机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀研究

论文摘要

天然砂在短期内作为一种不可再生资源,正面临着日益短缺的趋势,因而机制砂必然将广泛应用于今后的工程建设中。但是机制砂由于颗粒表面粗糙尖锐、多棱角,并且在颗粒内部微裂纹多、空隙率大、级配不良,对混凝土的性能特别是耐久性能会产生不良影响。硫酸盐侵蚀作为混凝土耐久性的重要内容,一直受到国内外研究者的广泛关注。目前对机制砂混凝土的硫酸盐侵蚀研究还比较少,因而本文较全面地研究了机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。具体工作和主要结论如下：1、采用抗折劣化系数、抗压劣化系数和质量变化率三个评价指标研究了不同机制砂掺量混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。研究表明：机制砂和天然砂互掺提高了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,随着机制砂掺量的增加,抗硫酸盐侵蚀性能呈现出先上升后下降的趋势,当机制砂掺量为50%时,抗硫酸盐侵蚀性能最佳。2、采用上述评价指标研究稻壳灰(RHA)对机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响。研究表明：稻壳灰提高了机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,并且随着稻壳灰细度的减小和掺量的增加,这种效果也更好。各种活性掺合料的抗硫酸盐侵蚀性能优劣依次为：硅灰>稻壳灰>粉煤灰。3、采用氮气吸附法测得机制砂混凝土的孔结构相关参数,从微观上研究了孔结构与机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀的关系。研究表明：机制砂和天然砂互掺、稻壳灰的掺加都细化了混凝土的孔径分布,减小了平均孔径,改善了孔结构,提高了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。4、基于FHH方程得到表面分形维数D,建立表面分形维数与机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的线性关系。研究表明：表面分形维数越大,机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能也越高。5、设计0.2、0.4、0.6三种弯拉应力水平,研究应力水平对机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀影响。研究表明：弯拉应力加速了混凝土的硫酸盐侵蚀,应力越大,这种加速作用也越明显。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 机制砂混凝土的耐久性研究概况
• 1.2.1 机制砂混凝土的抗渗性能研究现状
• 1.2.2 机制砂混凝土的抗冻性能研究现状
• 1.2.3 机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀研究现状
• 1.3 混凝土硫酸盐侵蚀概况
• 1.3.1 混凝土硫酸盐侵蚀的机理分析
• 1.3.2 应力对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响
• 1.4 掺稻壳灰混凝土的的研究概况
• 1.4.1 RHA对混凝土工作性能的影响
• 1.4.2 RHA对混凝土力学性能的影响
• 1.4.3 RHA对混凝土耐久性能的影响
• 1.5 混凝土孔结构及其测孔方法
• 1.6 本文研究的主要内容和技术路线
• 1.6.1 主要内容
• 1.6.2 技术路线
• 第二章 试验原材料与试件制作
• 2.1 试验原材料
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 细集料
• 2.1.3 粗集料
• 2.1.4 试验用水
• 2.1.5 活性掺合料
• 2.1.6 硫酸钠
• 2.2 混凝土配合比设计与试件制作
• 2.2.1 配合比设计
• 2.2.2 试件制作
• 第三章 机制砂掺量对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响
• 3.1 引言
• 3.2 试验概况
• 3.2.1 混凝土配合比
• 3.2.2 试验方法
• 3.2.3 评价指标
• 3.3 试验结果及分析
• 3.3.1 抗折劣化系数
• 3.3.2 抗压劣化系数
• 3.3.3 质量变化率
• 3.3.4 机制砂掺量与混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的关系
• 3.4 本章小结
• 第四章 稻壳灰对机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响
• 4.1 引言
• 4.2 试验概况
• 4.2.1 混凝土配合比
• 4.2.2 试验方法和评价指标
• 4.3 试验结果及分析
• 4.3.1 不同掺合料对机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响
• 4.3.2 不同细度稻壳灰对机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响
• 4.3.3 不同掺量稻壳灰对机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 机制砂混凝土孔结构与抗硫酸盐侵蚀性能的关系
• 5.1 试验方法
• 5.1.1 试验设备
• 5.1.2 试验步骤
• 5.2 试验结果及分析
• 5.2.1 不同机制砂掺量混凝土的孔结构研究
• 5.2.2 掺稻壳灰机制砂混凝土的孔结构研究
• 5.3 本章小结
• 第六章 弯拉应力对机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
• 6.1 引言
• 6.2 试验概况
• 6.2.1 试验方法
• 6.2.2 评价指标
• 6.3 试验结果及分析
• 6.3.1 不同应力水平对机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响
• 6.3.2 硫酸盐浓度变化对应力作用的影响
• 6.3.3 弯拉应力水平与机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的关系
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢