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高性能混凝土耐久性试验研究

作 者: 孙振华
导 师: 李清富;张鹏
学 校: 郑州大学
专 业: 水工结构工程
关键词: 高性能混凝土 粉煤灰 硅粉 聚丙烯纤维 工作性 耐久性
分类号: TU528
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 156次
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内容摘要


混凝土结构是国家基本建设中应用最广泛的结构形式,但普通混凝土在恶劣环境条件下会由于耐久性不良而造成自身剥落、损伤甚至破坏,因此高性能混凝土(HPC)应运而生。高性能混凝土旨在保证混凝土的工作性能和力学性能的同时,着重提高其耐久性。本文研究了以粉煤灰硅粉聚丙烯纤维为掺合料的高性能混凝土的各种性能。采用不同比例的单掺、复掺方式对水泥进行等量取代,进而使配合比得到调整、优化,确定了17组配合比,并对各组进行了抗压、抗拉强度和耐久性试验研究。主要研究结论如下:(1)粉煤灰、硅粉等矿物掺合料能较好的改善混凝土的工作性能,使其不泌水、不离析、粘聚性好;粉煤灰可以提高混凝土的后期强度;硅粉活性高,对混凝土前期强度有利;两者采用一定比例复掺,可以发挥叠加效应,使得各龄期强度均有提高;纤维的加入对混凝土强度无影响或微有降低,但不会造成较大损失。(2)粉煤灰和硅粉的加入均可不同程度的提高混凝土抗渗能力,硅粉由于颗粒更细小,对混凝土抗渗性的提高更加有利;如采用复掺或加入少量纤维,抗渗效果更好。(3)混凝土的碳化深度随着粉煤灰掺量的增大而增大,随着硅粉掺量增大有稍许减小,但总体碳化深度较小,不会对混凝土保护层造成本质的破坏。(4)一定量的粉煤灰或硅粉可以提高混凝土的抗冻性,但掺量过大,会降低混凝土含气量,致使抗冻性下降;纤维的掺入也以适量为宜,过多掺量会加大薄弱界面,造成抗冻性下降。(5)对于混凝土的干缩而言,粉煤灰可以适当减小各龄期干缩值,而硅粉则由于水化快而对混凝土干缩不利,鉴于此,可以采用复掺粉煤灰和硅粉或加入纤维的方法来进行改善。(6)高性能混凝土的耐久性是一个复杂的问题,在实际工程中可以根据不同结构部位、不同耐久性的要求,有选择的进行矿物掺入,有针对性的来提高混凝土耐久性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-11
1 绪论  11-21
  1.1 课题研究背景  11-12
  1.2 高性能混凝土定义及特点  12-13
    1.2.1 高性能混凝土的定义  12-13
    1.2.2 高性能混凝土的特点  13
  1.3 高性能混凝土的耐久性  13-14
  1.4 高性能混凝土及其耐久性研究的意义  14-16
  1.5 高性能混凝土及其耐久性的发展研究状况  16-19
    1.5.1 普通混凝土到高性能混凝土的发展  16-17
    1.5.2 国内外研究现状  17-19
  1.6 本文主要研究内容  19-21
2 原材料的选择及性能测定  21-32
  2.1 水泥  21-22
  2.2 粉煤灰  22
  2.3 硅粉  22-23
  2.4 聚丙烯纤维  23
  2.5 粗集料  23-27
  2.6 细集料  27-29
  2.7 外加剂  29-30
  2.8 水  30-32
3 试验方案与混凝土试件的制备  32-39
  3.1 试验方案设计  32-37
    3.1.1 基准配合比的确定  32-36
    3.1.2 高性能混凝土的配制方案  36-37
  3.2 混凝土试件的制备  37-39
    3.2.1 试验工作量  37
    3.2.2 混凝土试件制备  37-39
4 高性能混凝土的工作性能及力学性能评价  39-66
  4.1 引言  39
  4.2 高性能混凝土拌和物的工作性能  39-54
    4.2.1 高性能混凝土拌和物工作性能试验方法-坍落度仪法  40-46
    4.2.2 高性能混凝土拌和物性能试验方法-L形流动仪法  46-54
  4.3 高性能混凝土的力学特性  54-64
    4.3.1 试验方案及过程  55-57
    4.3.2 试验结果与分析  57-64
  4.4 本章小结  64-66
5 高性能混凝土抗渗性试验研究  66-78
  5.1 引言  66
  5.2 混凝土的渗透机理及后果  66-67
    5.2.1 混凝土的渗透机理  66-67
    5.2.2 混凝土抗渗性差引起的后果  67
  5.3 影响混凝土抗渗性的因素  67-68
  5.4 混凝土渗透性试验方法  68-69
  5.5 本文试验方案  69-77
    5.5.1 试验仪器及设备  70
    5.5.2 试验步骤  70-72
    5.5.3 试验结果分析  72-77
  5.6 本章小节  77-78
6 高性能混凝土抗冻融试验研究  78-98
  6.1 引言  78
  6.2 混凝土的冻融破坏机理及影响因素  78-82
    6.2.1 混凝土冻融破坏的机理  78-80
    6.2.2 影响混凝土抗冻性的因素  80-82
  6.3 混凝土冻融的试验方法简介  82-83
  6.4 本文试验方案  83-95
    6.4.1 试验设备  84-85
    6.4.2 试验步骤  85-87
    6.4.3 试验结果及分析  87-95
  6.5 本章小结  95-98
7 高性能混凝土碳化试验研究  98-115
  7.1 引言  98
  7.2 混凝土的碳化机理  98-99
  7.3 碳化对混凝土性能的影响及危害  99-101
    7.3.1 碳化对混凝土性能的变化  99-100
    7.3.2 混凝土碳化造成的危害  100-101
  7.4 影响混凝土碳化的因素  101-103
  7.5 抑制混凝土碳化的措施  103
  7.6 混凝土碳化深度检测方法  103-104
  7.7 本文试验方案  104-113
    7.7.1 试验设备和仪器  104-105
    7.7.2 试验步骤  105-108
    7.7.3 本文试验结果与分析  108-113
  7.8 本章小结  113-115
8 高性能混凝土干缩性试验研究  115-130
  8.1 引言  115
  8.2 混凝土的干缩机理及过程  115-119
    8.2.1 混凝土干缩机理  115-118
    8.2.2 混凝土的干缩过程  118-119
  8.3 影响高性能混凝土干缩的因素  119-120
  8.4 干缩试验方法简介  120
  8.5 试验方案  120-128
    8.5.1 试验设备  120-121
    8.5.2 试验步骤  121-122
    8.5.3 试验结果与分析  122-128
  8.6 本章小结  128-130
9 结论与展望  130-132
  9.1 结论  130-131
  9.2 进一步研究展望  131-132
参考文献  132-135
致谢  135-136
在学期间发表的学术论文及研究成果  136

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 非金属材料 > 混凝土及混凝土制品
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