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【碩士】硅粉混凝土配合比優(yōu)化的研究

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  【碩士】硅粉混凝土配合比優(yōu)化的研究  學(xué)科專業(yè): 施工工程   授予學(xué)位:碩士  學(xué)位授予單位:東北林業(yè)大學(xué)  學(xué)位年度:2007   硅粉是一種高效的活性摻合料,能夠顯著提高混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性,抗凍性和耐久性。硅粉混凝土的特性得到人們的重視,硅粉混凝土被廣泛應(yīng)用到水利水電工程、建筑工程、公路工程和橋梁工程等。目前我國(guó)寒區(qū)水利工程亟需大量?jī)?yōu)質(zhì)的材料以改善混凝土的抗凍性和耐久性。摻入硅粉是解決混凝土抗凍性和耐久性問(wèn)題的有效措施之一。硅粉混凝土作為一種新型的高性能混凝土,適于在高寒地區(qū)的水利工程和公路路面工程的需要,其應(yīng)用前景十分廣闊。硅粉混凝土配合比優(yōu)化的研究具有重要的學(xué)術(shù)意義、有著廣泛的工程應(yīng)用價(jià)值?! ? 在使用硅粉混凝土?xí)r,首先需要進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì),以滿足工程對(duì)混凝土性能的要求。同時(shí)根據(jù)不同地區(qū)的環(huán)境條件,合理地選擇水泥等膠體品種、適宜的骨料(砂、石料)以及其它組成材料,包括摻合料與外加劑的選擇。本論文結(jié)合黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目,采用試驗(yàn)的方法,研究了水膠比和硅粉摻量等參數(shù)對(duì)硅粉混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、超聲波脈沖速度、抗?jié)B性和抗凍性的影響,從而確定不同要求情況下,硅粉的最優(yōu)摻量。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立回歸方程,以便于硅粉混凝土的配合比設(shè)計(jì)。主要進(jìn)行了以下研究:   1.通過(guò)對(duì)三種常用規(guī)格硅粉混凝土試塊抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)分析,得到了15Gram iF方體標(biāo)準(zhǔn)試塊的抗壓強(qiáng)度小于lOOmm的正方體試塊測(cè)得的抗壓強(qiáng)度。直徑100 mm高200mm的圓柱體試塊的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果,較標(biāo)準(zhǔn)試塊小很多。對(duì)不同水膠比、不同硅粉摻量的混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了討論,研究結(jié)果指出:當(dāng)水膠比在一定范圍內(nèi)時(shí),摻入硅粉都能明顯提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。硅粉摻量小于25%時(shí),硅粉混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著硅粉摻量的增加而增大,而當(dāng)硅粉摻量超過(guò)25%后,再繼續(xù)加入硅粉,硅粉混凝土的抗壓強(qiáng)度反而下降,所以最優(yōu)的硅粉摻量不是固定?! ? 2.采用試驗(yàn)的方法,評(píng)價(jià)了水膠比和硅粉摻量對(duì)混凝土抗拉強(qiáng)度的影響。摻入硅粉可以明顯提高混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度和抗彎抗拉強(qiáng)度,但是過(guò)高摻量的硅粉會(huì)使混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度和抗彎抗拉強(qiáng)度下降。在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,建立了混凝土抗拉強(qiáng)度回歸方程,通過(guò)公式計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的比較,獲得的公式結(jié)果比較精確?! ? 3.基于試驗(yàn),研究了水膠比和硅粉摻量對(duì)硅粉混凝土抗?jié)B性能的影響。研究表明:硅粉能夠有效地提高混凝土的抗?jié)B性,開(kāi)始混凝土抗?jié)B性能隨著硅粉摻量的增加而提高,當(dāng)硅粉摻量為最優(yōu)時(shí),硅粉混凝土的抗?jié)B性能最好,硅粉摻量再增加,抗?jié)B性能反而下降?! ? 4.通過(guò)硅粉混凝土超聲波測(cè)強(qiáng)試驗(yàn),分析了水膠比和硅粉摻量的變化對(duì)超聲波脈沖速度的影響。超聲波脈沖速度隨著硅粉摻量的增加而交慢,水膠比增大,超聲波脈沖速度變慢,水膠比為O.2時(shí),超聲波脈沖速度最快。根據(jù)超聲波脈沖速度試驗(yàn)結(jié)果建立了超聲波脈沖速度的回歸方程。方程可精確地計(jì)算超聲波脈沖速度。根據(jù)對(duì)超聲波脈沖試驗(yàn)結(jié)果和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析,按水膠比分段給出了抗壓強(qiáng)度的回歸方程,對(duì)應(yīng)不同的水膠比,硅粉混凝土抗壓強(qiáng)度與超聲波脈沖速度之間的相關(guān)方程是不同的。依據(jù)超聲波脈沖速度擬合得到的硅粉混凝土抗壓強(qiáng)度值精確,誤差在實(shí)際工程允許范圍內(nèi)?! ? 5.通過(guò)試驗(yàn)探討了水膠比和硅粉摻量對(duì)硅粉混凝土干縮性能的影響,硅粉混凝土初期收縮應(yīng)變隨著硅粉摻量增加而增大,當(dāng)硅粉摻量為10%時(shí),收縮應(yīng)變達(dá)到最大值,如果硅粉摻量再增加,收縮應(yīng)變迅速減小?;炷恋母煽s變形主要發(fā)生在第1周以內(nèi),28天附近試件干縮變形量基本穩(wěn)定。在進(jìn)行硅粉混凝土干縮性試驗(yàn)分析的同時(shí),研究了水膠比和硅粉摻量對(duì)混凝土重量損失的影響。得出了水膠比為0.2和0.25時(shí),硅粉混凝土的重量損失較普通混凝土小。水膠比大于0.3時(shí),硅粉混凝土的重量損失較普通混凝土大,且硅粉摻量為10%時(shí),混凝土重量損失最大。   6.為了分析外加劑、硅粉摻量和水膠比對(duì)混凝土抗凍性能的影響,進(jìn)行了硅粉混凝土凍融試驗(yàn)研究。根據(jù)凍融試驗(yàn)結(jié)果,提出了抗凍耐久性指數(shù)DF的回歸方程。加入減水劑和引氣劑能夠在一定程度上提高混凝土的抗凍性能,但相對(duì)于硅粉摻量和水膠比,減水劑和引氣劑對(duì)混凝土的抗凍性影響較小。加入硅粉可明顯提高混凝土的抗凍性能。其中以硅粉摻量為10%的混凝土尤為明顯,抗凍耐久性指數(shù)DF均大于O.4;當(dāng)水膠比為0.3和0.35時(shí),抗凍耐久性指數(shù)DF大于0.6?;炷恋目箖鲂蚤_(kāi)始隨著硅粉摻量的增加而提高,然后隨著硅粉摻量的增加而降低?! ?

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發(fā)布:2007-11-16 15:01    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
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