基于性能的高致密可调凝喷射混凝土设计及施工技术研究

论文摘要

高性能混凝土自二十世纪九十年代首次提出并开展研究到至今只有短短十几年时间,由于高性能混凝土具有体积稳定性好、高耐久性、高强度与高工作性能等特点,成为今后混凝土材料发展的主要方向,在工程实践中的运用也越来越广泛。但是由于高性能混凝土的组分复杂,影响因素众多,所要求的性能也是多方面的,所以在其设计方法上,目前大多仍停留在理论研究和实验室阶段,缺乏对配合比设计、应用理论和工程技术的系统研究。本论文以实际工程为背景,研制和开发了一种高致密可调凝的喷射混凝土以适应工程要求,这种混凝土也属于一种高性能混凝土。在这种混凝土的研制过程中,一种创新的基于性能的多指标综合设计方法提出和运用并经过了工程实践的检验。本论文就是在这种设计方法的研究基础上,研究精确复杂曲面造型结构高工作性能高致密性可调凝的喷射混凝土的材料组分、制备、性能影响、配合比设计和施工与管理系统技术。同时依托滑板运动场这个在国内首次建设的独特的典型的精确复杂曲面结构的工程建设实践,探索适应于该种材料的机械设备、施工器具、施工工艺等应用技术的研究。此项目研究的基于性能的多指标综合设计方法不仅可以运用于高致密可调凝喷射混凝土的研制,也可以运用于其它高性能混凝土的研究中。此项目关于高致密可调凝喷射混凝土成套技术的研究成果,不仅可以应用于优质、高效地建设滑板运动场,也为今后复杂造型的建筑结构、城市雕塑、长距离隧道等提供了一种优良的解决方案,具有广泛的应用前景。最后,关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 研究总体目标
• 1.3 研究内容
• 1.4 科学技术价值和创新点
• 1.5 技术应用前景
• 第2章 混凝土设计方法
• 2.1 普通混凝土配合比设计方法
• 2.2 高性能混凝土配合比设计方法
• 2.2.1 高性能混凝土
• 2.2.2 HPC配合比设计原则
• 2.2.3 HPC配合比设计方法
• 2.3 基于性能的多指标综合设计方法
• 2.3.1 基于性能的混凝土配比设计理论的发展及研究现状
• 2.3.2 该设计方法的设计思路
• 2.3.3 该方法的设计步骤
• 第3章 喷射混凝土技术概述
• 3.1 喷射混凝土的发展历史
• 3.1.1 喷射混凝土在国外的发展历史
• 3.1.2 喷射混凝土在国内的发展历史
• 3.2 喷射混凝土的分类
• 3.3 干法喷射混凝土
• 3.3.1 干法喷射混凝土喷射设备
• 3.3.2 干法喷射混凝土施工工艺
• 3.4 湿法喷射混凝土
• 3.4.1 湿法喷射混凝土喷射设备
• 3.4.2 湿喷法施工工艺
• 3.5 水泥裹砂喷射混凝土
• 3.5.1 水泥裹砂法工艺
• 3.5.2 水泥裹砂法施工工艺参数
• 3.5.3 水泥裹砂法喷射混凝土技术关键
• 3.6 双裹并列法喷射混凝土
• 3.6.1 双裹并列法施工工艺特性
• 3.6.2 双裹并列法施工技术关键
• 3.7 潮料掺浆法喷射混凝土
• 3.7.1 潮料掺浆法施工工艺流程
• 3.7.2 潮料掺浆法施工工艺参数选择与控制
• 3.8 纤维喷射混凝土
• 3.9 喷射混凝土外加剂
• 第4章 高致密可调凝喷射混凝土性能及影响因素研究
• 4.1 工程背景与施工工法简介
• 4.1.1 工程背景
• 4.1.2 施工工法
• 4.2 滑道混凝土的特殊要求分析
• 4.3 高致密可调凝喷射混凝土性能及影响因素研究
• 4.3.1 高致密可调凝喷射混凝土的微观结构组成与性能的关系
• 4.3.2 高致密可调凝喷射混凝土的性能之一-强度
• 4.3.3 高致密可调凝混凝土的性能之二-变形性能
• 4.3.4 高致密可调凝混凝土的性能之三-耐久性能
• 4.3.5 高致密可调凝混凝土的性能之四-工作性能
• 4.3.6 高致密可调凝混凝土的性能之五-凝结时间可调节
• 4.3.7 高致密可调凝混凝土的性能之六-其它物理力学性能
• 第5章 高致密可调凝喷射混凝土的设计
• 5.1 设计方法、技术路线及设计步骤
• 5.1.1 设计方法
• 5.1.2 技术路线及研究目标
• 5.1.3 设计步骤
• 5.2 原材料优选及基准配合比确定
• 5.2.1 原材料优选
• 5.2.2 基准配合比确定
• 5.3 配合比设计的基于性能的试验研究及优化配合比的确定
• 5.3.1 试验方法和指标
• 5.3.2 试验设计
• 5.3.3 正交试验分析
• 5.3.4 综合评定试验分析
• 5.3.5 高致密双向调凝喷射混凝土性能影响因素机理分析
• 5.3.6 喷射混凝土中试─现场回弹试验
• 5.3.7 最终施工配合比的确定
• 第6章 高致密可调凝喷射混凝土的施工技术研究
• 6.1 施工方法总论
• 6.1.1 总体施工方案优选
• 6.1.2 总体施工顺序安排原则
• 6.1.3 施工总流程
• 6.1.4 关键工序流程
• 6.1.5 施工段划分
• 6.2 典型滑坑即单一曲率壳形板结构施工
• 6.2.1 地基基础施工
• 6.2.2 开口箱函施工
• 6.2.3 砾石砂滤水层施工
• 6.2.4 水泥土造型施工
• 6.2.5 模板施工
• 6.2.6 COPING安装
• 6.2.7 滑面混凝土施工
• 6.2.8 滑面混凝土的养护
• 6.3 其它剖面形式滑面施工工艺及施工方法
• 6.3.1 曲率渐变滑面
• 6.3.2 垂直段+单一曲率半径滑面
• 6.3.3 单一曲率半径凸曲面+单一曲率半径凹曲面
• 6.3.4 四分之一球形壳形板和圆筒形壳形板
• 6.3.5 高度大于3m的超高滑面
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 对进一步研究的展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果