掺钢渣混凝土早龄期开裂敏感性研究

论文摘要

钢渣是炼钢工业中的一种工业副产品,其再生利用、节能和环境综合治理一直是可持续发展战略的重要内容,也是国内外建筑材料中重要的研究方向之一。钢渣矿粉作为水泥混凝土掺和料,其活性优于一级粉煤灰,与矿渣活性相近,并且其分布较广,数量较多,在水泥混凝土中有广泛的利用前景。混凝土的早期开裂问题是制约钢渣作为混凝土掺和料应用的一个主要因素。本课题的研究对钢渣混合料的工程应用具有重要意义。本文主要研究钢渣粉掺合料的组成结构、基本性能及其相容性,确定了影响钢渣体积稳定性的主要因素;分析了含钢渣粉胶凝材料的水化机理,并对含钢渣粉胶凝材料的水化产物的微结构进行了研究。通过对比目前各种混凝土收缩开裂试验方法的优、缺点,确定收缩开裂试验方案,分析各掺量（0-30%）钢渣、矿渣单掺及复掺对混凝土早期开裂敏感性的影响,试验结果表明:低水胶比情况下,掺矿渣混凝土早期开裂敏感性低于掺钢渣混凝土;钢渣掺入比例在30%以内,掺入量越大,水化速度越慢,进而使混凝土的早期开裂敏感性大大降低;早龄期阶段钢、矿渣复掺能够相互活化、反应剧烈,提高了混凝土的开裂敏感性。本文运用ANSYS有限元软件对混凝土早期开裂试验进行了模拟,并对混凝土早期变形裂缝理论进行了分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本课题的主要研究内容
• 1.4 本课题创新点
• 2 钢渣粉掺合料的基本性能及其相容性研究
• 2.1 钢渣的化学组成
• 2.2 钢渣的矿物组成及其结构
• 2.3 唐钢钢渣粉的化学组成与矿物组成
• 2.4 钢渣的活性及其激发
• 2.5 钢渣的体积稳定性
• 2.6 钢渣微粉与水泥及外加剂的相容性研究
• 2.7 本章小结
• 3 含钢渣粉胶凝材料水化机理研究
• 3.1 钢渣矿粉的胶凝性能
• 3.2 钢、矿渣复掺水泥水化机理
• 3.3 含钢渣粉胶凝材料水化产物微孔结构的研究
• 3.4 本章小结
• 4 混凝土早期约束收缩试验研究
• 4.1 混凝土约束收缩试验方法评析
• 4.2 试验原料性能及配合比
• 4.3 试验过程
• 4.4 试验结果分析
• 4.5 本章小结
• 5 混凝土轴向约束试验有限元分析
• 5.1 有限元法的原理
• 5.2 粘弹性问题的有限元分析法
• 5.3 利用ANSYS进行混凝土早期开裂分析
• 5.4 本章小结
• 6 混凝土变形裂缝理论分析
• 6.1 混凝土早期变形裂缝概述
• 6.2 混凝土微观结构
• 6.3 混凝土收缩
• 6.4 混凝土收缩开裂分析评估
• 6.5 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 参考文献