轻骨料（陶粒）混凝土结构性能研究

论文摘要

随着社会经济快速向前发展和隧道施工技术的不断更新,各个国家陆续修建长大深埋隧道,于此同时均不同程度遭遇高温地热水(汽)问题。隧道工程中如果存在高地温地热,不仅使得作业环境内温度升高,影响劳动生产进度,严重威胁到施工人员的人身安全；而且将影响到工程建设材料的选取和砼的耐久性,另外由于温度附加应力的存在还将引起衬砌砼开裂,进而影响隧道结构稳定性。考虑以上情况,在隧道防水结构和混凝土衬砌之间增加隔热材料,阻隔了从围岩传递来的热量,降低衬砌砼内的温度附加应力。本文以实际工程大瑞铁路高黎贡山隧道热害处理新材料和新技术的研究为依托,利用西南交通大学建筑材料检测中心实验室设备,对实验所需的主要原材料——陶粒,按相关规范进行了各项指标检测,进而对陶粒混凝土的基本性能进行深入研究,之后从衬砌混凝土及喷射混凝土两方面对混凝土抗压强度,抗拉强度等力学性能加以研究分析,最后对喷射混凝土在添加不同外加剂条件下及不同养护温度下进行简单的对比以及混凝土耐久性方面的概述。另外,在计算软件辅助下对隧道结构受力情况进行简单分析。本文表明：陶粒混凝土在热环境下的基本性能稳定,混凝土硬化后期,粉煤灰、矿粉等活性物质可与Ca(OH)2进行二次水化反应,增加水化硅酸钙含量,从而提高混凝土后期强度；在热环境下陶粒混凝土可以大幅度减轻混凝土结构自重。单一粒径陶粒不利于混凝土工作性能改善以及混凝土强度提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景、目的及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究目的及意义
• 1.2 轻骨料混凝土国内外研究现状
• 1.3 轻骨料（陶粒）混凝土试验主要内容
• 1.3.1 陶粒颗粒的基本性能研究
• 1.3.2 陶粒混凝土配合比设计及工作性能研究
• 1.3.3 陶粒混凝土的力学性能研究
• 1.3.4 陶粒混凝土50℃高温下力学性能研究
• 1.4 本文的主要研究思路、方法及关键技术
• 1.4.1 主要研究思路
• 1.4.2 研究方法与步骤
• 1.4.3 研究关键技术
• 1.5 本文主要内容及完成主要研究工作量
• 1.6 本文所用陶粒品种编号说明
• 第二章 建筑陶粒的使用情况
• 2.1 建筑陶粒特性
• 2.1.1 密度小、质轻
• 2.1.2 保温、隔热
• 2.1.3 耐火性优异
• 2.1.4 抗震性能好
• 2.1.5 吸水率低,抗冻性能和耐久性能好
• 2.1.6 抗渗性优异
• 2.2 建筑陶粒组成及生产应用
• 2.2.1 粘土陶粒原料组成、焙烧性能及生产应用
• 2.2.2 页岩陶粒原料组成及生产应用
• 2.2.3 粉煤灰陶粒原料组成及生产应用
• 2.3 建筑陶粒土木工程中应用情况
• 2.4 本章小结
• 第三章 轻骨料（陶粒）的主要技术指标试验
• 3.1 前言
• 3.2 研究目的
• 3.3 试验内容
• 3.3.1 颗粒级配（筛分析）
• 3.3.2 堆积密度试验
• 3.3.3 表观密度试验
• 3.3.4 计算空隙率
• 3.3.5 筒压强度试验
• 3.3.6 吸水率试验
• 3.4 本章小结
• 第四章 轻骨料（陶粒）衬砌混凝土
• 4.1 前言
• 4.2 衬砌轻骨料（陶粒）混凝土原材料介绍
• 4.2.1 陶粒简要说明
• 4.2.2 其他材料
• 4.3 衬砌轻骨料（陶粒）混凝土配合比设计
• 4.3.1 设计方法
• 4.3.2 试验编号说明
• 4.3.3 不同品种陶粒配合比设计计算
• 4.4 配合比设计实验情况及分析
• 4.4.1 广元（TG-1）陶粒混凝土配合比实验情况及分析
• 4.4.2 彭山（TP-3）陶粒混凝土配合比实验情况及分析
• 4.4.3 彭山（TP-1,TP-2与TP-3混合）陶粒混凝土配合比实验情况及分析
• 4.4.4 彭山（TP-3掺加粉煤灰/矿粉）陶粒混凝土配合比实验情况及分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 轻骨料（陶粒）喷射混凝土
• 5.1 前言
• 5.2 喷射轻骨料（陶粒）混凝士原材料介绍
• 5.2.1 陶粒简要说明
• 5.2.2 其他材料
• 5.3 喷射轻骨料（陶粒）混凝土配合比设计
• 5.3.1 设计方法及要求
• 5.3.2 试验编号说明
• 5.3.3 喷射陶粒混凝土配合比设计计算
• 5.4 配合比设计实验情况及分析
• 5.4.1 现场试验数据
• 5.4.2 各种力学强度试验记录值
• 5.4.3 实验值分析及结论
• 5.5 本章小结
• 第六章 轻骨料（陶粒）混凝土耐久性概述
• 6.1 前言
• 6.2 混凝土耐久性种类
• 6.3 轻骨料（陶粒）混凝土耐久性
• 6.4 本章小结
• 第七章 轻骨料（陶粒）混凝土隧道Sap2000分析
• 7.1 前言
• 7.2 隧道工程概况
• 7.3 荷载—结构模型sap2000分析
• 7.4 本章小结
• 第八章 结论与展望
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参与科硏项目及发表论文