学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

碱环境下硬化混凝土界面过渡区的组成和结构

作　者: 王晓海
导　师: 詹炳根
学　校: 合肥工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 混凝土碱界面过渡区水化产物孔结构元素分布
分类号: TU528.45
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 99次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

混凝土中界面过渡区(ITZ)十分重要,高碱环境会引起了ITZ的变化,从而影响混凝土性能。研究碱环境中ITZ的变化对于认识碱硅酸反应(ASR)发生的作用机理十分必要。本文采用非活性骨料石灰岩以及两种有代表性的活性骨料沸石化珍珠岩和晶质玻璃,研究了不同浓度的碱溶液浸泡下普通混凝土和碱活性混凝土ITZ的组成与结构特点并进行了对比。采用SEM/EDS观察和分析了ITZ水化产物的组成和形貌,用SEM-BSE研究了骨料和碱浓度变化对ITZ孔结构的影响,借助X射线层析法分析了氢氧化钙(CH)的取向性和钙矾石(AFt)平均尺寸,并通过ITZ的元素分布情况研究碱环境中物质的重新分布。研究结果表明,普通混凝土在不同碱浓度下ITZ的水化产物形貌上没有明显区别,而碱活性混凝土在不同碱浓度下ITZ产生水化硅酸钙的形貌多样,特别在高碱环境下六方板状的CH不常见,钙矾石也不易发现,界面区的CH取向性明显且随着碱浸泡浓度的不断增大,CH和AFt的晶粒尺寸都明显发生了细化现象。碱活性混凝土ITZ的孔隙率较普通混凝土有所降低,但其多害孔的数量有了显著提高。在元素分布中碱活性混凝土ITZ Ca/ Si高、Na元素富集以及Al元素减少,易于发生ASR。碱环境中ITZ的这些特点,为解释碱环境中混凝土的各种性能变化,特别是分析ASR的机理以及寻找ASR的抑制方法等提供了理论和试验依据。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-13
第1章绪论  13-26
  1.1 研究意义  13-18
    1.1.1 碱环境中对硬化混凝土的界面研究  13-16
    1.1.2 界面过渡区对混凝土影响  16-18
    1.1.3 界面过渡区的强化和改善措施的必要性  18
  1.2 研究目的  18-19
  1.3 国内外研究现状以及存在的问题  19-25
    1.3.1 国内外碱对混凝土影响研究状况  19-20
    1.3.2 混凝土界面过渡区研究进展  20-25
  1.4 本课题研究思路  25
  1.5 本课题研究内容  25-26
第2章试验原料及方案设计  26-33
  2.1 原材料及相关指标  26-27
  2.2 试验方案设计  27
  2.3 试验方法和主要仪器  27-29
    2.3.1 试验方法  27-28
    2.3.2 试样成型方法和实验步骤  28-29
  2.4 测孔原理  29-31
    2.4.1 图像采集  30
    2.4.2 图像预处理  30-31
    2.4.3 图像识别  31
    2.4.4 图像测量  31
  2.5 主要仪器及参数  31-33
第3章碱浸泡下混凝土界面区的形貌与结构特征  33-48
  3.1 形貌分析基础  33-34
  3.2 不同浓度NAOH 浸泡下界面形貌分析  34-43
    3.2.1 石灰石骨料混凝土在不同浓度NaOH 浸泡下界面形貌  34-37
    3.2.2 晶质玻璃骨料混凝土在不同浓度NaOH 浸泡下界面形貌  37-41
    3.2.3 沸石化珍珠岩骨料混凝土在不同浓度NaOH 浸泡下界面形貌  41-43
  3.3 在不同浓度NAOH 浸泡下活性骨料混凝土界面结构特征  43-46
    3.3.1 水化产物的XRD 分析及讨论  43
    3.3.2 界面过渡区CH 取向的测定  43-45
    3.3.3 CH 和AFt 粒尺寸的测定  45-46
  3.4 本章小结  46-48
第4章碱对已硬化混凝土界面区孔结构的影响  48-55
  4.1 孔的分类和测试方法  48-50
  4.2 各种因素对孔结构影响  50-53
    4.2.1 不同骨料在不同碱浓度浸泡下界面相的孔隙率  50-52
    4.2.2 不同骨料在不同碱浓度浸泡下界面相的平均孔径  52-53
  4.3 不同因素下界面相孔径分布  53-54
  4.4 本章小结  54-55
第5章界面区的元素分布及其机理分析  55-66
  5.1 元素分布对混凝土的影响  55-56
    5.1.1 水泥混凝土的元素分布过程  55
    5.1.2 元素分布过程对混凝土耐久性的影响  55-56
    5.1.3 研究元素分布的必要性  56
  5.2 不同因素下的元素分布情况  56-61
    5.2.1 不同碱浓度浸泡下元素分布对比结果  58-60
    5.2.2 不同因素下界面区的Ca/Si 比变化  60-61
  5.3 元素分布变化机理分析与探讨  61-65
    5.3.1 碱离子在C-S-H 表面的吸附特性  61-62
    5.3.2 碱在C-S-H 凝胶中的存在分析  62-63
    5.3.3 C-S-H 凝胶中Ca/Si 变化对ASR 反应的影响  63-65
  5.4 本章小结  65-66
第6章结论与展望  66-68
  6.1 本课题的研究结论  66-67
  6.2 本课题的创新之处  67
  6.3 本课题的后续研究  67-68
参考文献  68-73

碱环境下硬化混凝土界面过渡区的组成和结构

内容摘要

全文目录

相似论文