粉煤灰混凝土力学强度的试验研究

论文摘要

燃煤发电是各国普遍采用的电力生产方式之一,燃煤所产生的大量粉煤灰、炉底渣的有效利用已成为世界性课题。我国是以煤炭为主要能源的国家,燃煤过程中产生的这些“废物”不仅占用大量的土地而且污染环境,因此,有效地利用这些“废物”已被提上日程。当今,混凝土材料是用量最大、用途最广泛的建筑材料,据统计,每年全世界的耗用量接近100亿吨。如此巨大的用量,伴随着生产、使用过程中带来的能源消耗,以及对大气和环境造成的污染,已引起全世界业内的关注。为了保护环境、保护资源,使混凝土材料可长久持续地应用于基础设施建设中,本课题开展了对粉煤灰混凝土强度的研究,旨在推广粉煤灰混凝土在土木建筑工程中的应用。本文利用正交试验设计,取不同的粉煤灰掺量、水胶比以及胶凝材料掺量为因素,对粉煤灰混凝土7d和28d的抗压强度以及抗折强度进行研究。利用极差分析和方差分析研究这三个因素对粉煤灰混凝土强度的影响规律以及各因素影响的显著性;并且采用Excel软件对试验数据进行回归分析,分析各因素与强度之间的线性关系;得出这种关系的回归方程,并利用回归的残差分析检验回归方程的可靠性;在正交试验的基础上选取三组有代表性的试验进行扩展研究。扩展试验主要是研究高效减水剂对粉煤灰混凝土强度的影响情况,在粉煤灰混凝土中掺入高效减水剂时,采用两种不同的掺加方案,一种为保持原正交试验的水胶比不变,改变水和胶凝材料的量;另一种为保持胶凝材料的量不变,改变水的量和水胶比。并从经济性方面分析不同地掺入高效减水剂的方案对粉煤灰混凝土的影响,最终得出粉煤灰在混凝土中的最佳掺量。最后,对本文所做的研究工作进行了总结,得出了一些有参考价值的结论,并指出了有待进一步探讨解决的问题。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 粉煤灰混凝土发展与应用的历程
• 1.2.1 国外粉煤灰混凝土的发展简况
• 1.2.2 我国粉煤灰混凝土的发展简况
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 粉煤灰混凝土试验原材料分析
• 2.1 粉煤灰
• 2.1.1 粉煤灰的密度
• 2.1.2 粉煤灰的细度
• 2.1.3 粉煤灰的颗粒形貌
• 2.1.4 粉煤灰的需水性
• 2.1.5 粉煤灰的化学成分
• 2.1.6 粉煤灰在混凝土中的三个基本效应
• 2.1.7 粉煤灰在混凝土中的基本作用
• 2.1.8 用于水泥混凝土的粉煤灰技术要求
• 2.2 水泥
• 2.3 细骨料
• 2.4 粗骨料
• 第3章 粉煤灰混凝土的试验配制
• 3.1 试验设计方法
• 3.1.1 正交设计在混凝土中的应用
• 3.1.2 正交设计的基本方法
• 3.1.3 正交设计试验结果分析方法
• 3.2 试验配合比确定
• 3.2.1 水胶比
• 3.2.2 水泥用量
• 3.2.3 砂率选择
• 3.2.4 砂石用量
• 3.2.5 粉煤灰掺量
• 3.3 试验方案设计
• 3.4 试验构件及试验操作
• 3.4.1 抗压试验
• 3.4.2 抗折试验
• 第4章 粉煤灰混凝土的试验数据与处理
• 4.1 试验数据及直观分析
• 4.1.1 试验数据
• 4.1.2 极差分析
• 4.2 正交设计的方差分析
• 4.2.1 方差分析的步骤
• 4.2.2 方差分析的基本公式
• 4.2.3 试验数据方差分析的结果
• 4.3 试验数据的多元线性回归分析
• 4.3.1 多元线性回归模型
• 4.3.2 参数估计
• 4.3.3 估计量的分布及性质
• 4.3.4 回归系数及回归方程的显著性检验
• 4.3.5 用Excel软件回归分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 高效减水剂对粉煤灰混凝土的影响
• 5.1 高效减水剂的基本性质
• 5.1.1 减水剂的作用机理
• 5.1.2 减水剂对混凝土性能的影响
• 5.1.3 高效减水剂的掺加技术
• 5.2 掺高效减水剂后粉煤灰混凝土的扩展试验
• 5.2.1 扩展试验概况
• 5.2.2 扩展试验结果分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间公开发表的论文
• 致谢