复合型掺合料高性能混凝土配合比优化设计

论文摘要

复合型掺合料用于配制高性能混凝土越来越受重视,但目前掺两种以上掺合料的高性能混凝土的配合比设计尚无统一的标准方法。因此,本文在已有研究成果的基础上,分别采用A型复合掺合料（磨细钢渣粉：粉煤灰：硅灰为3:5:2）和B型复合掺合料（磨细钢渣粉：矿渣微粉：粉煤灰为1:2:1）,作为配制C40、C50高性能混凝土的矿物掺合料,并采用全计算方法进行配合比设计。本文展开的研究工作及主要成果如下：（1）复合型掺合料高性能混凝土配合比的优化针对利用全计算方法确定的胶凝材料用量偏大（因用水量偏大所致）和砂率偏大的问题,以混凝土抗压强度为指标,通过试验来确定用水量和砂率的修正系数,以达到优化配合比的目的。根据试验结果确定的修正系数为：当掺A掺合料时,用水量的修正系数γ1的取值范围为0.83-0.87,砂率的修正系数γ2的取值范围为0.90-0.92;当掺B掺合料时,γ1的取值范围为0.90-0.92,γ2的取值范围为0.90-0.92。（2）抗压强度试验验证用优化后的配合比配制混凝土,抗压强度满足设计要求；随着矿物掺合料掺量的增加,抗压强度呈降低趋势；掺A掺合料的混凝土,其抗压强度比基准混凝土高；掺B掺合料的混凝土,当掺量小于20%时,其抗压强度高于基准混凝土。（3）耐久性试验验证用优化后的配合比配制的混凝土,抗氯离子渗透性能明显提高；掺A掺合料的混凝土抗碳化性能略有降低,掺B掺合料的混凝土抗碳化性能略有提高。（4）孔结构分析压汞试验表明,配合比优化后,高性能混凝土的孔结构得到改善,平均孔径和最可几孔径均减小；掺A掺合料混凝土的结构较掺B掺合料的混凝土更加致密。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 掺合料的研究概况
• 1.2.2 高性能混凝土配合比设计方法研究概况
• 1.2.3 存在的问题
• 1.3 课题的提出及研究意义
• 1.3.1 合理利用矿物掺合料及混凝土耐久性定量化的需要
• 1.3.2 高性能混凝土发展进步的需要
• 1.4 主要研究内容
• 2 原材料及试验方法
• 2.1 原材料
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 集料
• 2.1.2.1 细集料
• 2.1.2.2 粗集料
• 2.1.3 矿物掺合料
• 2.1.3.1 磨细钢渣粉
• 2.1.3.2 矿渣微粉
• 2.1.3.3 粉煤灰
• 2.1.3.4 硅灰
• 2.1.4 减水剂
• 2.1.5 水
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 成型与养护
• 2.2.2 抗压强度试验方法
• 2.2.3 抗氯离子渗透性能试验方法
• 2.2.4 抗碳化性能试验方法
• 2.2.5 压汞试验方法
• 3 高性能混凝土配合比设计方法与优化设计思路
• 3.1 几种具有代表性的高性能混凝土配合比设计方法
• 3.1.1 廉会珍等提出的高性能混凝土的设计原则和方法
• 3.1.1.1 设计原则
• 3.1.1.2 设计方法及步骤
• 3.1.1.3 简易设计方法
• 3.1.2 陈建奎和王栋民提出的全计算方法
• 3.1.3 以全计算方法为基础的按耐久性要求进行设计的配合比设计方法
• 3.1.3.1 按抗氯离子扩散性进行设计的步骤
• 3.1.3.2 按抗碳化性能进行设计的步骤
• 3.2 采用全计算方法进行配合比优化设计的思路与试验方案
• 3.2.1 耐久性指标的选取
• 3.2.2 全计算方法分析
• 3.2.3 配合比优化设计的思路与试验方案
• 3.2.3.1 优化设计思路
• 3.2.3.2 试验方案
• 3.3 本章小结
• 4 配合比优化设计与性能试验验证
• 4.1 HPC立方体抗压强度试验及配合比调整
• 4.1.1 根据抗压强度试验调整配合比
• 4.1.2 立方体抗压强度试验结果分析
• 4.1.3 修正系数的确定及抗压强度试验验证
• 4.1.3.1 确定修正系数
• 4.1.3.2 按优化方法配制C50混凝土及抗压强度试验验证修正系数
• 4.2 HPC耐久性试验
• 4.2.1 HPC抗氯离子渗透性能试验
• 4.2.1.1 抗氯离子渗透性能试验结果
• 4.2.1.2 抗氯离子渗透性能试验结果分析
• 4.2.2 HPC抗碳化性能试验
• 4.2.2.1 抗碳化性能试验结果
• 4.2.2.2 抗碳化性能试验结果分析
• 4.3 本章小结
• 5 HPC孔结构分析
• 5.1 压汞试验结果分析
• 5.2 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract