陶粒混凝土基本力学性能的试验研究

论文摘要

在提倡建筑节能的21世纪,轻骨料混凝土由于具有轻质的特点和保温隔热等性能,正从非承重结构开始应用到承重结构。由于骨料的不同,轻骨料混凝土的性能也各不相同,本文利用长沙本地页岩陶粒,配制出结构陶粒混凝土,并对与抗压强度有关的各种性能进行了试验研究。本文首先对陶粒性能进行试验,根据试验结果和正交试验方法配制出抗压强度在20MPa～40MPa的结构陶粒混凝土,并通过对试验过程的观察和分析找到了有利于施工,防止陶粒上浮的养护方法。通过检验发现基准配合比符合强度、施工高性能和保温性能的要求,并找出陶粒堆积密度与强度、混凝土干表观密度与导热系数的关系。然后对对抗压强度进行统计分析,对两种抗压强度关系进行试验研究。并对龄期强度和尺寸效应两大特征进行了试验研究。龄期强度的研究主要针对早龄期与强度、及早期强度推算28d强度两方面,试验结果表明陶粒混凝土和普通混凝土关于龄期强度的经验公式有所不同,并给出推荐公式。尺寸效应主要以换算系数作为研究对象,建议使用修正公式,并结合经典理论对陶粒混凝土的尺寸效应进行分析。对陶粒混凝土劈裂抗拉强度与立方体抗压强度关系进行试验研究并探讨劈裂抗拉强度对钢筋陶粒混凝土粘结性能的影响。通过应力应变关系、弹性模量和泊松比三种主要变形性能的研究,给出变形性能相关参数和建议取值,为进一步的研究和工程应用提供依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本文研究背景
• 1.2 陶粒混凝土在结构中的应用
• 1.2.1 国外结构陶粒混凝土的应用
• 1.2.2 国内结构陶粒混凝土的应用
• 1.3 陶粒混凝土研究现状
• 1.3.1 陶粒混凝土强度形成理论
• 1.3.2 陶粒混凝土力学性能
• 1.3.3 其他性能研究
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 陶粒混凝土的配制
• 2.1 原材料性能检验
• 2.1.1 陶粒的优选及性能检验
• 2.1.2 其他原材料
• 2.2 基准配合比优化设计
• 2.2.1 松散体积法设计步骤
• 2.2.2 正交设计试验
• 2.3 配合比检验
• 2.3.1 强度检验
• 2.3.2 施工性能评价
• 2.3.3 保温性能评价
• 2.3.4 基准配合比的确定
• 2.4 陶粒混凝土拌制与成型养护
• 2.4.1 陶粒上浮机理
• 2.4.2 搅拌工序
• 2.4.3 成型及养护
• 2.5 本章小结
• 第三章 陶粒混凝土抗压强度的试验研究
• 3.1 抗压强度的统计分析
• 3.1.1 试验方法与结果
• 3.1.2 立方体受压破坏形态
• 3.1.3 统计分析
• 3.2 抗压龄期强度的试验研究
• 3.2.1 试验方案
• 3.2.2 试验结果
• 3.2.3 试验数据分析
• 3.2.4 立方体抗压强度与龄期关系的研究
• 3.2.5 早龄期预测28d 强度
• 3.3 尺寸效应的试验研究
• 3.3.1 试验方案
• 3.3.2 试验结果
• 3.3.3 试验结果分析
• 3.4 轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系
• 3.4.1 轴心抗压试验方案与结果
• 3.4.2 影响轴心抗压强度的因素
• 3.4.3 试验结果分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 陶粒混凝土劈裂抗拉强度的试验研究
• 4.1 陶粒混凝土的抗拉性能
• 4.2 劈裂抗拉强度与立方体抗压强度关系的试验研究
• 4.2.1 劈裂抗拉强度试验
• 4.2.2 试验结果及分析
• 4.3 陶粒混凝土劈裂抗拉强度对粘结性能的影响
• 4.3.1 粘结机理与影响因素
• 4.3.2 劈裂抗拉强度对拉拔试验的影响
• 4.3.3 钢筋与陶粒混凝土的粘结
• 4.4 本章小结
• 第五章 陶粒混凝土变形性能的试验研究
• 5.1 受压应力-应变曲线的试验研究
• 5.1.1 试验方案
• 5.1.2 试验结果分析
• 5.2 本构方程的研究
• 5.2.1 本构方程的推导
• 5.2.2 本构方程的比较分析
• 5.2.3 本构方程的确定
• 5.3 弹性模量的试验研究
• 5.3.1 陶粒混凝土弹性模量
• 5.3.2 试验结果及分析
• 5.4 泊松比的试验研究
• 5.4.1 泊松比试验结果
• 5.4.2 试验结果及现象分析
• 5.5 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录