论文题目: 特超强高性能混凝土的制备及其结构与性能研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 王冲
导师: 蒲心诚
关键词: 特超强高性能混凝土,制备,水化程度,孔结构,水化温升,收缩变形
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着国民经济的发展和社会进步,现代工程建设的规模与投资越来越大,混凝土建筑物的使用范围也在日益扩展。与此同时,在人口增长和资源短缺、环境污染的威胁下,建筑物越来越向着超高层化、超大跨化方向发展,各种严酷环境下使用混凝土结构也越来越多,如:海上石油平台、跨海大桥、海底隧道、污水管道、核废料容器、核反应堆外壳、盛装有害化学物的容器等,如此众多的建筑物和结构都主要采用了水泥混凝土材料。而这些工程结构的特点是材料性能要求高,包括高强度、高耐久性和高体积稳定性,有些工程要求混凝土的流动性也很高。传统的混凝土技术已经无法适应现代工程的要求。需要研究与发展新的高性能的水泥混凝土材料。高性能混凝土(HPC)是当前混凝土发展的主要方向之一,并且在工程中的应用越来越广泛。目前,工程中主要应用的高性能混凝土强度小于100MPa,100~150MPa的超高强高性能混凝土已被制备成功,少数工程中的混凝土强度超过了100MPa。从工程结构材料的长远发展考虑,有必要制备强度更高(≥150MPa)的特超强高性能混凝土。其它新的高性能水泥混凝土材料还包括:无宏观缺陷水泥基材料(MDF)、均布超细颗粒致密体系(DSP)、活性粉末混凝土(RPC)等。从材料性能审视,无宏观缺陷水泥基材料、均布超细颗粒致密体系、活性粉末混凝土等的抗压强度都非常之高,其抗拉强度、断裂韧性和弹性模量也突破了传统水泥基材料的限度,这些材料具备了高强韧性材料的特征。但是,由于这些材料所用的原材料要求极高,工艺复杂,作为工程材料,其成本太大,严重限制了这些材料在工程中的大量应用。因此,利用水泥混凝土现有的技术途径,采用常规原材料和通用工艺,充分发挥通用水泥混凝土原料易得、工艺简单、成本低廉等重要优势,在高性能混凝土、超高强高性能混凝土基础上,进一步研究与制备特超强高性能混凝土材料,对水泥混凝土的发展具有十分重要的意义。为此,本课题将在以下几个方面进行研究:(1)特超强高性能混凝土的制备技术:以常用的硅酸盐水泥、粗细集料在高效减水剂和超细矿物掺合料的“双掺”作用下,通过降低水胶比(<0.20)和密实增强等技术途径,制备抗压强度≥150MPa的,流动性能良好的特超强高性能混凝土,并对特超强高性能混凝土的流动性经时损失进行了试验分析。(2)特超强高性能混凝土水泥基相水化产物的组成结构分析:要制取≥150MPa,且流动性能良好的特超强高性能混凝土,首先是要采用极低的水胶比,
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 前言
1.1 混凝土材料在土木工程中的意义
1.2 水灰比对混凝土结构与性能的影响
1.2.1 水灰比对混凝土结构的影响
1.2.2 水灰比对混凝土性能的影响
1.3 混凝土材料的技术发展
1.3.1 混凝土结构与材料的复合化
1.3.2 外加剂及矿物掺合料在混凝土中的应用
1.3.3 混凝土性能的高强高性能化
1.4 本论文课题的提出与研究内容
1.4.1 课题的提出
1.4.2 研究内容
1.4.3 本论文创新点
2 特超强高性能混凝土的制备
2.1 原材料及试验方法
2.1.1 原材料
2.1.2 论文中配比参数说明
2.1.3 试验方法说明
2.2 特超强高性能混凝土制备技术途径
2.3 制备基础研究
2.3.1 密实化途径
2.3.2 火山灰反应及其增强效应
2.4 特超强高性能混凝土的制备
2.4.1 研究方案及配合比优化
2.4.2 特超强高性能混凝土的制备试验结果及分析
2.5 特超强高性能混凝土的流动性经时损失
2.5.1 试验方法说明
2.5.2 试验结果及分析
2.6 本章小结
3 特超强高性能混凝土胶凝材料的水化程度
3.1 试样的准备
3.2 测试方法
3.3 水化程度研究
3.3.1 水胶比对水化程度的影响
3.3.2 养护条件对水化程度的影响
3.3.3 矿渣对水化程度影响
3.3.4 石灰石粉对水化程度影响分析
3.3.5 养护龄期与水化程度的关系
3.4 水化产物中 Ca(OH)_2 的测定与分析
3.4.1 水胶比对 Ca(OH)_2 含量的影响
3.4.2 养护条件对Ca(OH)_2 含量的影响
3.4.3 矿渣对Ca(OH)_2 含量影响
3.4.4 石灰石粉对Ca(OH)_2 含量影响分析
3.4.5 Ca(OH)_2 含量随龄期的发展
3.5 本章小结
4 特超强高性能混凝土的结构研究
4.1 水泥石的孔结构测试与分析
4.1.1 试样的准备
4.1.2 试验结果及分析
4.2 水泥石扫描电镜 SEM 观察与分析
4.2.1 试样的处理
4.2.2 结果及分析
4.3 特超强高性能混凝土的宏观结构
4.4 本章小结
5 特超强高性能混凝土的水化放热温升研究
5.1 试验用胶凝材料的水化热测定
5.2 水化放热温升测试
5.2.1 测试方法
5.2.2 试验用混凝土配合比
5.2.3 研究结果及分析
5.3 本章小结
6 特超强高性能混凝土的收缩变形性能研究
6.1 混凝土的收缩
6.2 变形测量方法评述及本试验所用方法
6.2.1 常见的测量方法
6.2.2 本研究采用的测试方法
6.3 原材料及配合比
6.3.1 原材料
6.3.2 试验配合比
6.3.3 养护条件说明
6.4 线形法测试结果及分析
6.4.1 特超强高性能混凝土的自收缩
6.4.2 特超强高性能混凝土的干燥收缩
6.4.3 不同养护条件下混凝土的体积变形
6.4.4 自收缩与结合水量的关系探讨
6.5 体积法测试特超强高性能混凝土的自收缩
6.6 抑制特超强高性能混凝土收缩变形的方法
6.7 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 特超强高性能混凝土的应用展望
7.2.1 在土建工程中的应用前景
7.2.2 其他可能的应用领域
致谢
参考文献
附: 1. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录
2. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目
独创性声明
学位论文版权使用授权书
发布时间: 2006-12-05
参考文献
- [1].低温高性能混凝土性能与应用研究[D]. 曹辉.中国矿业大学（北京）2009
- [2].高性能混凝土应力腐蚀与腐蚀疲劳特性研究[D]. 陈拴发.长安大学2004
- [3].纤维高性能混凝土高温、明火力学与爆裂性能研究[D]. 董香军.大连理工大学2006
- [4].纤维高性能混凝土筒体构件高温性能研究[D]. 王岳华.大连理工大学2008
- [5].掺高吸水树脂内养护高性能混凝土的性能和作用机理研究[D]. 逄鲁峰.中国矿业大学（北京）2013
- [6].型钢高性能混凝土剪力墙抗震性能及性能设计理论研究[D]. 白亮.西安建筑科技大学2009
- [7].纤维高性能混凝土中高温力学性能研究[D]. 梁磊.东北大学2009
- [8].纳米SiO2高性能混凝土性能及机理研究[D]. 王宝民.大连理工大学2009
- [9].混杂纤维增强高性能混凝土深梁受剪性能研究[D]. 刘胜兵.武汉大学2009
- [10].利用福建尤溪铅锌尾矿制备高性能混凝土掺合料[D]. 耿碧瑶.北京科技大学2016
相关论文
- [1].高性能再生混凝土微观结构及性能试验研究[D]. 杜婷.华中科技大学2006