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掺合料对水泥石电阻率影响的试验研究

作　者: 杨伟松
导　师: 黄政宇
学　校: 湖南大学
专　业: 结构工程
关键词: 矿物掺合料电阻率高阻抗石棉尾矿酸性浸渣杂散电流
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着混凝土研究的深入,导电性能这一基本物理特性也越来越受到人们的关注,目前主要集中在导电混凝土方面的研究与应用,如导电混凝土的电热特性、温敏特性、压敏特性等,但是对高电阻率混凝土的研究却较少。在结构混凝土中为了防止钢筋锈蚀,人们希望混凝土具有较高的电阻率,另外在地铁工程中,杂散电流能够加速地铁中混凝土中的钢筋及轨道附近的预埋管道等的腐蚀速度,除采取相关技术措施减小杂散电流外,通过提高轨地的电阻率成为了一条有效的解决途径,而作为混凝土的第六组分一掺合料,由于改善了水泥石的化学组成以及微观结构,对水泥石的电阻率有一定的增加作用。因此,本文就是通过试验来分析研究不同掺合料对水泥石电阻率的影响。本文选用配制混凝土常用的沸石粉、粉煤灰、硅灰和有待开发利用的石棉尾矿酸性浸渣作为掺合料,通过掺量、养护龄期、养护条件以及不同减水剂等因素的变化,来试验研究了掺合料对水泥净浆及水泥砂浆的导电性能影响。研究表明沸石粉、粉煤灰、硅灰、石棉尾矿酸性浸渣对水泥石的电阻率均有提高作用,但是由于这几种掺合料不同物理和化学组成和活性的差异,增加的效果相差较大,这些掺合料对电阻率的增加效果为：沸石粉<粉煤灰<石棉尾矿酸性浸渣<硅灰。其中,石棉尾矿酸性浸渣对电阻率的增大效果接近硅灰,试验结果表明石棉尾矿酸性浸渣掺量为30%左右时,砂浆水泥石60天的电阻率与不掺掺合料的水泥石相比,能够提高20倍左右,有望成为一种提高混凝土电阻率的高性能掺合料。采用压汞、电镜试验分析了石棉尾矿酸性浸渣对水泥水化的孔隙结构以及水化产物的形态的影响。试验表明,石棉尾矿酸性浸渣料能够有效改善空隙的结构和水化产物,提高密实度,降低孔隙率及孔隙连通率,从而使得电阻率大幅提高。另外,硅灰和粉煤灰双掺可以发挥不同掺合料的优势,将硅灰的高活性和粉煤灰的形态效应结合,可以有效增加泥石的电阻率。试验得出,硅灰与粉煤灰掺量分别为14%、10%其电阻率综合评定达到最优。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-21
  1.1 选题的背景和意义  10-12
  1.2 国内外研究概况  12-19
    1.2.1 混凝土的导电机理  12-13
    1.2.2 电阻测试方法  13-17
    1.2.3 高阻抗混凝土研究现状  17-19
  1.3 本文研究的目的及内容  19-21
    1.3.1 研究目的  19
    1.3.2 研究内容  19-21
第2章原材料及试验方法  21-32
  2.1 试验主要原材料及性能  21-25
    2.1.1 水泥  21
    2.1.2 硅灰  21-22
    2.1.3 粉煤灰  22-23
    2.1.4 沸石粉  23-24
    2.1.5 石棉尾矿酸性浸渣  24
    2.1.6 高效减水剂  24-25
  2.2 试验方法设计  25-31
    2.2.1 试件的制备  25-26
    2.2.2 电极的制备  26-28
    2.2.3 电阻的测试方法  28-29
    2.2.4 压汞试验原理及式样制作方法  29-30
    2.2.5 养护的条件和数据的处理  30-31
  2.3 本章小结  31-32
第3章掺合料对净浆水泥石电阻率影响的试验研究  32-55
  3.1 沸石粉对净浆水泥石的电阻率影响  32-39
    3.1.1 试验设计及试验结果  32-33
    3.1.2 试验结果分析  33-39
  3.2 粉煤灰对净浆水泥石的电阻率影响  39-44
    3.2.1 试验设计及试验结果  39-40
    3.2.2 试验结果分析  40-44
  3.3 硅灰对净浆水泥石的电阻率影响  44-48
    3.3.1 试验设计及结果  45
    3.3.2 试验结果分析  45-48
  3.4 双掺粉煤灰硅灰对净浆水泥石电阻率的影响  48-51
    3.4.1 试验设计及试验结果  48-49
    3.4.2 试验结果分析  49-51
  3.5 综合对比分析  51-53
  3.6 本章小结  53-55
第4章高阻抗水泥砂浆的试验研究  55-67
  4.1 石棉尾矿酸性浸渣对砂浆电阻率影响的试验研究  55-61
    4.1.1 石棉尾矿酸性浸渣对砂浆的导电性能的影响  55-59
    4.1.2 不同养护条件对电阻率的影响  59
    4.1.3 石棉尾矿酸性浸渣与同类掺合料的电阻率对比  59-60
    4.1.4 不同减水剂对砂浆电阻率的影响  60-61
  4.2 硅灰石棉尾矿酸性浸渣双掺对砂浆电阻率的影响  61-63
    4.2.1 试验方案  61-62
    4.2.2 试验结果分析  62-63
  4.3 硅灰粉煤灰双掺对砂浆电阻率的影响  63-65
    4.3.1 试验方案  64
    4.3.2 试验结果分析  64-65
  4.4 本章小结  65-67
第5章影响混凝土材料阻抗的因素分析  67-74
  5.1 水泥对阻抗率的的影响  67-69
    5.1.1 水泥品种对电阻率的影响  67-68
    5.1.2 水泥用量对电阻率的影响  68-69
  5.2 水胶比对电阻率的影响  69-70
  5.3 矿物掺合料对混凝土的电阻率影响  70-71
  5.4 孔隙含水率对电阻率的影响  71-72
  5.5 界面过渡区  72-74
结论  74-76
参考文献  76-80
致谢  80

掺合料对水泥石电阻率影响的试验研究

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