需要努力拓展新型廉价易得的辅助性胶凝材料来满足工业生产的需求。

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