绿色高性能混凝土掺合料及性能的试验研究

论文摘要

以水泥作为胶凝材料的混凝土已成为当今世界各类工程首选的建筑材料,但随着世界水泥产量和混凝土浇筑量的不断增加,其对资源、能源和环境所产生的影响也非常惊人。随着现代化工业的发展,能源短缺、环境污染以及矿物资源枯竭等问题表现得愈来愈突出。高性能混凝土的研究已成为当今土木工程界最热门的课题之一。本文以中铁北京房山桥梁厂预应力混凝土箱梁采用粉煤灰高性能混凝土研制项目为契机,进行了粉煤灰高性能混凝土配合比优化设计、粉煤灰高性能混凝土抗渗性能、抗冻性能、抗碳化性能和抗硫酸盐腐蚀性能的研究。通过优化粉煤灰掺量、水胶比以及矿物外加剂参量,获得早强型粉煤灰高性能混凝土。本文的研究目标是使中低强度大掺量粉煤灰高性能混凝土的早期强度提高,并使单方成本明显低于同强度等级的水泥混凝土,使之在工程应用中具有可观的直接经济效益。通过理论分析和试验研究,研制中低强度(C40及以下)大掺量粉煤灰(取代水泥40~50%)与高性能(高耐久性)生态型绿色混凝土,利用绿色高性能混凝土专用掺合料,使混凝土具有了以下性能:(1)混凝土具有较高的各龄期强度,10℃条件下养护,7天强度保持基准混凝土的90%以上,28天强度与基准混凝土持平,90天强度高于基准混凝土;(2)混凝土的干缩变形明显小于基准混凝土,混凝土的变形落差(180天内变形最大与最小值之差)小;(3)混凝土的抗渗性能、抗冻性能、抗氯离子渗透性能、硫酸盐腐蚀性能和抗碳化性能等方面优于基准混凝土。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本课题的提出
• 1.4 本课题的研究内容
• 第2章 绿色高性能混凝土专用掺合料研究
• 2.1 实验用原材料
• 2.2 绿色高性能混凝土专用掺合料工作性能
• 2.2.1 单掺粉煤灰净浆流动度试验
• 2.2.2 双掺磨细矿渣粉煤灰净浆流动度试验
• 2.3 绿色高性能混凝土专用掺合料强度与配合比设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 绿色高性能混凝土专用掺合料耐久性研究
• 3.1 混凝土干缩性能试验研究
• 3.2 混凝土抗渗性能试验研究
• 3.3 混凝土抗冻性能试验研究
• 3.4 混凝土抗碳化性能研究
• 3.5 本章小结
• 第4章 粉煤灰高性能混凝土的工程应用制备
• 4.1 原材料选用
• 4.2 高性能混凝土配合比法则及参数的选择
• 4.2.1 高性能混凝土配合比法则
• 4.2.2 高性能混凝土配合比设计方法
• 4.2.3 高性能混凝土配合比参数的选择
• 4.3 粉煤灰与减水剂掺量的研究
• 4.3.1 掺入粉煤灰的净浆实验研究
• 4.3.2 高效减水剂品种及最佳掺量的研究
• 4.4 粉煤灰高性能混凝土的配合比、强度的研究
• 4.5 本章小结
• 第5章 粉煤灰高性能混凝土抗硫酸盐试验研究
• 5.1 试验设计
• 5.2 试验方法与过程
• 5.2.1 试验方法
• 5.2.2 试验过程
• 5.3 粉煤灰产生高性能的机理分析
• 5.3.1 粉煤灰的颗粒形貌及其形态效应
• 5.3.2 粉煤灰的微集料效应
• 5.3.3 粉煤灰的火山灰效应
• 5.3.4 粉煤灰抑制硫酸盐对混凝土腐蚀的机理
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介