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粗骨料形状对混凝土物理和力学性能的影响
作 者: 黄晓峰
导 师: 郑建军
学 校: 浙江工业大学
专 业: 结构工程
关键词: 水灰比 骨料形状 骨料掺量 力学性能 氯离子扩散系数
分类号: TU528
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 74次
引 用: 4次
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内容摘要
本文首先对水泥净浆、水泥胶砂和普通骨料混凝土的物理和力学性能做了系统的试验,分析水灰比、骨料体积含量等因素对它们的影响。然后重点研究了粗骨料形状对混凝土物理和力学性能的影响。最后,提出了有关水泥石和混凝土氯离子扩散系数的解析解。试验结果表明,随着水灰比增大,水泥净浆、水泥胶砂和掺加工粗骨料混凝土的抗压强度、劈拉强度和弹性模量均明显减小,而氯离子扩散系数则会明显增大。对水泥胶砂和普通骨料混凝土,骨料的引入对其抗压强度和劈拉强度无明显影响,但会使弹性模量明显提高、氯离子扩散系数明显降低。对掺加工粗骨料混凝土,粗骨料形状对其力学性能的影响不是很明显,只有当粗骨料掺量达到一定程度的时候才会显现。粗骨料形状越接近球形,对混凝土抗压强度和弹性模量增长越有利,而对劈裂抗拉强度则未必有利。粗骨料形状对其混凝土氯离子扩散的影响则很明显,并且随粗骨料短长轴比的增加而降低。理论方面首先提出了水泥石氯离子扩散系数的简单解析解,用2组独立的试验结果验证了该解的有效性,定量评价了水化度和水灰比对水泥石氯离子扩散系数的影响。然后讨论了混凝土界面体积百分数的解析方法,利用微分有效介质理论导出了混凝土氯离子扩散系数的简单解析解,最后,通过与2组独立试验结果进行比较验证了其有效性。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-12 第一章 绪论 12-27 1.1 引言 12-13 1.2 研究目的及意义 13-16 1.3 研究现状 16-26 1.3.1 有关骨料形状分类的描述 16-17 1.3.2 氯离子扩散理论 17-20 1.3.3 水泥石氯离子扩散相关研究 20-21 1.3.4 骨料对混凝土性能影响的试验研究 21-22 1.3.5 骨料对混凝土性能影响的理论分析和数值模拟 22-26 1.4 研究内容及方法 26-27 第二章 试验材料和试验方法 27-44 2.1 试验材料 27-29 2.1.1 水泥 27 2.1.2 细骨料 27-28 2.1.3 粗骨料 28-29 2.1.4 水 29 2.1.5 盐 29 2.2 试验配合比 29-32 2.2.1 水泥净浆试验配合比 29 2.2.2 水泥胶砂试验配合比 29-30 2.2.3 普通骨料混凝土试验配合比 30-31 2.2.4 加工粗骨料混凝土试验配合比 31-32 2.3 试件制作 32-34 2.3.1 试件制作及养护基本要求 32 2.3.2 水泥净浆试块制作 32-33 2.3.3 水泥胶浆及普通骨料混凝土试件制作 33 2.3.4 加工粗骨料混凝土试件制作 33-34 2.4 力学性能测试 34-36 2.4.1 抗压强度测试 34 2.4.2 劈裂抗拉强度测试 34-35 2.4.3 弹性模量测试 35-36 2.5 氯离子扩散系数测试 36-43 2.5.1 氯离子测试方法概述 36-39 2.5.2 NEL 法试验原理 39-40 2.5.3 测试过程及注意问题 40-43 2.6 本章小结 43-44 第三章 试验结果和分析 44-62 3.1 抗压强度试验结果 44-48 3.1.1 水泥净浆抗压强度 44-45 3.1.2 水泥胶砂抗压强度 45 3.1.3 普通骨料混凝土抗压强度 45-46 3.1.4 加工粗骨料混凝土抗压强度 46-48 3.2 劈裂抗拉强度试验结果 48-53 3.2.1 水泥净浆劈裂抗拉强度 48-49 3.2.2 水泥胶砂劈裂抗拉强度 49-50 3.2.3 普通骨料混凝土劈裂抗拉强度 50 3.2.4 加工粗骨料混凝土劈裂抗拉强度 50-53 3.3 弹性模量试验结果 53-57 3.3.1 水泥净浆弹性模量 53 3.3.2 水泥胶砂弹性模量 53-54 3.3.3 普通骨料混凝土弹性模量 54-55 3.3.4 加工粗骨料混凝土弹性模量 55-57 3.4 氯离子扩散系数试验结果 57-61 3.4.1 水泥净浆氯离子扩散系数 57 3.4.2 水泥胶砂氯离子扩散系数 57-58 3.4.3 普通骨料混凝土氯离子扩散系数 58-59 3.4.4 加工粗骨料混凝土氯离子扩散系数 59-61 3.5 本章小结 61-62 第四章 氯离子扩散系数的简单解析解 62-71 4.1 水泥石氯离子扩散系数 62-65 4.1.1 水泥石孔隙率的计算 62-63 4.1.2 水泥石氯离子扩散系数确定 63-64 4.1.3 实验验证 64-65 4.1.4 水化度对水泥石氯离子扩散系数影响的定量评价 65 4.2 混凝土氯离子扩散系数 65-70 4.2.1 界面体积百分数的计算 65-67 4.2.2 氯离子扩散系数的计算 67-69 4.2.3 实验验证 69-70 4.3 本章小结 70-71 第五章 结论与展望 71-73 5.1 结论 71-72 5.2 展望 72-73 参考文献 73-82 致谢 82-83 攻读硕士硕士期间发表学术论文 83
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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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