论文总字数：16619字

摘 要

我国南海珊瑚礁分布广泛，岛礁建设对国家海洋经济的发展起着至关重要的作用。珊瑚砂作为钙质集料是近年来海工混凝土研究的热点，但大部分研究集中于珊瑚砂作为骨料使用，对于珊瑚微粉对水泥的水化和物理性能研究较少。

本文通过XRD、TG/DTG分析、压汞法、水化量热等测试方法，研究珊瑚微粉对硅酸盐水泥的水化和物理性能的影响。珊瑚微粉的掺入降低了水泥的水化放热量和放热速度，但是却能促进C₃A的二次水化。珊瑚微粉增加了水泥基胶凝材料的孔隙率，但是能降低有害大孔的体积，改善孔结构。小掺量下珊瑚微粉能促进水泥早期强度的发展，而且能提高水泥受硫酸盐侵蚀的能力，但从长期看，过高掺量的珊瑚微粉不利于水泥胶砂的强度发展。珊瑚微粉的引入可以抑制水泥在氯盐和硫酸盐环境下的线性膨胀。

关键词：珊瑚微粉 普通硅酸盐水泥 水泥水化 强度 膨胀



Abstract

The coral reefs are widely distributed in the South China Sea. The construction of island plays a crucial role in the development of the national marine economy. Coral sand, a calcareous aggregate, has raised concern among marine concrete recently. However, most studies are focus on how to make use of coral sand as marine aggregate, the influence of coral sand powder (CSP) on hydration and physical properties of Portland cement (OPC) was rarely studied.

In this paper, XRD, TG/DTG, MIP, hydration calorimetry analysis and other test methods were used to study the effects of CSP on hydration and physical properties of OPC. The incorporation of coral micro-powder inhibits the hydration heat and hydration heat flow of OPC, but it can promote a second tricalcium alumimate (C₃A) hydration. CSP improves the porosity of cement paste, but it can reduce the volume of large capillary pores, which do good to the pore structure of cement. Low dosage of CSP can promote the development of early strength of cement and improve the ability of cement to sulphate attack. However, in the long term, excessively high content of CSP is not conducive to the development of mortar strength. CSP inhibits the linear expansion of cement samples cured in chloride salt and sulfate environments.

Key Words：CSP; Ordinary Portland cement; hydration; compressive strength; linear expansion

目录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1 课题背景及意义 1

1.2 国内外的研究现状 2

1.2.1 珊瑚骨料的基本性能研究 2

1.2.2 珊瑚混凝土研究现状 3

1.3本文主要的研究目的和内容 6

1.3.1研究目的 6

1.3.2研究内容 6

第二章 实验原料和方法 7

2.1实验原料 7

2.2主要测试方法 8

2.2.1水化量热分析 8

2.2.2 X射线衍射测试（XRD） 8

2.2.3热重分析 9

2.2.4孔隙率大小及体系孔径分布 9

2.2.5水泥砂浆强度测定 9

2.2.6水泥净浆膨胀的检验方法 9

2.4实验装备 10

第三章 珊瑚微粉对水泥性能的影响 12

3.1水化量热分析 12

3.2 XRD 13

3.3 TG/DTG分析 16

3.4孔隙率及孔径数据分析 17

3.5水泥强度的变化 19

3.6不同养护条件下的线性膨胀 21

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 27

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

我国有1.8万公里的海岸线和近300万平方公里的领海，从北到南分别是渤海、黄海、东海、南海，我们国家的海洋资源极其丰富。随着我们国家经济的发展，海洋资源的作用和地位越来越重要，而作为海洋中重要的陆地资源——珊瑚礁，其作用则更加突出。

我国南海地区的珊瑚岛礁分布非常广泛：包括岛礁、环礁和岸礁等众多类型。按照地理位置，我国将南海岛礁划分为西沙群岛、中沙群岛、东沙群岛和南沙群岛，而其中按较为完整的礁体地貌计算的总面积约为3万平方公里。

作为我国南海地区唯一的陆地国土类型，珊瑚礁的地理优势极其重要，它作为我国海洋权益保护和海洋资源开发的重要立足点，其重要性不言而喻。我国南海诸岛中，除了西沙群岛中的一座高尖石岛外，其它的岛屿都是珊瑚岛礁，所以我国的南海海域拥有极其丰富的珊瑚礁资源。

美国和澳大利亚在太平洋的多座岛礁上建设了多条公路以及机场，这些设施到现在仍然能够使用。1945年，美军在位于太平洋地区的罗斯内格罗斯岛上修建了一条近2400米的机场跑道。

南沙海域的自然资源非常丰富，其中南沙群岛的曾母暗沙盆地拥有大量的石油和天然气，具有很大的商业开采价值。据推测，南海地区的石油储量大约在230亿至300亿吨，占我国石油资源总量的约1/3。

南沙群岛海区蕴藏着非常丰富的自然资源，这里对于中华民族可持续发展具有非常重要的意义。资源丰富的南沙海疆自古以来便是我国的领海，但是目前受中国控制的岛礁却只有9个，而大多数的岛礁（共44个)却被其他国家非法占领。最近几年，中国为了有效地维护我们的国家主权，高效地开发国家南海地区的资源，国家将会在南沙地区大力进行土木建设工程的建设。

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