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混凝土显微结构的研究

作　者: 连丽
导　师: 水中和
学　校: 武汉理工大学
专　业: 建筑材料与工程
关键词: 混凝土 孔结构 界面过渡区 图像分析 反推配合比
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 723次
引　用: 4次
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内容摘要


随着当代建筑技术的飞速发展,对混凝土材料的应用性能要求越来越高。用具有高强度、高耐久性、高工作性等特性的高性能混凝土代替传统的混凝土结构物和建造在严酷环境中的特殊结构,有着显著的经济效益。然而,混凝土材料的性能与微观结构有着直接的关系,如:孔结构、界面过渡区结构、配合比组成等。本文主要采用偏光显微镜图像分析系统和显微硬度仪两种测试分析手段研究混凝土的显微结构,试图探寻混凝土显微结构与性能的关系。基于此,本文主要做了以下几个方面的研究: 1.运用偏光显微镜图像分析法与压汞测孔法两种测试分析手段,研究了水灰比、矿物细掺料对高性能混凝土、普通混凝土、低强度混凝土的孔结构和混凝土强度的影响。 2.采用显微硬度仪研究了水灰比、矿物细掺料对混凝土界面过渡区结构的影响,并分析了其对混凝土抗压强度的影响。 3.利用偏光显微镜图像分析法对硬化混凝土的配合比进行了研究。 研究结果表明,偏光显微镜图像分析法与压汞法测得的孔隙率值大小不同,但发展趋势相近;孔隙率的大小对混凝土的抗压强度的影响随混凝土种类的不同而不同,对于高性能混凝土来说,孔隙率越大,强度就越低。随着水灰比的增大,影响混凝土强度的因素增多,孔隙率的影响程度逐渐下降。界面过渡区结合的好,混凝土的强度就高。水灰比对界面过渡区的影响非常大,随着水灰比的增大,界面过渡区结构显著变差。运用偏光显微镜图像分析法测定的已硬化混凝土中石料含量、砂料含量及水泥石的含量,在水灰比为0.3时,测量误差在5%之内,随着水灰比的增大,其测量误差也逐渐增大。 可见,只有混凝土材料的显微结构得到改善,才能设计出具有高性能的混凝土。而偏光显微镜图像分析系统是一个直观、简便、快捷、有效的检测混凝土显微结构的测试方法,且制样简单,费用低,具有显著的经济效益。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章 绪论  8-16
  1.1 课题的研究目的和意义  8-10
  1.2 国内外研究概况  10-15
    1.2.1 岩相法在水泥熟料研究中的应用  10-11
    1.2.2 混凝土材料组成和结构的显微分析  11-14
    1.2.3 混凝土病害的显微分析  14
    1.2.4 目前显微分析手段的局限性  14-15
  1.3 本文主要研究内容  15-16
第2章 显微分析法评价混凝土的孔结构  16-30
  2.1 孔的分类和测试方法  16-19
  2.2 测孔原理  19-23
    2.2.1 显微分析法测孔原理  19-22
      2.2.1.1 图像采集  20
      2.2.1.2 图像预处理  20-21
      2.2.1.3 图像分割  21
      2.2.1 .4 图像测量  21-22
    2.2.2 汞压力测孔原理  22-23
  2.3 显微分析法与压汞法对比分析研究  23-28
    2.3.1 原材料  23
    2.3.2 试验配比  23-24
    2.3.3 试验制备及仪器  24
    2.3.4 试验结果与分析  24-28
  2.4 本章小结  28-30
第3章 混凝土界面过渡区的显微结构分析  30-45
  3.1 界面过渡区概述  30-35
    3.1.1 关于界面过渡区成因分析的两种假说  30-31
    3.1.2 过渡区的理论模型  31-35
  3.2 研究界面过渡区结构的常用方法  35
  3.3 显微硬度的测量原理  35-37
  3.4 混凝土界面过渡区显微结构研究  37-43
    3.4.1 试验方案  37-39
    3.4.2 试验结果与分析  39-43
  3.5 本章小结  43-45
第4章 图像分析法反推混凝土配合比  45-58
  4.1 混凝土配合比概述  45-47
  4.2 硬化混凝土的特点  47-48
  4.3 已有研究硬化混凝土组成的方法  48-49
    4.3.1 化学方法  48-49
    4.3.2 物理方法  49
  4.4 硬化混凝土配合比研究  49-57
    4.4.1 原材料  49-50
    4.4.2 试验配比  50
    4.4.3 试验仪器  50
    4.4.4 试验过程  50-53
    4.4.5 试验结果与分析  53-57
  4.5 本章小结  57-58
第5章 工程应用  58-64
  5.1 集料碱活性岩相法分析  58-60
    5.1.1 概述  58
    5.1.2 岩相法鉴定  58-60
  5.2 胶粒混凝土显微结构研究  60-63
    5.2.1 概述  60-61
    5.2.2 柔性混凝土的显微硬度和显微图像  61-63
  5.3 本章小结  63-64
第6章 结论  64-65
参考文献  65-68
致谢  68-69
附录  69

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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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