一、水泥混凝土早期裂缝的探讨(论文文献综述)
代腾飞[1](2021)在《水泥混凝土桥面铺装层早期开裂控制及层间粘结性能提升研究》文中提出水泥混凝土桥面铺装层间脱粘和早期裂缝十分普遍,已影响到公路桥梁的正常使用。已有研究和实践主要将裂缝成因归结为干缩裂缝,对极早龄期的收缩裂缝及由此造成的层间脱粘重视不够。本文采用理论分析、试验研究以及实例应用等方法,研究了水泥混凝土桥面铺装层早期开裂控制与层间粘结性能提升措施。主要工作和成果如下:(1)对水泥混凝土桥面铺装裂缝成因进行调查研究,发现极早龄期的收缩和层间脱粘是桥面铺装层开裂的主要成因。(2)研究水泥混凝土桥面铺装层早期收缩的来源构成,提出基于孔隙水饱和度的塑性收缩裂缝控制方法、基于水化反应程度的混凝土收缩预测方法和混凝土桥面铺装层早期温度梯度确定方法。结合工程实例,对裂缝成因进行分析,供决策参考。(3)通过切槽方法控制结合界面粗糙度,采用沿结合面劈裂试验方法,研究不同切槽参数对层间粘结性能的影响,确认界面粗糙度是影响层间结合的主要因素,层间结合强度远低于完整混凝土的强度。建立主要切槽参数下粘结劈拉强度预测模型,供工程切槽处理效果评价参考。
景国建[2](2021)在《石墨烯改性水泥基材料的制备与性能研究》文中指出本文以石墨烯改性水泥基材料的制备及性能研究为主线,从石墨烯的分散性问题入手,进而围绕石墨烯对水泥导热能力及内外温差的影响、早期收缩及抗裂性等方面开展研究。同时,对石墨烯改性水泥材料的力学强度、微观结构及钢筋锈蚀等性能也展开相关的探索工作。主要研究结果如下:一、氧化石墨烯(GO)在水泥基体中的分散性研究1、GO的团聚机理分析:GO团聚物的横向尺寸可达125μm,纵向厚度12μm,球形度在0.2~0.7之间。明确了GO表面-COOH等官能团与二价阳离子之间的络合作用以及强碱性条件下的还原反应是导致其团聚的主要原因。2、GO的分散方法及空间分布表征:基于GO的团聚机理,提出了不同的分散方式,并借助三维X射线断层扫描仪和扫描电子显微镜观察了GO的空间分布情况。结果表明:高速搅拌法无法阻止GO的团聚行为,聚羧酸(PCE)分散法可以显着改善GO的分散性,包覆法和球磨法均可通过水泥颗粒的位阻效应防止GO团聚。此外,宏观强度数据的离散性间接验证了不同方法分散GO的效果。综上所述,高速搅拌法不能用于GO改性水泥基材料的制备,PCE分散法和球磨法适用于大宗性能实验研究,包覆法适用于探究水泥水化等细微研究。二、还原氧化石墨烯(rGO)改性水泥基材料的导热及温变性能研究1、rGO的分散性研究:基于掌握的GO分散方法,探究了rGO的分散性。当PCE/rGO的质量比为0.5时,rGO在水中的分散效果最好。在此条件下,rGO以单片形式分散在水化产物中,没有观察到明显的团聚物。2、rGO对水泥导热能力及大体积砂浆内外温差的影响:在掌握rGO分散方法的前提下,阐明了rGO对水泥材料导热能力的影响规律。随rGO掺量增加,硬化水泥石的导热能力逐渐提高,其导热系数和热扩散系数最大可提高7.80%和29.00%。rGO改性砂浆表层、中间层、底层的最高温差分别为1℃,4℃和1.25℃,低于对照组的温差数据(5.5℃,10.5℃和6℃)。同时,微应变在69~76之间,也低于对照组的数值(74~79)。综合VG Studio MAX软件的模拟结果,表明:rGO提高了砂浆试块整体的导热传输能力,有效缩减了内外温差及温度应变。3、球磨法分散rGO及其对水泥导热能力的影响:进一步探究了球磨法制备大掺量rGO改性水泥的技术可行性及其导热能力。四组球磨水泥的粒度分布基本一致,且导热能力随rGO掺量的增加逐渐提高,导热系数和热扩散系数最大增幅为31.48%和40.83%。三、rGO改性水泥基材料的收缩及抗裂性能研究1、rGO对早期收缩性能的影响:在掌握rGO调控温变收缩技术的基础上,进一步研究了rGO改性砂浆因湿度因素诱发的收缩应变。结果表明:rGO能够增大砂浆的塑性收缩,抑制干燥收缩和自收缩。其中,2.00 wt.%的rGO能够使塑性收缩峰值增加约11倍,使相应的干燥收缩和自收缩降低38.25%。2、rGO对抗裂性能的影响:rGO显着降低了塑性收缩裂缝的数量、长度及宽度,2.0 wt.%rGO改性的试样表面基本无宏观可视裂纹,最大裂缝宽度下降了79.68%。3、rGO改善收缩及抗裂性的机理:研究了rGO改性砂浆的保水性和失水速率,明确了rGO调控收缩、提高抗裂性的作用机制。rGO对砂浆的保水作用导致内部结构孔中形成了更大的弯月面半径,缩减了表面张力,降低了自收缩和干燥收缩。此外,rGO加剧了砂浆表面水分蒸发速率与内部水分渗出速率之间的不平衡关系,导致塑性收缩增大。rGO在水化产物中发挥桥接作用,分散毛细管应力,限制不均匀的收缩变形。rGO提高了砂浆的抗裂能力,抵消了因塑性收缩增加引起的负面影响。四、rGO改性水泥基材料的强度及微观结构研究1、rGO对力学强度的影响:探究了PCE分散法和球磨法制备rGO改性砂浆的力学强度。随rGO掺量增加,砂浆的抗压抗折强度均呈现先增大后减小的趋势。PCE分散法制备0.6 wt.%rGO改性砂浆的3天抗压和抗折强度提高了6.5%和7.8%,球磨法制备1 wt.%rGO改性砂浆的3天抗压抗折强度增幅为19.39%和14.59%,28天增幅为21.76%和17.27%。2、GO和rGO对水泥水化性能的影响:基于包覆法技术,进一步探究了GO和rGO对水泥水化性能的影响。首先明确了在300℃下煅烧60 min将GO退火转变为rGO。随GO或rGO掺量增加,水泥水化的放热速率和总放热量均增大,GO相比于rGO更能够促进水泥水化反应。此外,GO和rGO并未改变水化晶体的类型,只是促进了产物的生成,使水化晶体相互紧密交织,形成了更加致密的微观结构。3、GO对无水硫铝酸钙(C4A3$)水化性能的影响:研究了GO包覆C4A3$的水化性能及调控机理。GO成功包覆在C4A3$表面,两者之间没有化学作用。随GO掺量增加,C4A3$主放热峰值增加的幅度依次为32.3%、74.1%和19.6%。此外,0.12 wt.%和0.23wt.%GO能够有效缩短C4A3$的诱导期,0.4 wt.%GO可延长主峰水化时间。随GO掺量增加,AFt明显减少,AFm含量增加。Ca2+与-COOH的络合作用降低了Ca2+浓度,延缓了AFt的形成。五、rGO对水泥基材料中钢筋锈蚀的影响研究1、动电位极化曲线分析:未浸泡NaCl溶液前,rGO改性砂浆的抗腐蚀性相比对照组提高。28天浸泡龄期内,0.6 wt.%rGO改性砂浆的抗腐蚀性提高,1.2 wt.%rGO试样的有所降低。浸泡28天后,rGO改性砂浆的抗腐蚀性相比对照组均下降,且所有试样发生氯离子侵蚀反应。2、电化学阻抗谱分析:在同一测试龄期内,电荷转移电阻R3的变化趋势说明浸泡28天前随rGO掺量增加,砂浆的抗腐蚀性先变强然后下降,发生氯离子侵蚀反应后rGO改性砂浆的抗腐蚀性均下降。综上所述,0.6 wt.%rGO在短时间内可以提高钢筋的抗腐蚀性,当rGO掺量过高或浸泡龄期较长时,均会加速钢筋腐蚀。
史贺[3](2021)在《纳米SiO2和聚丙烯纤维水泥混凝土性能及微观结构研究》文中认为由于水泥混凝土路面因其劈裂抗拉强度不足等缺点在部分道路中被限制使用,为提高水泥混凝土路面的力学性能和耐久性,扩大水泥混凝土路面的应用范围,本文针对不同掺量纳米SiO2和聚丙烯纤维对水泥混凝土力学性能、抗盐冻性和微观结构的改善进行研究,一方面,纳米SiO2和聚丙烯纤维可以改善水泥混凝土的各项性能,扩大水泥混凝土的应用范围,另一方面,将微观结构与宏观表现联系起来,更有利于探究控制水泥混凝土性能的方法。为了得到纳米SiO2和聚丙烯纤维的较优掺量对混凝土性能的改善的具体情况,对不同掺量纳米SiO2和聚丙烯纤维水泥混凝土进行基本力学性能试验。结果表明:掺入1.0%纳米SiO2和0.1%聚丙烯纤维的混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均有大幅度提高,分别可提高7.9%、21.2%和28.1%,从而确定掺加1.0%的纳米SiO2和0.1%的聚丙烯纤维为较优掺量。对较优掺量的混凝土试件及其对比试件进行早期强度试验和抗盐冻剥蚀试验,研究较优掺量混凝土的早期力学性能和抗盐冻性。结果表明:较优掺量混凝土的早期强度提高率高于基准配合比试件,抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度提高率分别为11.4%、22.1%、29.8%,较优掺量混凝土的抗盐冻性同样优于基准配合比试件,单位面积剥蚀量相比减少了 61.54%。采用扫描电子显微镜根据基本力学性能试验宏观强度表现对不同掺量试件进行微观结构分析。结果表明:较优掺量混凝土强度的微观改善机理为纳米SiO2参与水化反应并物理填充混凝土孔隙,聚丙烯纤维的阻裂作用,以及二者形成致密的骨架结构的共同作用。
蒙井[4](2021)在《纳米材料改性粉煤灰-水泥路用混凝土的制备与性能》文中认为混凝土路面性能的衰退主要是源于混凝土材料的破坏,包括早期收缩开裂以及在服役过程中的疲劳开裂等,进而引起路面结构的破坏。粉煤灰具有火山灰活性,用其替代部分水泥制备的混凝土,性能可以长期发展,从而抵抗外部作用导致的性能衰退。此外,纤维的引入可以降低路面收缩开裂以及疲劳破坏的风险。然而,低钙粉煤灰火山灰反应活性低,以及纤维与水泥基体界面结合力弱等问题,是制约采用粉煤灰和纤维制备具有长期服役性能的混凝土和建造长寿命混凝土道路的瓶颈问题。纳米材料有望提高粉煤灰火山灰反应活性以及纤维与基体的界面结合力,从而提高混凝土的强度和抗裂性能,为提高混凝土的长期服役性能提供保障。另一方面,纳米材料对于路面混凝土的改善作用很大程度上依赖于其分散效果。因此,本文对纳米材料改性粉煤灰、纤维及其路用混凝土的制备工艺和性能提升规律与机理进行了系统研究,主要内容如下。首先,提出了以粉煤灰为纳米材料分散载体,制备纳米Ti O2改性粉煤灰-水泥混凝土的方法。将纳米Ti O2与粉煤灰混合,然后通过球磨法将纳米Ti O2团聚体打开并吸附在粉煤灰表面。研究了球磨时间及纳米Ti O2与粉煤灰的比例等因素对分散效果的影响,确定了分散载体比例和球磨参数等优化工艺。在不改变混凝土传统施工工艺的情况下制备了纳米Ti O2改性粉煤灰-水泥基材料。分析了纳米Ti O2改性粉煤灰水化产物特征,研究了纳米Ti O2改性粉煤灰-水泥混凝土的强度发展规律与影响因素。利用该方法制备的掺量为20%的纳米Ti O2改性粉煤灰水泥基材料,7d抗折强度和抗压强度分别提高达37.74%和39.11%,克服了低钙粉煤灰活性低所导致的混凝土早期强度低且强度发展慢的难题,表明纳米Ti O2改性粉煤灰结构既可以高效分散纳米材料,同时提高粉煤灰早期的表面反应活性及其与水泥基体的界面咬合力,显着提升了粉煤灰在路面混凝土中的应用潜力。其次,针对PVA纤维与水泥基体界面结合较差的问题,利用PVA纤维表面富含羟基的特点,提出了常温常压快捷原位生长纳米Si O2的PVA纤维表面改性方法。研究了反应时间等参数对纤维表面纳米Si O2形貌、粒度和厚度等影响特性,确定了可在PVA纤维表面均匀生长粒径38nm的Si O2改性工艺;研究了表面纳米Si O2改性层与PVA纤维之间的附着力,及其对PVA纤维表面粗糙度提升近6倍的界面机械咬合力促进效应;并揭示了纳米Si O2改性层通过与水泥水化产物氢氧化钙反应促进界面性能的改性机理;实现了1%改性PVA纤维即可大幅提高水泥基材料的抗折强度和变形性能。该方法高效、常温、适用于PVA纤维表面改性和规模化生产,为提高纤维在混凝土中的应用提供了保障。第三,综合利用纳米材料改性粉煤灰和改性纤维,基于传统施工工艺制备了纳米改性混凝土,系统地研究了纳米改性对混凝土力学性能的影响规律,并分析了混凝土抗折强度和抗压强度的关系。通过对混凝土微观结构和成分的分析,揭示了纳米改性混凝土的增强机理。针对路面混凝土长期经受循环荷载作用的特点,研究了纳米改性混凝土的弯折疲劳性能。研究发现,界面增强可以有效提高混凝土的疲劳性能。对于机场跑道所要求的疲劳周期N=104时,纳米改性混凝土对应的疲劳极限提高了23%。研究发现,纤维的引入可以提高混凝土耗散能量的能力,而且可以通过增强界面结合力进一步提高,显示了纳米改性提高路面混凝土疲劳性能和延长使用寿命的价值。最后,对混凝土在环约束收缩下的开裂性能进行研究,评价了微界面纳米改性对混凝土抗收缩开裂的影响。发现利用纳米改性的纤维可以有效地抑制混凝土收缩并降低开裂风险,保障混凝土的强度发展及抗环境侵蚀能力。然后基于COMSOL有限元进行数值计算,预测氯离子在混凝土中的时空分布,评价了纳米改性对混凝土在氯盐环境下服役寿命的影响。发现通过内掺纳米改性的粉煤灰,改善了水泥基体的孔结构,可使混凝土的氯离子扩散系数降低42%,在相同保护层厚度下,较普通混凝土的服役寿命高50%以上。最后通过对比普通混凝土和纳米改性混凝土用于路面的可靠度和耐久性设计示例,发现在相同路面等级要求下,纳米改性混凝土可以有效降低材料用量。微界面纳米改性制备的混凝土应用于配筋路面,能够有效地抑制开裂、抵抗氯离子侵蚀和综合疲劳应力作用,是发展长寿命混凝土路面的有效策略。
李紫翼[5](2020)在《抗裂水泥在预拌混凝土中应用的技术研究》文中研究表明对于现代混凝土来说,大量使用矿物掺合料是客观现状和发展趋势,尽管水泥在混凝土中用量趋于降低,但仍旧对混凝土和易性、强度以及各项性能起到不可替代的重要作用,水泥依旧在现代混凝土中扮演着重要角色,仍然是现代混凝土的“重要基因”。目前水泥存在着细度过细、早期强度高和水化放热量偏大、混合材料品种和含量混乱、熟料中C3A含量偏高、碱度偏高等问题。抗裂水泥通过控制细度和改变矿物组成达到对现代混凝土体积稳定性的优化,减少开裂现象的发生,对混凝土结构耐久性有很大帮助,进而解决水泥在实际应用中存在的问题。本文研究的主体抗裂水泥是一种控制熟料矿物C3A和C3S含量,C2S和C4AF含量相对较高、碱含量较低的硅酸盐水泥。通过对比抗裂水泥与普通硅酸盐水泥在水泥净浆与胶砂的开裂敏感性研究、C35和C50强度等级混凝土的和易性、抗压强度、体积稳定性与耐久性以及一定微观方面的影响,进一步分析抗裂水泥的特性和适用范围。结果表明:抗裂水泥与普通水泥相比,与减水剂的相容性更好;水化放热速率和水化放热量更低;具有较低的开裂敏感性;抗裂水泥在净浆、胶砂中的抗裂性能都更好,首次出现裂缝的时间更慢,裂缝最大宽度更小。抗裂水泥早期3d硬化体内部空隙率相对较高,具有一定较粗的颗粒,在电镜的观察下,未水化颗粒分布较为均匀,普通水泥出现聚集现象。抗裂水泥在30%粉煤灰和15%矿渣双掺的胶凝材料体系中能发挥更好的抗裂性能,抗裂水泥在达到标准要求情况下的3d龄期强度明显低于普通水泥,28d抗压强度较为接近。混凝土试验方面,在正确选用减水剂的前提下,抗裂水泥混凝土有更好的和易性,3d、7d龄期内抗裂水泥的早期强度比普通水泥强度低,但均满足各强度等级的强度要求,且在长龄期的抗压强度上有逐步接近的趋势。抗裂水泥混凝土早期收缩较低,收缩率的发展趋势逐渐放缓。无论是高、低水胶比的情况下,抗裂水泥混凝土的开裂敏感性均较低。C35、C50强度等级的混凝土,抗裂水泥制备的混凝土均未出现裂缝。在抗裂水泥的应用中需注意,相较于细度更细的普通水泥而言,抗裂水泥配制的混凝土抗压强度尤其是早期抗压强度增长较慢,从长龄期养护条件下检测和验收耐久性等指标更加合理。养护龄期对抗裂水泥混凝土的耐久性有显着影响,28d养护到90d养护龄期,抗氯离子渗透能力增大,等级由Q-Ⅱ达到Q-Ⅳ;延长养护时间能有效提高抗裂水泥混凝土的耐久性。
王东兴[6](2020)在《碱激发混凝土缓凝措施及路面快速修补应用研究》文中进行了进一步梳理碱激发混凝土是一种绿色环保材料,能有效地利用工业废渣且降低环境污染。但存在凝结时间过短的特点,使得其应用收到了很大限制。本文以推广碱激发混凝土应用为目的,从碱激发混凝土速凝特点切入,进行了两方面研究。一方面,本文提出了一类新的缓凝方法,将部分碱激发剂无水硅酸钠通过胶囊壳包裹或模具压片处理,使得该部分碱激发剂缓慢释放促进水化以达到缓凝的效果。为验证方法有效性及对材料性能的影响规律,进行了以下研究。(1)以碱激发剂处理方式和处理比例为变量设5个试验组,通过对15个试件的凝结时间的测试得出结论:所提缓凝方法缓凝效果明显,可使初凝时间在60min—196min调节。(2)通过对75个试件不同龄期抗压、抗折强度的测试得出结论:缓凝方法对材料的力学性能影响较小;通过对45个试件进行的收缩、碳化、抗氯离子渗透试验结果分析,无水硅酸钠采用本文所提出的处理方法后能够缓慢释放,使得材料的密实度逐渐增加,材料的抗碳化能力和抗氯离子渗透能力有一定程度的提高。同时,由于缓凝方法的反应水化热降低作用和处理碱激发剂的内养护作用,使得材料的收缩减小;通过对8个试件的自愈合试验结果发现,由于处理碱激发剂的持续释放促进水化作用和其本身的溶解特性,以无水硅酸钠压片形式掺入浆体制备试件时,能使试件具有一定的裂缝自修复效果。另一方面,我国每年有大量水泥混凝土路面修补问题,碱激发混凝土速凝早强的特点与路面快速修补材料的要求相一致。为研究碱激发混凝土应用于路面修补这一特殊应用,本课题主要进行了以下分析。(1)为满足8h开放交通的强度指标,以碱激发浓度为变量,测定了18个试件的8h抗压、抗折强度,确定了本部分研究的混凝土基准配合比与碱激发浓度。(2)为分析碱激发再生混凝土应用于路面修补的适用性,以再生细骨料取代率为变量并设置了同配比普通水泥混凝土对比组,通过对156个试件力学性能试验的测定发现掺入再生细骨料可以改善碱激发混凝土的早期力学性能,应用于路面修补可以实现更早开放交通的效果;通过对36个试件的耐久性能试验分析,碱激发混凝土的长期综合耐久性能会随再生细骨料取代率增加而降低,但均优于普通水泥混凝土。(3)以是否添加乳化油为变量,通过对39个试件的收缩试验和8h抗折强度测试,发现乳化油能够起到良好的减缩效果并不影响8h开放交通的目标。
邹善成[7](2019)在《超早强水泥稳定类修补材料研发及工程应用》文中认为水泥稳定类基层作为我国高等级公路基层结构主要形式。在水泥稳定类材料作为基层施工或养护过程中,其强度的形成是影响整个工程进度、制约工期的“瓶颈”过程。在基层早期强度还没有达到之前,如果进行了路面的铺筑,将会给工程带来很大的隐患,导致路面基层松散、强度不足等质量问题。目前,基层施工采用的传统水泥稳定类材料,养生时间较长,只能通过延长施工周期或增加基层施工作业面等基层有足够的强度再进行下一步作业,这对工期紧、交通量大、社会关注度高的路段施工而言具有重大的社会影响。在此基础上,结合国内外研究成果,以水泥稳定基层材料的特点和所处的施工环境,通过室内试验和工程应用,分别在高温、常温及低温条件下,以固定水泥用量为基准,研发满足要求的复合材料组成配方,并进行水泥稳定类碎石配合比设计,以无侧限抗压强度、间接拉伸强度、抗压回弹模量、干缩和温缩试验进行性能验证,确定满足规范要求的性能指标值。通过现场施工及技术检验,提出了合理的施工工艺及养护措施。研究开发一种新型的硬化速度快、早期强度高、抗弯拉能力强、回弹模量高的基层用水泥稳定类材料。主要研究成果如下:(1)根据选择的18种无机和有机复合材料配方,1-8(萘系减水剂:甲酸钙:乙酸钙/20:1:36)和2-8(萘系减水剂:甲酸钙:硫酸钠/20:1:36)材料复合型稳定碎石1.5d后能够达到普通水泥稳定碎石28d强度的85%,可以进行面层施工,选定1-8和2-8型复合外加剂作为常规环境条件下早强养护材料;2-9(萘系减水剂:甲酸钙:硫酸钠/20:1:40)材料复合型水泥稳定碎石2d后能够达到普通水泥稳定碎石28d强度的100%,可以进行面层施工低温环境时,选用2-9型复合外加剂材料;高温时,1-1(萘系减水剂:甲酸钙:乙酸钙/12:1:30)材料试验强度与普通水泥稳定碎石相比,16h强度值超过普通水泥稳定碎石28d强度值,可以进行面层施工,选用1-1型复合外加剂材料。(2)通过室内试验研究及工程应用,研发的新型材料早期凝结硬化快,早期强度上升快,后期强度持续发展,各项性能指标均能高于规范值。本研究解决了水泥稳定类基层材料施工时间长与早期强度快速发展之间的尖锐矛盾,具有广阔的应用前景。
刘慧娴[8](2019)在《低热硅酸盐水泥在海工混凝土中的应用研究》文中进行了进一步梳理随着海洋工程建设技术的发展,各类大型海洋工程不断兴建,大体积混凝土在工程建设中的应用也日益增多,裂缝控制是大体积混凝土施工中的关键问题,结构开裂会对海工大体积混凝土的耐久性产生不利影响。因此,在海工大体积混凝土中使用低水化热的胶凝材料,是控制混凝土结构开裂、保障结构耐久性的思路之一。相比于普通的硅酸盐水泥,低热硅酸盐水泥(Low-heat Portland Cemen)具有早期水化热低,后期强度发展好的特点,在海洋工程建设具有广阔的应用前景。本文在研究了PLH材料特性的基础上,分析了不同PLH胶凝材料体系的凝结硬化性能,并进一步研究了粉煤灰、矿粉对混凝土的工作性、力学性、耐久性、干燥收缩的影响,提出了采用粉煤灰、矿粉等掺合料配制高性能海工PLH混凝土的技术,最后结合开裂风险进行模拟计算与评估。主要研究内容和结果如下:研究了粉煤灰、矿粉对低热硅酸盐水泥浆体流变性能、水化热、强度以及凝结硬化过程的影响。结果表明:低热硅酸盐水泥浆体属于B-H流体,随着剪切速率的提高,水泥浆体出现剪切稀化特征;粉煤灰和矿粉的掺入不改变浆体的流体模型,同时随矿物掺合料掺量的增加塑性粘度增大、屈服应力降低。低热硅酸盐水泥较普通硅酸水泥出现水化温度峰值较慢,粉煤灰和矿粉的掺入均能降低低热硅酸盐水泥胶材体系各阶段水化放热速率和放热量,粉煤灰更加显着。研究了低热硅酸盐水泥混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能以及体积稳定性,并同时研究了矿粉和粉煤灰对混凝土各项性能的影响,试验结果表明:PLH混凝土和易性良好,包裹性强;与同等级的普通混凝土(PO)相比,低热硅酸盐混凝土的早期强度(7d)偏低,但随着龄期的增长,强度不断提高,当养护龄期达56d、90d时,PLH的抗压强度比PO增长了103.7%、116.4%;单掺粉煤灰和矿粉时,早期强度较低,但后期强度增幅大;当10%粉煤灰+20%矿粉复掺时,混凝土工作性能和强度都得到了改善;PLH混凝土在早期氯离子扩散系数高于PO混凝土,但随着养护龄期增长,其氯离子扩散系数逐渐减小并低于PO混凝土;混凝土中掺入一定量的粉煤灰和矿粉时,可进一步降低混凝土氯离子扩散,后期效果显着;粉煤灰和矿粉的掺入均降低了混凝土各龄期的干缩率;当粉煤灰和矿粉复掺时,混凝土孔结构得到细化,硬化混凝土的密实度提高。将PLH混凝土应用于某海洋船闸工程建设中,对船闸主体混凝土构件进行温度监测及开裂风险模拟计算。结果表明:模拟计算PLH混凝土浇筑的试验段中心温度为44.8℃,实测中心温度为42.0℃;普通混凝土浇筑的试验段模拟计算的中心温度为54.2℃,实测中心温度为55.2℃;与普通混凝土相比,采用低热硅酸盐水泥可降低混凝土内表温差约913℃;低热水泥试验段混凝土抗裂安全系数k在不同龄期时均大于普通混凝土试验段;实际工程应用表明,PLH混凝土具有更好的抗裂性能,在大体积海工混凝土中具有广阔应用前景。
马海啸[9](2019)在《高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料性能及技术研究》文中研究指明高韧性纤维增强水泥基材料(ECC)是一种基于细观力学设计的具有超高韧性的乱向分布短纤维增强水泥基复合材料,在拉伸荷载作用下其极限拉应变甚至可以达到2%以上,表现出极好的弯曲变形能力和微裂缝控制能力,但是目前研究的ECC设计思想基本上都是通过剔除基体中的粗骨料来提高其均匀性,保证纤维桥联作用的充分利用,这导致了纤维增强水泥基材料早期干缩过大,很大程度上限制了其在道路工程中的应用。此外目前研究的ECC材料中采用的纤维类型多为日本进口的聚乙烯醇(PVA)纤维,其价格相比于国产纤维贵出很多,这大大增加了ECC的制作成本,而国产PVA纤维的质量不及日本进口纤维,所以近年来ECC在交通基础设施建设中并没有得到大面积的推广。本文主要针对高韧性合成纤维水泥基材料作为新型薄层罩面材料存在的诸多问题,借鉴传统ECC思路,重新调整试验配合比,研制出满足工程要求的高韧性低收缩早强合成纤维水泥基罩面材料,提出以低模量高延伸率聚丙烯(PP)纤维替代PVA纤维的可能性,考察其与PVA纤维对水泥基材料各方面性能的改善效果及差异性,并基于此探索了两种合成纤维混杂的可能性,采用“纤维混杂效应函数”优选出不同纤维掺量下的最佳混掺比例以供实际工程应用参考。此外本文还深入探讨了高韧性合成纤维水泥基薄层罩面在施工技术方面的一些问题,并基于ABAQUS软件数值模拟了实际工程中合成纤维水泥基薄层罩面的开裂行为,主要研究结果表明:(1)在传统ECC配比中掺入适量小石子和膨胀剂以及用粉煤灰替代部分水泥后,可以有效改善ECC材料的早期干缩,经配合比调试后干缩仅为传统ECC的0.40.5倍左右,与普通混凝土相当;(2)掺量为1%2%的合成纤维对水泥基材料早期抗折强度有显着提高,但随着龄期增长提升效果减弱,同掺量下PVA纤维对抗折强度提升更有利。本文研究的高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料1d龄期的抗折强度可以达到6.037.14MPa,已经具备通车条件,28d龄期的抗折强度为8.6710.13MPa,能够满足极重和特重交通等级要求;(3)合成纤维对水泥基材料抗压强度影响很小且随着纤维掺量提高,抗压强度在一定程度上呈降低的趋势。本文研究的合成纤维水泥基材料3d龄期的抗压强度在43.948.4 MPa之间,28d龄期的抗压强度在53.155.3MPa之间,均远远超过《通用硅酸盐水泥》中对于抗压强度的要求;(4)掺量为1%2%的合成纤维加入可以极大改善水泥基试件的弯曲韧性、断裂韧性以及冲击韧性,PVA纤维对水泥基试件弯曲韧性的提升主要体现在变形初期,弯曲韧性指数5约为素水泥基试件的4.364.71倍,而PP纤维主要体现在变形后期,弯曲韧性指数10约为素水泥基试件的5.477.93倍。PP纤维对水泥基试件断裂韧性的提高主要体现在对裂后荷载能量吸收能力上,断裂能增益比为1188.6%2645.4%,约为PVA纤维水泥基试件的3.85.5倍,但是在阻止裂纹失稳扩展方面不及PVA纤维,断裂韧度增益比为17.05%32.53%,仅为PVA纤维水泥基试件的0.50.7倍。PP纤维和PVA纤维均能有效提升水泥基试件的冲击韧性,相比于素水泥基试件,合成纤维水泥基试件在冲击荷载的反复作用下初裂次数增加了1.59倍,终裂次数和冲击能量提高了314倍;(5)掺量为1%2%合成纤维对水泥基材料的耐磨性能、干缩性能均有显着的改善,相比于素水泥基试件,磨耗量降低了12.5%40.8%,干缩应变降低了10.6%33.0%;(6)采用聚合物乳液与水泥混合比例为1:1.51:2的界面剂可以显着增大新旧材料之间的粘结强度,粘结试件28d龄期的抗折强度达到7.61MPa7.92MPa(约为完整纤维水泥基试件抗折强度的85%88%),界面剪切强度达到3.7MPa4.11MPa(与整体浇筑的水泥基试件抗剪强度相当);(7)车辆轴载作用下,加铺罩面层中的剪应力和拉应力1在初始裂缝附近出现了高度应力集中现象。相比于普通混凝土罩面,合成纤维水泥基薄层罩面中应力集中现象得到改善,反射裂缝尖端的应力强度因子显着降低。聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维水泥基薄层罩面均能有效抑制超重轴载反射裂缝生成和扩展,且二者对反射裂缝的抑制效果相当。
孙建伟[10](2019)在《碱激发钢渣胶凝材料与混凝土的性能》文中研究表明钢渣是炼钢过程中排放的炉渣,其排放量约占粗钢产量的25%。目前,钢渣主要被作为骨料或者填料应用于实际工程中,而作为胶凝材料的利用率较低。我国的绝大部分钢渣为转炉钢渣,虽然其自身具有水硬性,但是水化速率非常低。通过碱性激发的方式可以明显改善钢渣的胶凝性,将碱激发钢渣作为胶凝材料配制无水泥熟料混凝土既可以减少水泥的产量,又可以有效地解决因水泥生产和钢渣堆存而产生的环境污染问题。本文选取一种转炉钢渣,研究了其在碱性环境下的水化特性,探索了碱性环境和胶凝材料组分的变化对于碱激发钢渣水化硬化的影响,并对碱激发钢渣混凝土的宏观性能进行了评价。主要研究内容和结论如下:首先,研究了碱激发钢渣的水化特性,并与硅酸盐水泥水化作对比。仅对抗压强度而言,4种常用激发剂的激发效果为:水玻璃>Na2C03>NaOH>Na2S04。在水玻璃激发的环境下,钢渣与水泥的水化过程相似。碱激发钢渣的晶态水化产物是由硅酸钙水化产生的Ca(OH)2,非晶态产物是由硅酸钙和C3A水化产生的C-A-S-H凝胶。与硅酸盐水泥相比,虽然碱激发钢渣的水化速率较快,但是由于活性组分少导致水化产物含量低;碱激发钢渣产物中Ca(OH)2结晶差,C-A-S-H凝胶中的[SiO4]4-四面体主要以Q2的结构存在,Ca/Si比较小而Al/Si比相似。碱激发钢渣基体中存在较多的微裂缝和大量表面光滑的未反应颗粒,既不利于孔隙结构的发展,又损害了基体的粘结性,导致其抗压强度比较低。其次,通过变化水玻璃的模数而改变碱性环境和硅酸盐含量,研究了模数变化对于碱激发钢渣水化硬化的影响。提高水玻璃模数并不影响水化产物的类型,但是会略微降低C-A-S-H凝胶中Ca/Si比和Al/Si比,还增加了凝胶的聚合度。提高模数虽然降低了钢渣颗粒的溶解和反应速率,从而降低了体系的水化程度并减少了水化产物的含量,但是使得水化产物分布的更加均匀,细化了孔隙结构,提高了抗压强度。此外,提高模数使得新拌浆体的流动性变差,初凝时间延长。然后,通过掺加矿渣改变胶凝组分,研究了矿渣掺量对于碱激发钢渣水化硬化的影响。掺加矿渣并不会改变碱激发钢渣水化产物的类型,但是掺加矿渣明显减小了凝胶中Ca/Si比,增大了 Al/Si比,也增加了凝胶中[Si04]4-四面体的聚合度。虽然掺加矿渣延缓了水化反应,但对96 h累计水化热影响较小。掺加矿渣使得新拌浆体的流动性变差,掺加10%的矿渣明显缩短了浆体的初凝时间,掺加20%的矿渣对于初凝时间的影响较小。虽然掺加矿渣对整个碱激发钢渣体系的水化产物含量影响较小,但是矿渣的掺加使得水化产物分布的更加均匀,改善了孔隙结构,明显提高了抗压强度。最后,研究了碱激发钢渣混凝土的力学性能、体积稳定性和耐久性。提高水玻璃的模数或者矿渣的掺量都能降低碱激发钢渣混凝土的连通孔隙率,改善基体的孔隙结构,提高混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和静弹性模量。随着水玻璃模数的提高,自生收缩、干燥收缩和化学收缩都明显增加;随着矿渣掺量的增加,干燥收缩和化学收缩减小,而自生收缩先增大后减小。碱激发钢渣混凝土的抗早期开裂性能好,属于低开裂风险等级。碱激发钢渣混凝土的抗硫酸盐侵蚀性优于水泥混凝土。在Na2SO4侵蚀的环境中,碱激发钢渣体系中没有AFt的形成,仅仅发生化学反应生成少量的CaSO4·2H2O和物理结晶产生少量的Na2SO4·10H2O。碱激发纯钢渣混凝土的抗火性不如水泥混凝土,且水玻璃模数越高,抗火性越差。掺加矿渣可以改善碱激发钢渣混凝土在500℃之前的抗火性,矿渣掺量越高,混凝土的抗火性越好。
二、水泥混凝土早期裂缝的探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水泥混凝土早期裂缝的探讨(论文提纲范文)
(1)水泥混凝土桥面铺装层早期开裂控制及层间粘结性能提升研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 桥面铺装层相关设计理论研究现状 |
1.2.2 水泥混凝土桥面铺装层早期开裂控制研究现状 |
1.2.3 水泥混凝土桥面铺装层层间粘结研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 水泥混凝土桥面铺装层损伤调查及病害分析 |
2.1 主要桥面铺装形式 |
2.2 水泥混凝土桥面铺装层病害调查 |
2.2.1 水泥混凝土桥面铺装层典型病害 |
2.2.2 水泥混凝土桥面铺装层病害及使用寿命统计 |
2.3 水泥混凝土桥面铺装层病害成因分析 |
2.3.1 桥梁结构形式 |
2.3.2 铺装层结构设计 |
2.3.3 铺装层早期裂缝 |
2.4 本章小结 |
第三章 水泥混凝土桥面铺装层早期开裂控制措施研究 |
3.1 塑性收缩变形及开裂控制 |
3.1.1 塑性收缩变形预估 |
3.1.2 塑性收缩开裂评价 |
3.2 温度收缩变形及开裂控制 |
3.3 干缩和化学减缩变形及开裂控制 |
3.4 桥面铺装层早期开裂控制措施 |
3.4.1 防止塑性收缩开裂措施 |
3.4.2 防止温度收缩变形开裂措施 |
3.4.3 防止化学减缩变形开裂技术措施 |
3.5 桥面铺装层裂缝实例分析 |
3.5.1 工程概况 |
3.5.2 裂缝调查与检测 |
3.5.3 裂缝的类型 |
3.5.4 裂缝产生的原因分析与判断 |
3.5.5 裂缝的影响程度 |
3.5.6 裂缝处理 |
3.6 本章小结 |
第四章 桥面铺装混凝土层间粘结性能提升措施研究 |
4.1 粘结性能提升措施分析 |
4.2 试验设计 |
4.2.1 试验思路 |
4.2.2 试验原材料 |
4.2.3 试件制作 |
4.2.4 试验方法 |
4.3 试验结果分析与讨论 |
4.3.1 后浇混凝土强度影响 |
4.3.2 切槽法构造粗糙度对粘结强度的影响 |
4.3.3 切槽法构造粗糙度效果评价 |
4.3.4 主要切槽参数对粘结劈拉强度影响的显着性分析 |
4.4 主要切槽参数下劈拉性能数值模拟 |
4.4.1 计算模型的建立 |
4.4.2 材料参数与本构关系 |
4.4.3 粘结面界面处理 |
4.4.4 边界约束条件建立与网格划分 |
4.4.5 模拟结果分析与讨论 |
4.5 切槽参数对粘结面劈拉强度影响预测模型 |
4.5.1 粘结劈拉强度神经网络模型 |
4.5.2 粘结劈拉强度多项式拟合模型 |
4.5.3 两种预测模型预测效果比较 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(2)石墨烯改性水泥基材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水泥收缩裂缝研究 |
1.2.2 石墨烯改性水泥基材料研究进展 |
1.3 本文研究内容 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 技术路线 |
第二章 实验设备与方法 |
2.1 实验设备 |
2.2 分析与表征方法 |
2.2.1 粒度测试 |
2.2.2 光谱分析 |
2.2.3 显微镜分析 |
2.2.4 热分析 |
2.2.5 X射线分析 |
2.2.6 压汞法分析 |
2.2.7 声发射分析 |
2.2.8 电化学测试 |
2.3 物理性能测试 |
2.3.1 水泥净浆及胶砂强度 |
2.3.2 保水性和失水率 |
第三章 氧化石墨烯在水泥基体中的分散性研究 |
3.1 引言 |
3.2 氧化石墨烯的团聚行为 |
3.2.1 原材料表征 |
3.2.2 氧化石墨烯团聚物观察 |
3.2.3 氧化石墨烯的团聚机理分析 |
3.3 氧化石墨烯的分散性研究 |
3.3.1 高速搅拌法 |
3.3.2 聚羧酸分散法 |
3.3.3 球磨法 |
3.3.4 包覆法 |
3.3.5 不同分散方法对强度及孔结构的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 石墨烯改性水泥基材料的导热及温变性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 石墨烯的分散性研究 |
4.2.1 原材料表征 |
4.2.2 石墨烯水性悬浮液的分散性表征 |
4.2.3 石墨烯在水泥基体中的分散性研究 |
4.3 石墨烯对水泥导热能力的影响 |
4.4 石墨烯对大体积砂浆内外温差的影响 |
4.5 球磨法分散石墨烯及对水泥导热能力的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 石墨烯改性水泥基材料的收缩及抗裂性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 石墨烯对早期收缩性能的影响 |
5.2.1 实验测试过程 |
5.2.2 早期收缩性能 |
5.3 石墨烯对抗裂性能的影响 |
5.3.1 抗裂实验过程 |
5.3.2 抗裂性能表征与评价 |
5.4 石墨烯改善收缩及抗裂的机理探讨 |
5.4.1 水泥基体内部水分的影响 |
5.4.2 水泥基体微观结构的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 石墨烯改性水泥基材料的强度及微观结构研究 |
6.1 引言 |
6.2 石墨烯对力学强度的影响 |
6.2.1 聚羧酸分散法制备砂浆的强度 |
6.2.2 球磨法制备砂浆的强度 |
6.3 氧化石墨烯/石墨烯对水泥水化性能的影响 |
6.3.1 氧化石墨烯到石墨烯的转化研究 |
6.3.2 水化热分析 |
6.3.3 XRD分析 |
6.3.4 SEM分析 |
6.4 氧化石墨烯对无水硫铝酸钙水化性能的影响 |
6.4.1 无水硫铝酸钙表征 |
6.4.2 氧化石墨烯包覆无水硫铝酸钙表征 |
6.4.3 水化热分析 |
6.4.4 水化产物分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 石墨烯对水泥基材料中钢筋锈蚀的影响研究 |
7.1 引言 |
7.2 石墨烯对钢筋锈蚀的影响 |
7.2.1 初始状态的钢筋电化学行为 |
7.2.2 浸泡4天的钢筋电化学行为 |
7.2.3 浸泡12天的钢筋电化学行为 |
7.2.4 浸泡28天的钢筋电化学行为 |
7.2.5 浸泡64天的钢筋电化学行为 |
7.3 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(3)纳米SiO2和聚丙烯纤维水泥混凝土性能及微观结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 论文选题的目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 纳米SiO_2的研究现状 |
1.2.2 聚丙烯纤维的研究现状 |
1.2.3 水泥混凝土微观结构的研究现状 |
1.2.4 水泥混凝土抗盐冻性的研究现状 |
1.2.5 国内外研究现状总结 |
1.3 研究的主要内容 |
1.4 技术路线 |
2 原材料及试验方案设计 |
2.1 试验原材料 |
2.1.1 水泥 |
2.1.2 集料 |
2.1.3 掺合料 |
2.1.4 外加剂 |
2.1.5 拌合用水 |
2.2 配合比设计和试件制备 |
2.2.1 基准配合比设计 |
2.2.2 试验配合比设计 |
2.3 混凝土性能试验方案设计 |
2.3.1 混凝土力学性能试验方案 |
2.3.2 混凝土抗盐冻剥蚀试验方案 |
2.3.3 混凝土微观试验方案 |
2.4 本章小结 |
3 纳米SiO_2和PP纤维水泥混凝土力学性能研究 |
3.1 混凝土基本力学性能试验 |
3.1.1 试验过程及现象 |
3.1.2 基本力学性能试验结果 |
3.1.3 抗压强度试验结果分析 |
3.1.4 劈裂抗拉强度试验结果分析 |
3.1.5 抗折强度试验结果分析 |
3.2 混凝土早期力学性能试验 |
3.2.1 早期力学性能试验过程及结果 |
3.2.2 早期力学性能试验结果分析 |
3.3 本章小结 |
4 纳米SiO_2和PP纤维水泥混凝土抗盐冻性研究 |
4.1 抗盐冻剥蚀试验过程及结果 |
4.1.1 盐冻剥蚀试验宏观数据分析 |
4.1.2 盐冻剥蚀试验微观角度分析 |
4.2 本章小结 |
5 纳米SiO_2和PP纤维水泥混凝土微观结构分析 |
5.1 纳米SiO_2对混凝土影响的微观分析 |
5.1.1 纳米SiO_2掺量对混凝土的影响 |
5.1.2 纳米SiO_2对水泥-骨料界面过渡区的影响 |
5.2 聚丙烯纤维对混凝土影响的微观分析 |
5.3 纳米SiO_2和聚丙烯纤维对混凝土微观结构的共同作用 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
硕士学位论文修改情况确认表 |
(4)纳米材料改性粉煤灰-水泥路用混凝土的制备与性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 混凝土路面 |
1.2.2 路用混凝土 |
1.2.3 粉煤灰-水泥混凝土 |
1.2.4 纤维增强水泥混凝土 |
1.2.5 纳米材料改性混凝土 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 共混球磨制备纳米TiO_2改性粉煤灰-水泥基复合材料 |
2.1 引言 |
2.2 共混球磨分散方法 |
2.2.1 NMs在水泥基材料中的分散 |
2.2.2 共混球磨法分散NMs |
2.3 NT改性粉煤灰-水泥基复合材料制备 |
2.3.1 原材料 |
2.3.2 制备方法 |
2.3.3 分析测试方法 |
2.4 NT改性粉煤灰 |
2.4.1 纳米改性粉煤灰的表面形貌 |
2.4.2 纳米改性粉煤灰的粒径分布 |
2.4.3 纳米改性粉煤灰的覆盖率 |
2.5 NT改性粉煤灰-水泥基材料的力学性能 |
2.5.1 球磨时间对水泥基复合材料力学性能的影响 |
2.5.2 NT掺量对复合材料力学性能的影响 |
2.5.3 不同分散方法对纳米改性复合材料力学性能的影响 |
2.6 力学性能的改性机理 |
2.6.1 早期水化反应分析 |
2.6.2 水化产物分析 |
2.6.3 微观结构分析 |
2.7 本章小结 |
第3章 纳米SiO_2改性PVA纤维增强水泥基材料 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 纤维表面原位生长纳米SiO_2 |
3.2.3 PVAF增强水泥基复合材料 |
3.2.4 表征方法 |
3.3 NS改性PVAF |
3.3.1 NS改性PVAF的表面形貌 |
3.3.2 NS改性PVAF的表面粗糙度 |
3.3.3 NS改性PVAF的表面活性及耐碱性 |
3.4 纳米改性对PVAF增强水泥基材料力学性能的影响 |
3.4.1 PVAF增强水泥基材料的力学性能 |
3.4.2 力学性能增强的机理分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 纳米材料改性混凝土的力学性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 NMs改性砂浆的制备 |
4.2.2 NMs改性混凝土的制备 |
4.2.3 力学性能表征方法 |
4.3 NMs类型和掺量对力学性能的影响 |
4.3.1 NMs类型的选择 |
4.3.2 NMs掺量的优化 |
4.4 微界面纳米改性粉煤灰-水泥混凝土的力学性能 |
4.4.1 混凝土不同龄期的力学性能 |
4.4.2 对折压比的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 纳米材料改性对混凝土抗折疲劳性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 混凝土的制备 |
5.2.2 加载方式 |
5.2.3 参数确定 |
5.3 混凝土的疲劳寿命 |
5.3.1 粉煤灰对混凝土疲劳性能的影响 |
5.3.2 粉煤灰表面纳米改性对混凝土疲劳性能的影响 |
5.3.3 纤维对混凝土疲劳性能的影响 |
5.3.4 纳米改性纤维对混凝土疲劳性能的影响 |
5.3.5 混凝土疲劳寿命和疲劳极限预测 |
5.4 混凝土的疲劳损伤 |
5.4.1 循环荷载-变形曲线 |
5.4.2 刚度系数的演变规律 |
5.4.3 能量耗散的演变规律 |
5.4.4 残余应变的演变规律 |
5.5 本章小结 |
第6章 纳米材料改性对路用混凝土耐久性的影响 |
6.1 引言 |
6.2 纳米改性对混凝土收缩开裂性能的影响 |
6.2.1 实验方法 |
6.2.2 自由收缩 |
6.2.3 开裂风险预测 |
6.3 纳米改性对混凝土抗氯离子渗透性能的影响 |
6.3.1 实验方法 |
6.3.2 抗氯离子渗透性能 |
6.3.3 服役寿命预测 |
6.4 纳米改性混凝土的路面应用 |
6.4.1 路面设计 |
6.4.2 耐久性设计 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(5)抗裂水泥在预拌混凝土中应用的技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 早期开裂是现代混凝土结构面临的主要问题 |
1.1.2 混凝土裂缝的种类及部位 |
1.1.3 现代混凝土结构开裂的主要原因 |
1.1.4 预防混凝土开裂的应对措施 |
1.2 混凝土抗裂性能的研究现状 |
1.2.1 提高混凝土抗裂性能的方法 |
1.2.2 水泥对混凝土抗裂至关重要 |
1.2.3 水泥目前存在的问题 |
1.2.4 水泥出现问题的原因 |
1.3 抗裂水泥应运而生 |
1.4 课题的提出与研究意义 |
1.4.1 抗裂水泥课题的提出 |
1.4.2 研究目的 |
1.4.3 研究意义 |
1.5 研究思路与技术路线 |
1.6 研究内容 |
第2章 试验原材料与试验方法 |
2.1 试验原材料 |
2.1.1 水泥 |
2.1.2 粉煤灰 |
2.1.3 高炉矿渣粉 |
2.1.4 细骨料 |
2.1.5 粗骨料 |
2.1.6 外加剂 |
2.1.7 水 |
2.2 试验仪器 |
2.2.1 抗裂模具 |
2.2.2 收缩试验支架 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 水泥基本性能试验方法 |
2.3.2 掺合料基本性能试验方法 |
2.3.3 骨料基本性能试验方法 |
2.3.4 胶砂基本性能试验方法 |
2.3.5 混凝土和易性能试验方法 |
2.3.6 混凝土力学性能试验方法 |
2.3.7 混凝土耐久性能试验方法 |
第3章 抗裂水泥对水泥净浆的影响研究 |
3.1 减水剂饱和点的确定 |
3.2 水化热的比较 |
3.3 净浆抗裂试验 |
3.4 扫描电镜分析 |
3.5 孔结构 |
3.6 小结 |
第4章 抗裂水泥对水泥胶砂的影响研究 |
4.1 抗裂水泥对水泥胶砂强度的影响 |
4.2 抗裂水泥对水泥胶砂收缩性能的影响 |
4.3 抗裂水泥对水泥胶砂抗裂性能的影响 |
4.4 小结 |
第5章 抗裂水泥对混凝土和易性与强度的影响 |
5.1 混凝土配合比 |
5.2 和易性 |
5.3 抗压强度 |
5.4 小结 |
第6章 抗裂水泥对混凝土体积稳定性的影响 |
6.1 抗裂水泥对混凝土收缩性能的影响 |
6.2 抗裂水泥对混凝土抗裂性能的影响 |
6.3 小结 |
第7章 抗裂水泥对混凝土耐久性的影响 |
7.1 碳化试验 |
7.2 抗氯离子渗透试验 |
7.3 抗冻试验 |
7.4 小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
致谢 |
(6)碱激发混凝土缓凝措施及路面快速修补应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究背景 |
1.2.1 碱激发混凝土推广背景与问题 |
1.2.2 碱激发胶凝材料缓凝研究有待深入 |
1.2.3 碱激发混凝土应用于路面快速修补潜力巨大 |
1.3 课题研究的目的和意义 |
1.4 国内外研究现状及分析 |
1.4.1 碱激发胶凝材料缓凝研究现状 |
1.4.2 路面修补材料研究现状 |
1.4.3 国内外研究现状综述 |
1.5 主要研究内容 |
第2章 原材料与试验方法 |
2.1 原材料 |
2.1.1 矿粉 |
2.1.2 水泥 |
2.1.3 细骨料 |
2.1.4 粗骨料 |
2.1.5 碱激发剂 |
2.1.6 水 |
2.1.7 外加剂 |
2.2 试验方法及仪器 |
2.2.1 缓凝研究无水硅酸钠处理方法 |
2.2.2 水玻璃模数调整方法 |
2.2.3 净浆各项性能试验方法 |
2.2.4 混凝土各项性能试验方法 |
2.3 本章小结 |
第3章 碱激发胶凝材料缓凝研究 |
3.1 引言 |
3.2 缓凝试验方案设计 |
3.3 净浆基本性能试验结果及分析 |
3.4 净浆力学性能试验结果及分析 |
3.4.1 净浆抗折试验结果及分析 |
3.4.2 净浆抗压试验结果及分析 |
3.4.3 净浆抗压强度与抗折强度关系拟合及分析 |
3.5 净浆耐久性能试验结果及分析 |
3.5.1 净浆收缩试验结果及分析 |
3.5.2 净浆碳化试验结果及分析 |
3.5.3 净浆抗氯离子渗透试验结果及分析 |
3.5.4 净浆自愈合试验结果及分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 碱激发再生混凝土应用于路面快速修补研究 |
4.1 引言 |
4.2 路面修补材料早期强度标准 |
4.3 研究方案设计 |
4.3.1 确定碱激发混凝土配合比、碱激发浓度 |
4.3.2 再生骨料加入对材料性能的影响研究方案 |
4.4 碱激发浓度对碱激发混凝土早期强度的影响 |
4.5 再生骨料对碱激发混凝土力学性能的影响 |
4.5.1 早期抗压强度 |
4.5.2 早期抗折强度 |
4.5.3 长期抗压强度 |
4.5.4 长期抗折强度 |
4.5.5 粘结强度 |
4.6 再生骨料对碱激发混凝土耐久性能的影响 |
4.6.1 混凝土抗氯离子渗透性能研究 |
4.6.2 混凝土抗碳化性能研究 |
4.6.3 混凝土抗硫酸侵蚀性能研究 |
4.6.4 混凝土收缩性能研究 |
4.7 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(7)超早强水泥稳定类修补材料研发及工程应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
第二章 超早强水泥稳定类修补材料研发及性能分析 |
2.1 试验方案 |
2.1.1 原材料性能分析 |
2.1.2 试验方案分析 |
2.2 快速修补材料性能分析 |
2.2.1 基准水泥砂浆力学性能验证 |
2.2.2 常温力学性能分析 |
2.2.3 低温力学性能分析 |
2.2.4 高温力学性能分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 超早强水泥稳定类修补材料路用性能研究 |
3.1 试验方案 |
3.1.1 击实试验 |
3.1.2 无侧限抗压强度试验 |
3.1.3 间接抗拉强度试验 |
3.1.4 抗压回弹模量试验 |
3.1.5 收缩性能试验 |
3.2 水泥稳定碎石材料组成设计 |
3.2.1 原材料选择 |
3.2.2 水泥稳定碎石配合比设计 |
3.3 水泥稳定碎石力学性能 |
3.3.1 无侧限抗压强度试验 |
3.3.2 间接抗拉强度试验 |
3.3.3 抗压回弹模量试验 |
3.4 水泥稳定碎石收缩性能 |
3.4.1 干燥收缩试验 |
3.4.2 温度收缩试验 |
3.5 水泥稳定碎石抗疲劳性能 |
3.5.1 机理分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 超早强水泥稳定类修补材料养护机理分析 |
4.1 各类早强剂早强机理 |
4.1.1 氯盐系列早强剂 |
4.1.2 硫酸盐系列早强剂 |
4.1.3 有机物系列早强剂 |
4.2 快速补强硬化机理 |
4.2.1 硅酸盐水泥的水化反应及机理 |
4.2.2 快速补强剂的复配 |
4.2.3 掺快速补强剂的硅酸盐水泥的水化机理 |
4.3 本章小结 |
第五章 超早强水泥稳定类质量控制研究及经济效益分析 |
5.1 工程概况 |
5.1.1 原材料技术指标 |
5.1.2 施工配合比设计 |
5.1.3 运输和摊铺 |
5.1.4 碾压 |
5.1.5 养生 |
5.1.6 现场取样 |
5.2 施工质量控制研究 |
5.2.1 施工工艺制定 |
5.2.2 施工质量控制 |
5.2.3 养生及交通管制 |
5.2.4 施工组织与作业段划分 |
5.2.5 施工过程其他注意事项 |
5.3 经济效益分析 |
5.3.1 施工经济成本分析 |
5.3.2 养护经济成本分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 研究结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表论文和取得的学术成果 |
(8)低热硅酸盐水泥在海工混凝土中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 海洋工程建设背景 |
1.1.2 海洋工程发展趋势 |
1.1.3 海工混凝土建筑物腐蚀劣化的严峻性 |
1.1.4 低热硅酸盐水泥在海工混凝土中的应用前景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 关于海工混凝土控裂方面的研究 |
1.2.2 低热硅酸盐水泥的研究现状 |
1.3 本文研究目的与意义、内容与思路 |
1.3.1 研究目的与意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究思路 |
第二章 原材料及试验方法 |
2.1 原材料 |
2.1.1 水泥 |
2.1.2 粉煤灰 |
2.1.3 矿粉 |
2.1.4 外加剂 |
2.1.5 细骨料 |
2.1.6 粗骨料 |
2.1.7 水 |
2.1.8 化学试剂 |
2.1.9 其他 |
2.2 主要试验方法 |
2.2.1 浆体凝结性能测定 |
2.2.2 流变性能 |
2.2.3 力学性能 |
2.2.4 水化热 |
2.2.5 混凝土工作性 |
2.2.6 抗氯离子渗透性能 |
2.2.7 混凝土干燥收缩性 |
2.2.8 微观测试 |
第三章 低热硅酸盐水泥胶凝材料体系性能研究 |
3.1 不同PLH胶凝材料体系水泥浆体流变性能 |
3.2 不同PLH胶凝材料体系标准稠度用水量和凝结时间 |
3.3 不同PLH胶凝材料体系强度发展 |
3.4 不同PLH胶凝材料体系水化物相组成 |
3.5 不同PLH胶凝材料体系水化性能 |
3.6 本章小结 |
第四章 低热硅酸盐水泥混凝土工作性能及力学性能研究 |
4.1 混凝土配合比 |
4.2 低热硅酸盐水泥混凝土工作性能 |
4.2.1 混凝土坍落度及坍落度经时损失变化规律 |
4.2.2 混凝土泌水性能和离析性能试验研究 |
4.3 低热硅酸盐水泥混凝土力学性能 |
4.3.1 混凝土抗压强度发展规律 |
4.4 本章小结 |
第五章 低热硅酸盐水泥混凝土耐久性研究 |
5.1 低热硅酸盐水泥混凝土抗氯离子渗透性能 |
5.1.1 掺矿粉低热硅酸盐水泥混凝土的氯离子扩散系数 |
5.1.2 掺粉煤灰低热硅酸盐水泥混凝土的氯离子扩散系数 |
5.2 低热硅酸盐水泥混凝土的孔结构特征 |
5.3 考虑耐久性的海工低热硅酸盐水泥混凝土制备 |
5.3.1 高耐久性海工低热硅酸盐水泥混凝土的制备技术 |
5.3.2 试验方案 |
5.3.3 试验结果及分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 低热硅酸盐水泥混凝土控裂性能 |
6.1 低热硅酸盐水泥混凝土的干燥收缩 |
6.2 低热硅酸盐水泥混凝土开裂风险评价研究 |
6.2.1 工程概况 |
6.2.2 船闸主体混凝土构件开裂风险分析 |
6.2.3 闸室试验段混凝土温度场模拟分析 |
6.2.4 闸室试验段混凝土约束应力抗裂安全系数计算 |
6.2.5 船闸闸室试验段混凝土开裂风险模拟结果 |
6.3 船闸闸室施工段温度监测 |
6.3.1 传感器布置 |
6.3.2 温度场分析 |
6.3.3 船闸闸室温度应变监测结果 |
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 |
附录 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料性能及技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高韧性纤维增强水泥基材料研究现状 |
1.2.2 加铺罩面层材料研究现状 |
1.3 高韧性合成纤维水泥基罩面材料存在的问题 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 原材料选择及试验方法 |
2.1 原材料选择 |
2.2 试件成型与养护 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 抗折试验 |
2.3.2 抗压试验 |
2.3.3 弯曲韧性试验 |
2.3.4 断裂韧性试验 |
2.3.5 冲击韧性试验 |
2.3.6 直接拉伸试验 |
2.3.7 弯拉弹性模量 |
2.3.8 干燥收缩试验 |
2.3.9 耐磨试验 |
2.3.10 界面试验 |
2.3.11 坍落度试验 |
第三章 高韧性合成纤维水泥基材料配合比设计 |
3.1 基准配合比初选 |
3.1.1 砂胶比 |
3.1.2 砂率 |
3.1.3 水胶比 |
3.2 砂粒径优选 |
3.3 纤维长度优选 |
3.4 外加剂掺量优选 |
3.4.1 减水剂掺量 |
3.4.2 膨胀剂掺量 |
3.4.3 粉煤灰掺量 |
3.5 试验配合比确定 |
第四章 高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料性能研究 |
4.1 力学性能研究 |
4.1.1 抗折强度 |
4.1.2 抗压强度 |
4.1.3 弯曲韧性 |
4.1.4 断裂韧性 |
4.1.5 冲击韧性 |
4.1.6 弯拉弹性模量 |
4.2 耐久性能研究 |
4.2.1 耐磨性能 |
4.2.2 干缩性能 |
4.3 界面粘结性能研究 |
4.3.1 界面粘接强度 |
4.3.2 界面剪切强度 |
4.4 合成纤维混杂效应分析 |
4.4.1 混杂效应对抗折强度影响 |
4.4.2 混杂效应对弯曲韧性影响 |
4.4.3 混杂效应对断裂韧性影响 |
4.4.4 混杂效应对冲击韧性影响 |
4.4.5 确定最佳纤维混掺比例 |
4.5 高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料综合评价 |
4.5.1 路用性能评价 |
4.5.2 施工性评价 |
4.5.3 经济性评价 |
第五章 高韧性合成纤维水泥基薄层罩面技术研究 |
5.1 罩面层结构选择与厚度设计 |
5.2 拌合物搅拌与运输 |
5.3 摊铺方式选择 |
5.4 养护温度研究 |
5.5 界面处理 |
第六章 高韧性合成纤维水泥基薄层罩面开裂模拟 |
6.1 模型建立 |
6.2 计算结果与分析 |
6.2.1 罩面层荷载应力 |
6.2.2 裂缝尖端应力强度因子 |
6.2.3 超重轴载下反射裂缝扩展 |
6.3 数值模拟小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文主要研究结论 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
(10)碱激发钢渣胶凝材料与混凝土的性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 碱激发矿渣胶凝材料的研究进展 |
1.2.1 碱激发矿渣胶凝材料的水化机理 |
1.2.2 碱激发矿渣新拌浆体的性能 |
1.2.3 碱激发矿渣混凝土的力学性能 |
1.2.4 碱激发矿渣混凝土的收缩和耐久性 |
1.3 钢渣及其活性激发方法 |
1.3.1 我国转炉钢渣的化学成分和矿物组成 |
1.3.2 钢渣的胶凝性及激发方法 |
1.4 硅酸盐水泥的水化机理 |
1.5 碱激发钢渣胶凝材料的研究进展 |
1.6 现有研究中的缺陷与不足 |
1.7 研究内容与技术路线 |
2 原材料与试验方法 |
2.1 原材料的性质 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 微观试验方法 |
2.2.2 宏观试验方法 |
3 碱激发钢渣胶凝材料的水化特性 |
3.1 激发剂的选择 |
3.2 水化产物分析 |
3.2.1 晶态产物的种类 |
3.2.2 凝胶产物的成分 |
3.2.3 凝胶产物的结构 |
3.2.4 Ca(OH)_2的含量 |
3.2.5 化学结合水的含量 |
3.3 微观形貌分析 |
3.4 水化进程分析 |
3.4.1 水化热 |
3.4.2 电阻率 |
3.5 孔隙结构分析 |
3.6 抗压强度分析 |
3.7 本章小结 |
4 水玻璃模数对碱激发钢渣水化硬化的影响 |
4.1 概述与配合比 |
4.2 对水化产物的影响 |
4.2.1 晶态产物的种类 |
4.2.2 微观结构和凝胶产物的成分 |
4.2.3 凝胶产物的结构 |
4.3 对水化程度的影响 |
4.3.1 Ca(OH)_2的含量 |
4.3.2 化学结合水的含量 |
4.3.3 BSE分析 |
4.4 对水化进程的影响 |
4.4.1 水化热 |
4.4.2 电阻率 |
4.5 对新拌浆体流动性和流变性的影响 |
4.6 对凝结时间的影响 |
4.7 对孔隙结构的影响 |
4.8 对抗压强度的影响 |
4.9 本章小结 |
5 矿渣掺量对碱激发钢渣水化硬化的影响 |
5.1 概述与配合比 |
5.2 对水化产物的影响 |
5.2.1 晶态产物的类型 |
5.2.2 微观形貌和凝胶产物的成分 |
5.2.3 凝胶产物的结构 |
5.2.4 水化产物的含量 |
5.3 对水化进程的影响 |
5.3.1 水化热 |
5.3.2 电阻率 |
5.4 对流动性和凝结时间的影响 |
5.5 对孔隙结构的影响 |
5.6 对抗压强度的影响 |
5.7 本章小结 |
6 碱激发钢渣混凝土的性能 |
6.1 概述与配合比 |
6.2 抗压强度和劈裂抗拉强度 |
6.3 静弹性模量 |
6.4 连通孔隙率 |
6.5 收缩 |
6.5.1 自生收缩 |
6.5.2 干燥收缩 |
6.6 抗早期开裂性 |
6.7 抗硫酸盐侵蚀性 |
6.8 抗火性 |
6.9 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、水泥混凝土早期裂缝的探讨(论文参考文献)
- [1]水泥混凝土桥面铺装层早期开裂控制及层间粘结性能提升研究[D]. 代腾飞. 广西大学, 2021(12)
- [2]石墨烯改性水泥基材料的制备与性能研究[D]. 景国建. 济南大学, 2021(02)
- [3]纳米SiO2和聚丙烯纤维水泥混凝土性能及微观结构研究[D]. 史贺. 东北林业大学, 2021(08)
- [4]纳米材料改性粉煤灰-水泥路用混凝土的制备与性能[D]. 蒙井. 哈尔滨工业大学, 2021
- [5]抗裂水泥在预拌混凝土中应用的技术研究[D]. 李紫翼. 北京建筑大学, 2020(07)
- [6]碱激发混凝土缓凝措施及路面快速修补应用研究[D]. 王东兴. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]超早强水泥稳定类修补材料研发及工程应用[D]. 邹善成. 重庆交通大学, 2019(01)
- [8]低热硅酸盐水泥在海工混凝土中的应用研究[D]. 刘慧娴. 广州大学, 2019(01)
- [9]高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料性能及技术研究[D]. 马海啸. 重庆交通大学, 2019(06)
- [10]碱激发钢渣胶凝材料与混凝土的性能[D]. 孙建伟. 中国矿业大学(北京), 2019(09)