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高强大流动度混凝土的制备及应用研究

作　者: 季孝敬
导　师: 严云
学　校: 西南科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 大流动度混凝土流变性触变性级配
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文采用三类流变仪，研究了水泥浆体、砂浆以及混凝土的流变特性。首先，从流变学的角度讨论了颗粒级配对水泥基材料的影响，从而得出了适合制备高强大流动度混凝土的矿物掺合料的最优配合比以及细集料和粗集料的最优级配曲线。水泥基材料流变学研究结果表明，当粉煤灰与矿粉的质量比为2:1，且总量占胶凝材料总质量的30%时，胶凝材料浆体具有较高的流动性和力学性能。与此同时，研究发现一个相对较宽的胶凝材料粒径分布有利于改善浆体的流动性。对砂浆流变性研究结果表明，中砂适合制备普通大流动度混凝土，然而细度模数小于3.30的粗砂更适合制备高强大流动度混凝土。在制备大流动度混凝土时，我们应该更多的去注意各粒径范围内的砂粒质量百分比。一般来说，0.315mm以下的砂粒量百分比在15%-30%之间为宜；0.6mm以下的砂粒质量百分比在30%-45%之间为宜；1.18mm以下的砂粒质量百分比在55%-75%之间为宜。粗集料对流变性能研究结果表明，粗集料的级配对新拌混凝土的流动性影响最大，而对混凝土力学性能影响较小。当制备高强大流动度混凝土时，粒径在4.75mm-9.5mm之间的粗集料质量百分比在30%-50%之间为宜；粒径在16mm-19mm之间的粗集料质量百分比在20%-30%之间为宜。在混凝土流动性要求不是很高的情况下，粒径在16mm-19mm之间的粗集料质量百分比可以放宽到10%-40%。在前期大量试验的基础上，制备了符合工程要求的C60和C80泵送混凝土以及C80自密实混凝土。最后，通过流变仪测试C80泵送混凝土和C80自密实混凝土的流变参数。试验发现，粗集料的砂浆包裹层厚度是引起C80泵送混凝土和C80自密实混凝土流变性差异的主要原因。当砂浆包裹层厚度大于2mm时，自密实混凝土具备良好的流动性和密实效果。如果C80泵送混凝土的粗集料的砂浆包裹层厚度超过2mm，C80泵送混凝土也具有一定的自密实能力，但是它的流动性能很大程度上取决于粗集料的最大粒径。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-35
  1.1 高强大流动度混凝土概述  10-11
  1.2 高强泵送混凝土  11-17
    1.2.1 高强泵送混凝土的特点  11
    1.2.2 高强泵送混凝土的配合比设计  11-13
    1.2.3 实现高强度和大流动性的途径  13-14
    1.2.4 高强大流动混凝土的研究进展  14-17
  1.3 高强自密实混凝土  17-27
    1.3.1 高强自密实混凝土的特点  17-18
    1.3.2 自密实混凝土配合比的设计  18-20
    1.3.3 自密实混凝土工作性能测试方法  20-24
    1.3.4 自密实混凝土的研究进展  24-27
  1.4 大流动度混凝土的流变学原理  27-32
    1.4.1 大流动度混凝土的流变性  27-31
    1.4.2 大流动度混凝土的触变性  31-32
  1.5 论文的目的意义及研究内容  32-35
    1.5.1 论文的目的意义  32-34
    1.5.2 论文的研究内容  34-35
2 原材料及试验仪器  35-39
  2.1 原材料  35-37
    2.1.1 水泥  35
    2.1.2 粉煤灰  35-36
    2.1.3 矿粉  36
    2.1.4 细集料  36-37
    2.1.5 粗集料  37
    2.1.6 外加剂  37
  2.2 主要试验仪器及设备  37-39
3 胶凝材料颗粒级配对浆体性能的影响  39-48
  3.1 试验概述  39
  3.2 试验方法  39-41
  3.3 矿物掺合料的掺量对水泥基浆体的影响  41-46
  3.4 胶凝材料颗粒级配对浆体流动性的影响  46-47
  3.5 本章小结  47-48
4 细集料的颗粒级配对高强大流动度混凝土的影响  48-70
  4.1 试验概述  48
  4.2 试验方法  48-49
  4.3 连续尺寸砂粒堆积的理论计算  49-53
  4.4 利用混料设计试验修正理论计算值  53-59
    4.4.1 混料试验的设计  53-55
    4.4.2 混料设计基础上的砂浆流动性试验  55-57
    4.4.3 混料设计基础上的强度试验  57-59
  4.5 不同粒径砂粒对砂浆流变性的影响  59-63
    4.5.1 0.315mm 以下的砂粒对砂浆流变性能的影响  59-61
    4.5.2 0.6mm 的砂粒对砂浆流变性能的影响  61-62
    4.5.3 1.18mm 的砂粒对砂浆流变性能的影响  62-63
  4.6 不同粒径砂粒对砂浆触变性的影响  63-67
    4.6.1 0.315mm 以下的砂粒对砂浆触变性能的影响  63-64
    4.6.2 0.6mm 以下的砂粒对砂浆触变性能的影响  64-66
    4.6.3 1.18mm 以下的砂粒对砂浆触变性能的影响  66-67
  4.7 大流动度混凝土细骨料的级配  67-69
  4.8 本章小结  69-70
5 大流动度混凝土粗集料级配的优化  70-78
  5.1 试验概述  70
  5.2 试验方法  70-72
  5.3 粗集料级配对大流动度混凝土流变性的影响  72-77
  5.4 本章小结  77-78
6 高强大流动度混凝土的制备  78-90
  6.1 试验概述  78
  6.2 试验方法  78-79
  6.3 C60 高强泵送混凝土的制备  79-83
  6.4 C80 高强泵送混凝土的制备  83-86
  6.5 C80 高强自密实混凝土的制备  86-89
  6.6 本章小结  89-90
7 C80 高强泵送混凝土和 C80 高强密实混凝土流变性能的差异  90-107
  7.1 试验概述  90
  7.2 试验方法  90-91
  7.3 利用分形理论计算粗集料的比表面积  91-94
  7.4 不同级配石子空隙率计算  94-96
  7.5 C80 泵送混凝土和 C80 自密实混凝土流变性能的差异  96-103
    7.5.1 C80 泵送混凝土和 C80 自密实混凝土粗集料砂浆包裹层厚度的差异  96-100
    7.5.2 C80 泵送混凝土和 C80 自密实混凝土流变参数的差异  100-103
  7.6 高强大流动度混凝土配合比设计方案  103-106
  7.7 本章小结  106-107
结论  107-109
致谢  109-110
参考文献  110-115
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果  115

高强大流动度混凝土的制备及应用研究

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