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粉煤灰是一种典型的工业废料,对周边环境有很大污染。攀枝花粉煤灰产量巨大,周边环境压力大。传统的粉煤灰在混凝土水泥制品中的利用率已经不能缓解过快粉煤灰产量的增速。但是,在粉煤灰混凝土中,粉煤灰掺量过大,会严重影响粉煤灰混凝土的性能和强度。论文通过对攀枝花粉煤灰进行工艺改性,旨在提高水化反应产物的含量和二次水化的反应速度,使其能在最大掺量下的强度高于基准混凝土,从而将较大掺量的粉煤灰混凝土应用到强度要求更高的领域,具有较高的学术意义和实际应用价值。论文以攀枝花地区产量最大的宝利源粉煤灰为原料,研究了其成分、物相、微观形貌和物化性能;采用超量取代法对粉煤灰进行标准试验,优化了其在混凝土中的最佳掺量;通过对其进行机械粉磨,提高粉煤灰的水化活性,使其能在混凝土水化早期参与水化,增加早期的诸如AFt和中后期诸如C-S-H凝胶等水化产物,提高混凝土的密实度,从而提高粉煤灰混凝土的强度;研究了粉煤灰掺入增强混凝土工艺并优化了工艺条件;利用XRD、SEM等现代测试工具对最佳工艺下的粉煤灰混凝土和基准混凝土的水化试样进行表征,结合经工艺处理后的粉煤灰掺入的混凝土和基准混凝土的性能和强度,探讨攀枝花粉煤灰对混凝土的强度增强机理。论文所取得的主要成果如下:(1)攀枝花宝利源粉煤灰具有较小的细度和极不规则的微观形貌,活性成分SiO2和Al2O3含量分别为50.76%和24.81%,结合态CaO含量为4.47%,SiO2主要存在于活性石英或者同Al2O3以结合态存在于伊利石中,CaO主要以结合态存在于硬石膏中;同混凝土相关矿物组成为石英、伊利石、硬石膏及极少量莫来石。(2)攀枝花粉煤灰增强混凝土最佳工艺条件为:粉煤灰的取代率为30%,超量取代系数为1.6的掺量掺入混凝土;粉煤灰的最佳粉磨时间为10分钟,助磨剂三乙醇胺和乙二醇的最佳掺量分别为0.04%和0.06%。(3)研究结果表明,攀枝花粉煤灰经最佳工艺后掺入的混凝土较基准混凝土的7d和28d强度分别增强了17.5%和11.5%;工作性略受到影响,坍落度下降2cm,但是满足要求。(4)攀枝花粉煤灰中矿物经过粉磨后发生解离,活性成分溶入水化体系中;粉煤灰细度变小,水化体系反应面积增大,水化反应速度增加;粉煤灰中的活性Al2O3和溶于水化体系形成石膏的硬石膏,使得混凝土早期形成更多的AFt,从而提高混凝土早期强度;粉煤灰中活性SiO2同水泥水化形成的CH在较大的水化反应面积的条件下加速发生二次水化反应,28d内生成大量C-S-H凝胶,提高了混凝土密实度,从而大大增强了混凝土标准强度;工作性能的降低是由于粉煤灰本身形态及机械粉磨对其表面的破坏造成需水量比增大,导致流动性降低。