粉煤灰混凝土强度性能试验研究

粉煤灰混凝土强度性能试验研究

一、粉煤灰混凝土强度特性的试验研究(论文文献综述)

陈亮[1](2021)在《沙漠砂自密实混凝土的工作性能与力学特性试验研究》文中认为沙漠砂作为一种自然资源在我国北方地区广泛分布,但由于颗粒过细、级配不良及碱含量过高等因素,不适用于普通混凝土。自密实混凝土(SCC)能够有效防止骨料离析和泌水,兼备良好的工作性能和密实性,是具有创新性和发展前景的一种高性能混凝土。与普通混凝土相比,自密实混凝土使用粉煤灰、硅灰等细颗粒材料充填孔隙,因此密实性较好。基于此,利用沙漠砂颗粒细小的特性,部分替代自密实混凝土中细骨料,不但有利于形成高流动性自密实混凝土,而且对于降低工程造价、保护当地环境和合理开发利用自然资源具有重要意义。本文以陕北地区毛乌素沙漠砂为主要研究对象,分析了沙漠砂的物理性质、化学成分和颗粒级配及其影响因素,研究了不同替代率沙漠砂自密实混凝土的工作性能和力学特性。主要结论如下:(1)在规范所列配合比情况下,随着替代率的增加,自密实混凝土的流动性、填充性和间隙通过性均表现为先增大后减小;替代率为20%时坍落扩展度为530mm,较基准组(无沙漠砂添加)提升3.9%;T500为5.8s,较基准组减少0.9s;V型漏斗通过时间为11.4s,较基准组缩短2.7s;J环通过试验结果表明20%替代率自密实混凝土J环处无骨料堆积现象,通过性良好;继续提高替代率,J环附近出现少量骨料堆积和离析现象,通过性不良。(2)自密实混凝土力学性能随着替代率的增大,强度呈先增大后减小趋势,峰值仍然在20%替代率附近。C30设计强度下,20%替代率立方体抗压强度达到39.8MPa,较设计强度提高9.8MPa,较基准组强度提高2.6%;40%和60%的替代率立方体抗压强度为36.8MPa和32.4MPa,强度较基准组分别下降5.4%和16.5%;20%替代率劈裂抗拉强度为3.35MPa,较基准组劈裂抗拉强度提高19.7%;20%替代率轴心抗压强度为43.3MPa,较基准组轴心抗压强度提高16.4%。替代率与抗折强度呈负相关,当替代率为60%,其抗折强度为4.16MPa,较基准组下降24.2%。(3)粉煤灰替代率升高,自密实混凝土早期强度降低,后期强度提高,30%粉煤灰立方体抗压强度比基准组提高15%;粉煤灰替代率上升,劈裂抗拉强度先上升后下降,10%时劈裂强度最高,比基准组提高0.17MPa;抗折强度随着粉煤灰替代率上升而提高,30%替代率抗折强度比基准组提高6%。

郭琨[2](2021)在《钢管粉煤灰混凝土的超短期徐变和轴压应力应变关系》文中研究说明钢管混凝土组合构件,因其承载力高、抗震性能好、施工方便、经济性能优等特点,已经成为土木工程领域广泛应用的组合形式。同时粉煤灰作为水泥的可替代材料,研究粉煤灰混凝土在组合结构中的应用不仅对节约资源保护环境有重要意义,同时也符合土木工程可持续发展的理念。作为结构时效问题的研究重点,徐变对钢管混凝土结构的力学性能具有显着的影响。持续荷载作用下,核心混凝土的徐变会影响钢管与混凝土之间的界面粘结,钢管混凝土结构的力学性能也随之发生变化。目前对粉煤灰混凝土及钢管粉煤灰混凝土的徐变及徐变后力学性能缺少系统性的研究,对此,本文从混凝土粘弹性发展的角度出发,开展了一系列的试验和理论研究。主要研究内容如下:(1)基于28天养护龄期的粉煤灰混凝土等强度设计,完成三种粉煤灰掺量(0%、20%、40%)的C60混凝土配制。以不同的持荷时间和粉煤灰掺量为主要影响参数,对C60粉煤灰混凝土试件,进行超短期徐变及徐变恢复试验。通过数据分析,得到粉煤灰混凝土起始变形、徐变、滞后恢复变形、名义残余变形以及加卸载弹性模量的变化及发展规律。为了更为纯粹的反映材料自身的粘弹性性能,将持荷时间控制在秒、分、时三个时间维度。(2)将既有的徐变及徐变恢复模型计算结果与试验结果进行对比分析,指出既有模型在超短期徐变预测方面的特点和差异。基于分数阶粘弹性理论,提出了超短期徐变及徐变恢复的统一计算模型,并结合粉煤灰混凝土的试验结果对分数阶粘弹性模型进行验证及参数分析。最终得到以持荷时间和粉煤灰掺量为变量的分数阶粘弹性徐变及徐变恢复预测模型。(3)为了系统性地研究粉煤灰混凝土在结构中的应用,以相同粉煤灰混凝土配合比制备钢管粉煤灰混凝土。同样完成秒、分、时三个时间维度的超短期徐变及徐变恢复试验,从而得到组合构件的各种特征变形和加卸载组合弹性模量的变化规律。(4)将已获得的粉煤灰混凝土分数阶徐变及徐变恢复预测模型引入到组合构件中,并将试验结果与既有的钢管混凝土徐变及徐变恢复模型进行对比分析,讨论既有模型的适用性。同时在低应力级别作用下,考虑到组合构件的粘弹性发展规律,提出了组合构件的超短期徐变及徐变恢复的统一分数阶粘弹性模型,并结合试验数据进行参数分析。(5)建立超短期徐变后的粉煤灰混凝土及钢管粉煤灰混凝土的应力应变关系。首先按照相关规范对徐变恢复后的试件和参比用试件进行破坏性试验,得到了应力应变关系曲线以及峰值应力、峰值应变等特征点的变化规律。建立了粉煤灰混凝土及核心约束粉煤灰混凝土的塑性损伤(CDP)模型,并通过有限元模拟以验证该模型的准确性。

张戈[3](2021)在《喷射混凝土高性能化机制与组成设计方法研究》文中认为喷射混凝土以其凝结时间短、超早强以及施工工艺简便等特点,广泛应用于隧道与基坑支护、加固等工程中。现有喷射混凝土存在强度等级低、回弹率大、后期强度增长缓慢且对耐久性无明确要求等问题,已引起广泛关注。因此可喷性良好、强度高、耐久性优异的高性能喷射混凝土已成为发展方向,如何实现普通喷射混凝土的高性能化成为亟待解决的重要科学问题。本文以喷射混凝土高性能化作为主要研究目标,通过试验与理论分析相结合,开展无碱速凝剂对喷射混凝土水化与强度影响机理研究,分析胶凝材料用量、水胶比、砂率、矿物掺合料、聚乙烯醇纤维、速凝剂掺量等对喷射混凝土可喷性能和强度的影响规律,给出提高喷射混凝土可喷性能和强度的技术措施,制备出具有高工作性、高耐久性的C50喷射混凝土,形成高性能喷射混凝土组成设计方法,可为喷射混凝土高性能化提供支撑。本文主要研究工作及取得的成果如下:(1)研究了掺入硫酸铝系列无碱速凝剂的喷射混凝土水化和硬化机理。结果表明有碱速凝剂和无碱速凝剂均加速了水泥中C3A和C3S早期水化,提高了水泥诱导前期和诱导期的水化放热速率,促使喷射混凝土迅速凝结和硬化。掺入无碱速凝剂在加速了C3A水化反应速率的同时往溶液中提供了SO42-离子,并没有明显改变溶液中Al3+/SO42-比例,使溶液处于合适硫酸盐体系下,C3A水化速率总体可控,对于C3S后续水化及C-S-H凝胶致密化进程没有阻碍,因此喷射混凝土后期强度稳定增长,并未发生明显倒缩。(2)研究了配合比参数、矿物掺合料和聚乙烯醇纤维等因素对喷射混凝土工作性能和流变特性的影响规律,给出了可喷性能的提升方法。结果表明选择合理的配合比参数、掺入适量的速凝剂、矿物掺合料及聚乙烯醇纤维是提升喷射混凝土工作性能的有效措施。当水胶比在0.38~0.40时,胶材用量在520~540kg/m3,砂率在50%左右时,喷射混凝土回弹率明显降低,当硅粉掺量在10%~15%时,可喷性能提升显着。掺入聚乙烯醇纤维有助于提高可喷性能,以体积掺量0.50%~1.0%较为适宜。确定适宜的流变参数范围同时有助于提高喷射混凝土的可喷性能,当屈服应力在190Pa~250Pa之间,塑性粘度在210Pa·S~250Pa·S之间时,喷射混凝土回弹率低于10%,一次喷射厚度大于340mm。(3)研究了掺入无碱速凝剂喷射混凝土强度影响因素及其提升方法。结果表明选择合理的配合比参数、掺入适量的速凝剂、矿物掺合料有助于提高喷射混凝土强度,胶材用量在520~540kg/m3,水胶比在0.38~0.40时,砂率在50%左右时,喷射混凝土强度较高。掺入硅粉和偏高岭土有助于提高抗压强度,当硅粉掺量为10%~15%时,强度提升效果最为显着。对于有抗拉强度要求的喷射混凝土,建议掺入适量的聚乙烯醇纤维,建议的掺量范围为0.25%~0.50%。根据以上研究基础,建立了高强喷射混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度关系式fts=0.41·(fcc)0.59,测得C50喷射混凝土单轴受压应力—应变全曲线,并给出了C50喷射混凝土本构方程。(4)研究了速凝剂、聚乙烯醇纤维和成型工艺对高性能喷射混凝土耐久性能的影响。喷射工艺的冲击和紧密压缩作用提高了混凝土的密实性,因此喷射混凝土抗渗性能、抗冻性能和抗碳化性能均高于模筑混凝土。掺入无碱速凝剂提高了喷射混凝土的电通量和平均渗水高度,掺入聚乙烯醇纤维明显增加了1200um以上的气孔体积,降低喷射混凝土的抗渗性能,电通量和平均渗水高度随着纤维掺量的增加而增长。冻融循环过程中,聚乙烯醇纤维明显抑制微裂缝的产生与发展,限制基体内气泡的连通和扩展,提高了喷射混凝土的抗冻性能。掺入无碱速凝剂小幅提高了喷射混凝土的碳化深度,聚乙烯醇纤维的掺入降低了喷射混凝土的抗碳化性能,且碳化深度随着纤维掺量的增加而增长,在此基础上,建立了喷射混凝土碳化深度预测模型。(5)研究了喷射混凝土材料组成与成型工艺特征,提出了高性能喷射混凝土组成设计方法。考虑成型方式、速凝剂和矿物掺合料种类与掺量的共同作用,修正了强度计算公式,确定了密实度影响系数k和矿物掺合料影响系数μi,给出了不同种类矿物掺合料的建议取值。基于骨料堆积和润滑协同作用原理提出了喷射混凝土浆体体积含量计算公式,提出了高性能喷射混凝土组成设计方法。依据组成设计方法进行了验证,可为喷射混凝土高性能化提供支撑。

刘超[4](2021)在《碳化固废制备衬砌混凝土及其试验研究》文中研究指明隧道衬砌在运营中经常伴随着混凝土开裂问题,通过加入掺合料可以提升混凝土的抗碳化性,由于掺合料自身组分及性状的限制,其对混凝土抗碳化性的提升仍有不足。本文针对衬砌混凝土碳化开裂的工程问题,通过碳化处置技术制备了新型固废类混凝土掺合料,并用于提升衬砌混凝土的抗碳化性能,研究内容主要有以下几个方面:1)自主研发了碳化处理系统,通过改变碳化工艺条件,得到典型工业固废碳化处置的碳化程度拟合方程;2)探究了掺合料种类、掺量及碳化程度对净浆力学强度、碳化深度、孔径分布的影响,并获得了最佳抗碳化性能下的碳化参数及掺量范围;3)系统分析了固废碳化程度及其掺量对衬砌混凝土抗压强度、碳化深度、孔径分布及不同深度内pH值及碳含量的作用规律,结合微观分析,得到碳化固废对衬砌混凝土抗碳化性的提升机理,最终得到基于抗碳化性的混凝土配合比设计方法。基于以上研究,取得了如下研究成果:(1)碳化过程是原料中的碱性钙镁类矿物与二氧化碳反应,生成钙镁盐,通过拟合分析建立碳化程度拟合方程:碳元素含量=a+bt+cT+dP+eH-fT2-gH2,其中碳化参数影响程度大小为:压力>时间>湿度>温度。碳化后矿粉颗粒的物化特性变化较小,粉煤灰与钢渣变化较大,表面生成了纳米级方解石颗粒,表面粗糙或产生颗粒粘聚。(2)碳化矿粉对水泥净浆的抗碳化性无影响。碳化粉煤灰与钢渣的掺入较未碳化对照组相比,净浆试块的抗碳化性、抗压强度均得到提升,其中,10%掺量下,掺入碳化粉煤灰的水泥净浆试块碳化深度为1.2mm,掺入碳化钢渣的水泥净浆试块碳化深度为1mm,均小于相应未碳化对照组与水泥对照组1.25mm;抗碳化性与抗压强度呈现正相关趋势,其中,10%掺量下,掺入碳化粉煤灰的水泥净浆试块抗压强度为24.5MPa,掺入碳化钢渣的水泥净浆试块抗压强度为24.8MPa,均大于相应未碳化对照组与水泥对照组23MPa。(3)碳化后的粉煤灰、钢渣对混凝土抗碳化性能的影响存在最佳掺量10%,碳化矿粉对混凝土抗碳化性的提升无影响。对于已碳化区域,掺入完全碳化钢渣/粉煤灰混凝土的pH值(碳含量)小于(大于)掺入未碳化对照组,与未碳化区域内变化规律相反,侧面证明了碳化粉煤灰、钢渣对混凝土的抗碳化性具有提升作用。(4)通过全因素分析优化相应,得到粉煤灰、钢渣混凝土抗碳化设计优化方程,可以作为掺合料掺量及碳化程度选型的依据。

马快乐[5](2021)在《水玻璃改善橡胶轻骨料混凝土力学及抗硫酸盐侵蚀性能试验研究》文中提出橡胶、粉煤灰等工业废料回收利用率低,近年被大幅度引用于建筑领域。浮石资源在内蒙古地区矿藏丰富,为减轻环境负担、发展绿色经济,可将橡胶、粉煤灰、浮石应用在混凝土中,提升混凝土抗冻、隔声性能并减轻混凝土自重。但这些材料的加入也会降低混凝土强度,而碱性激发是提升混凝土强度的一个重要方法。故本文在橡胶轻骨料混凝土中加入不同掺量的水玻璃,并使用20%粉煤灰替代水泥,对该混凝土进行力学试验、环境扫描电镜试验、核磁共振试验,研究在水玻璃改性及激发作用下混凝土力学性能的变化。通过清水冻融循环试验、硫酸盐冻融循环试验测定其质量损失率与相对动弹性模量,再结合微观冻融试验结果,探究橡胶轻骨料混凝土的抗冻性能。通过试验分析得出以下结论:(1)通过环境电镜扫描试验与能谱试验,得出水玻璃水解产生OH-可对橡胶表面产生改性作用,随着水玻璃掺量增加改性作用增强,改性后的橡胶粉对混凝土力学及抗冻性能具有积极作用。(2)水玻璃掺入可优化橡胶轻骨料混凝土的力学性能,其抗压强度随着水玻璃掺量增加呈现先增大后减小趋势,水玻璃掺量为2%时混凝土抗压强度达到最佳。水玻璃能够提高80目橡胶混凝土的力学性能,使其与20目最优掺量橡胶混凝土的28d强度基本相同。该橡胶轻骨料混凝土在保证强度的同时,可减少20%水泥用量。(3)对各龄期的水玻璃橡胶轻骨料混凝土强度进行对数函数曲线拟合,并利用实测数据建立BP神经网络拟合模型,通过数据对比发现BP-神经网络预测模型稳定性及参数的全面性要优于曲线拟合模型。(4)通过清水冻融循环试验和5%硫酸钠盐水冻融循环试验,得出20目橡胶轻骨料混凝土冻融效果优于80目橡胶轻骨料混凝土,20目、80目橡胶轻骨料混凝土冻融循环试验水玻璃的最优掺量均为2%。

王宗熙[6](2021)在《寒冷地区溶蚀环境下纳米粒子和粉煤灰对混凝土耐久性能和服役寿命的影响及机理研究》文中研究指明大坝、隧洞、混凝土深桩等长期服役于水环境下的混凝土工程,因遭受环境水的侵蚀,混凝土内部水化产物中的钙离子逐渐溶解,结构出现溶蚀损伤,特别是存在于软水或者其它侵蚀介质的混凝土结构更为严重。因此,本文研究普通混凝土(Ordinary Concrete,OC)、粉煤灰混凝土(Fly ash Concrete,FC)和纳米SiO2混凝土(Nano-SiO2Concrete,NC)不同养护龄期下的抗压强度和劈裂抗拉强度,并利用2M NH4Cl溶液为侵蚀介质,通过室内溶蚀试验,对不同溶蚀龄期下的混凝土,分别从抗压强度、饱和面干吸水率、溶蚀深度细致探究溶蚀耐久性宏观特性,结合FESEM、核磁共振技术、TG-DTA和Rapid Air 457混凝土气孔结构分析仪等先进技术手段来探究混凝土在溶蚀环境下的损伤劣化机理,同时结合严寒地区特殊环境将混凝土溶蚀与冻融进行耦合,研究两者交互作用下溶蚀混凝土的耐久性能。本文研究的主要内容与结论如下所述:(1)混凝土工作性能随着NS的增加而迅速下降,1%、3%和6%掺量的纳米SiO2混凝土坍落度比普通混凝土下降8.5%、17%和27.5%。纳米SiO2的掺入显着提高混凝土的强度,NS掺量为1%、3%和6%时28 d混凝土抗压强度比普通混凝土高9.27%、12.87%和4.19%,劈裂抗拉强度分别提高10.94%、16.34%、7.63%。不同掺量粉煤灰混凝土的坍落度与普通混凝土相比没有较大差别,流动性与和易性均能满足施工要求。粉煤灰掺量为15%、30%和45%时混凝土强度均低于普通混凝土。(2)采用2M NH4Cl溶液为侵蚀介质,研究普通混凝土、粉煤灰混凝土和纳米SiO2混凝土时变劣化损伤特征。宏观试验结果表明:随着溶蚀时间的增长,混凝土均出现不同程度的劣化损伤,粉煤灰和纳米SiO2的掺入提高了混凝土的耐蚀性能。粉煤灰掺量不超过30%时,具有抗溶蚀效果,其中15%时性能最佳;对于纳米SiO2混凝土,掺量3%时溶蚀深度最小,抗压强度劣化发育最为缓慢。对于溶蚀混凝土抗压强度的预测,粉煤灰混凝土GM(1,1)预测模型的相对误差在1.5%内,纳米SiO2混凝土GM(1,1)预测模型的相对误差在1.0%内,且后验差比值均小于0.35,小概率误差均大于0.95,预测精度较高。微观测试结果表明:随着溶蚀进行,CH较为敏感,最先溶蚀脱钙,混凝土微结构劣化表现为新发育的微小孔隙、微小孔隙劣化为小孔隙和小孔隙与孔隙之间的联接通道逐渐发育变为大孔隙,微裂纹尺寸扩大,孔隙度增大,致使密实度降低,普通混凝土结构较早的疏松溃散。微观分析从本质上揭示了宏观性能退化的规律,针对混凝土溶蚀损伤D,采用灰熵法探讨了孔结构参数对溶蚀损伤D的影响规律。(3)开展了溶蚀-冻融耦合作用下溶蚀混凝土的劣化规律试验,以质量损失率和相对动弹性模量作为混凝土抗溶蚀-冻融能力的评价指标,结合核磁共振技术,探讨溶蚀与冻融耦合制度下混凝土耐久性的劣化特征。基于灰色系统理论和损伤曲线模型,利用实测试验数据分别建立了混凝土服役寿命的预测模型。

冉洪宇[7](2021)在《矸石骨料胶结充填体蠕变特性研究》文中研究表明利用矸石骨料胶结充填材料进行煤矿结构充填开采时,充填体作为主要的支撑构件,其稳定性(包括开采过程中的短期稳定性和开采后的长期稳定性)决定了采空区的稳定性。因此,研究充填体在上覆岩层荷载作用下的变形、损伤及失稳特性具有重要意义。其中,蠕变变形贯穿整个结构充填开采过程,在采煤工作面向前逐步推进过程中,顶板下沉产生的荷载分级施加到充填体上产生短期蠕变变形,开采完成后,充填体在上覆顶板恒定荷载作用下的长期蠕变变形,当蠕变变形过大时会引起充填体的失稳破坏,进而影响顶板安全。鉴于此,本文采用试验研究、数值模拟、理论分析等方法对充填体在开采过程及长期承载过程中的蠕变特性进行了系统的研究。其中,通过试验分别研究了充填体在早龄期条件下、高应力水平下、分级加载下及长期荷载作用下的蠕变特性,分析了不同工况下充填体变形、损伤及蠕变失稳特性;采用数值方法模拟了高应力水平下充填体的蠕变特性;基于试验数据建立了不同条件下充填体的蠕变模型,为充填体的变形及失稳预测提供计算模型;试验中利用超声波、声发射及电阻率监测了充填体在蠕变过程中的损伤演化过程,给出了充填体长期稳定性的监测方法。主要研究内容及结论如下:(1)开展了养护压力对充填体蠕变及力学特性影响的试验,发现压力养护(早龄期受压)可以提高充填体的强度和弹性模量,压力养护充填体的单轴抗压强度和弹性模量分别为对照组的1.005~1.202倍和1.098~1.523倍,有利于充填体的长期稳定性。蠕变应变随应力-强度比的增加而增加,初始加载龄期越早,总应变越大。早龄期加载历史对后期蠕变应变有影响,早龄期充填体在压力作用下的蠕变变形可用Burgers粘弹性模型描述。当养护应力-强度比小于等于80%时,最终充填体波速与单轴抗压强度呈指数关系。使用超声波及电阻率监测整个养护过程以及单轴压缩过程充填体的变化,试验结果表明,可利用波速和电阻率的变化监测充填体的稳定性。(2)开展了高应力水平下充填体的蠕变特性试验研究。分析了充填体在高应力水平下的蠕变特性,试验结果发现充填体具有明显的流变特性,充填体的蠕变过程具有非线性特征。在Burgers模型的基础上串联Bingham粘弹性模型可有效描述高应力区充填体的轴向蠕变应变。分级加载下充填体的蠕变破坏强度略大于单轴抗压强度,其比值在108.9%~116.5%之间,充填体在蠕变过程中具有蠕变硬化特性。分析了充填体蠕变失稳机理,并给出了加固方法。高应力区充填体的蠕变失稳是由于在长期蠕变过程中,应变能在多级加载下的累积和无约束中间部位的连续侧向膨胀引起的,充填体的蠕变失稳将导致其承载力的迅速丧失。利用电阻率-超声波-声发射监测系统监测充填体的蠕变损伤,发现根据电阻率、波速和声发射信号的变化,可以监测高应力区充填体的蠕变稳定性。(3)开展了不同分级加载路径下充填体的蠕变试验。发现矸石骨料胶结充填体的变形和失稳具有加载途径性,受分级加载路径的影响。分析了充填体在分级加载下轴向和横向瞬时应变和蠕变应变特性。当应力-强度比小于0.6时,充填体侧向位置在瞬时加载后蠕变过程中不断收缩;当应力-强度比大于0.6后,充填体侧向位置在瞬时加载后蠕变过程中不断膨胀。充填体在分级加载过程中表现出轴向蠕变硬化和侧向蠕变软化特征,瞬时变形模量总体上呈上升趋势,瞬时泊松比以0.9应力-强度比为转折点呈凹形上升趋势。根据应力-强度比,将充填体在分级加载下裂纹的衍生发展过程分为4个阶段。在不同的加载路径下,轴向蠕变应变速率在进入加速蠕变阶段之前几乎是一个常数,以此建立了带有蠕变应变速率触发加速阶段的非线性蠕变模型。(4)开展了充填体长期蠕变试验,发现应力水平和初始加载龄期均会影响充填体的长期蠕变特性。早龄期施加荷载促进水泥的水化反应,使得充填体更加密实,相较于28 d施加荷载,早龄期施加荷载的充填体在28 d后的蠕变变形更小。充填体的波速随养护龄期增加而逐渐增加,但28 d后,充填体的波速基本保持不变。充填体的电阻率随时间的增长逐渐增加,湿度越小,增长速率越大。充填体的长期极限承载能力可以按照80%的应力-强度比进行设计。根据试验数据,建立了考虑早龄期加载应力水平及弹性模量随时间不断增长的充填体长期蠕变模型。

陈撰文[8](2021)在《石粉混凝土力学性能及细观结构特征试验研究》文中指出对于不断增长的大型混凝土工程的建设,对混凝土常规掺合料粉煤灰的需求量日益增大。而在一些地区,如我国西南地区及经济不发达的国家,出现了粉煤灰运输成本相对较高,甚至无法获得足够粉煤灰等掺合料来满足实际工程应用的情况。另外,在一些石材加工产业很发达但火力发电相对较弱的地区,其石材加工产生的废弃石粉也无法得到较好的回收再利用。因此,寻找能够替代粉煤灰,并且容易获取、质优价廉,结合工程实际也可以就地取材的新型掺合料至关重要。本文选取石灰岩、红砂岩和凝灰岩进行对比分析研究。对三种岩石的粉磨特性、物理化学性能指标及胶砂试件性能进行试验分析;然后通过试验对比分析三种石粉的不同岩性、掺量、细度掺入混凝土时,石粉混凝土的性能变化规律;最后通过扫描电镜(SEM)观测及压汞试验,分析试件细观结构特性。本文主要研究内容及结论如下:(1)对石灰岩、红砂岩和凝灰岩三种岩石进行破碎并采用机械粉磨,研究其粉磨特性。试验得出,石灰岩、红砂岩和凝灰岩的粉磨符合粉磨动力学方程以及RRB方程。粉磨效率依次为:红砂岩>凝灰岩>石灰岩。(2)对粉磨后的三种岩石粉进行了基本性能试验分析。石灰石粉的减水作用最为显着,需水量比最小可达95%;而红砂岩粉和凝灰岩粉没有减水作用,且红砂岩粉各个细度下的需水量比均大于凝灰岩粉。(3)对石灰石粉、红砂岩粉和凝灰岩粉进行了水泥胶砂试验,三种石粉胶砂试件的强度随石粉掺量的增加先增大后减小,当掺量为20%时,三种胶砂试件均达到强度最大值;另一方面,石粉胶砂试件强度整体上随石粉细度的增加而逐渐增大,粉磨细度的提高有利于石粉活性的激发,从而提高了石粉胶砂试件的强度值。(4)在石灰岩粉、红砂岩粉和凝灰岩粉掺入混凝土的试验中,通过详细的对比,分析三种石粉的岩性、细度、掺量对混凝土工作性能和基本力学性能的影响规律。石粉与粉煤灰复掺时,石粉最佳掺量取30%~50%;单掺入石粉的最佳掺量取10%~20%,石粉掺入比例从0%增加到20%时,石粉混凝土强度逐渐增大。石粉与粉煤灰复掺,当石粉掺量取50%时,石粉混凝土强度较基准组强度最大增幅可以达到35.7%。石粉细度对混凝土工作性能和力学性能的影响基本一致。随石粉细度的增加,石粉混凝土流动性增加,工作性能持续改善,强度呈现增长趋势。但石粉细度增大到10%(45μm筛余)时其对混凝土工作性能的影响有限甚至出现劣化现象。(5)对石粉混凝土的细观结构进行了分析,通过SEM照片显示,掺入文中石粉后,细观结构均有所改善,石粉颗粒表面存在较多的水化硅酸钙凝胶,孔隙率相对不掺入石粉的基准组有所下降,试件致密程度提高。石粉颗粒的微晶核作用及火山灰活性与水泥水化产物反应,促进水泥水化,能够降低水化产物中Ca(OH)2含量,使得胶砂试件致密程度提高,孔隙率下降,从而改善了石粉胶砂试件及混凝土试件力学性能。从以上研究可以知道,石粉作为掺合料按照一定比例掺入混凝土,对混凝土性能具有一定的改善作用,能够满足石粉应用于混凝土中的规范要求。对石粉作为掺合料应用于混凝土中进行深入、广泛的研究,可以缓解混凝土掺合料紧缺的现状,为石粉混凝土工程的普及提供重要的理论基础。

王玮健[9](2021)在《固化粉煤灰体力学特性试验研究》文中研究表明粉煤灰作为煤炭燃烧的副产品之一,是一种轻质、多孔的松散体,其主要矿物成分为莫来石和石英。近年来我国燃烧煤炭产生的大量粉煤灰由于综合利用率低,造成了其大量堆存占用土地和污染环境等问题。淮南市地处于安徽的中北部,拥有极其丰富的煤炭资源,而火力发电作为煤炭的主要消费结构,淮南的煤电产业异常发达,对淮南地区粉煤灰的资源化利用和处理显得尤为重要。基于此,本文先对粉煤灰的基本力学性质进行了探究,重点研究了在振动荷载作用下的粉煤灰液化特性及变化规律;再利用直接剪切试验仪,万能试验机,碳化箱研究了掺水泥固化剂的固化粉煤灰试样的静态力学特性,并结合XRD和SEM试验进一步揭示了水泥固化粉煤灰的微观机理,相关研究结果如下:(1)分析了试验所用粉煤灰的化学成分和颗粒级配组成以及液塑限等性质。试验结果表明,试验用粉煤灰为低钙粉煤灰,其CaO含量只有2.337%;其颗粒均匀但级配不良,粒径组成类似于砂土;其液、塑限均较大但塑性指数却很小,从另一个方面表明了粉煤灰的多孔特性。(2)通过基于小型振动台的室内模型试验模拟饱和粉煤灰地层在振动荷载作用下的液化特性,分析了其液化变形规律。试验结果表明,在振动荷载作用下饱和粉煤灰地层出现了宏观的“喷砂冒水”液化现象,试验结束后地层有明显下沉;饱和粉煤灰地层的孔隙水压力随着埋深的增加逐渐增大,振动初期埋深为80mm,160mm,240mm处的孔隙水压力在达到极值1.2kPa,1.6kPa,2.0kPa前基本呈直线趋势急剧上升,此后缓慢增长并在达到峰值1.4kPa,2.0kPa,2.8kPa后趋于稳定;饱和粉煤灰地层的孔压比随着埋深的增加逐渐减小,即埋深80mm处的孔压比最大,相比于埋深160mm和240mm处更容易发生液化,表明其液化态势是从上层向中下层逐渐扩散的,不同埋深处的孔压比最后均达到了 1.0或更高值,说明饱和粉煤灰地层此时已经完全液化。(3)对水泥掺量分别为12%,18%,24%,30%的固化粉煤灰试样分别进行直接剪切,无侧限抗压,劈裂抗拉和碳化试验,探究了固化粉煤灰试样的静态力学性能,分析了不同试验条件下的试样破坏形态和强度变化规律。试验结果表明,固化粉煤灰试样的抗剪强度随水泥掺量增加有所提高;固化粉煤灰试样无侧限抗压应力-应变曲线在12%和18%水泥掺量下具有良好的塑性特性,而在24%和30%水泥掺量下其抗压应力-应变曲线随着养护龄期的增长逐渐呈现出脆性破坏特性,碳化处理后12%,18%和24%水泥掺量的试样抗压应力-应变曲线相比于未经碳化处理的在经历弹性阶段后出现了明显的屈服阶段;碳化与未碳化处理的固化粉煤灰试样的劈裂抗拉应力-应变曲线均在达到峰值后立刻下降,属于典型的脆性破坏;固化粉煤灰试样的无侧限抗压和劈裂抗拉强度会随水泥掺量的添加和养护龄期的延长而提升,最大抗压和抗拉强度分别为14.27MPa和1.28MPa,而在相同的水泥掺量和养护龄期条件下,经过碳化处理后的试样抗压和抗拉强度较未处理的有所降低。(4)对12%,18%,24%,30%水泥掺量的固化粉煤灰试样在7d,30d,60d,90d养护龄期条件和碳化处理条件下分别进行XRD和SEM试验,探究了固化粉煤灰试样的微观结构特征,分析了其固化反应机理。XRD结果表明,水泥掺量、养护龄期和是否碳化处理对固化粉煤灰试样水化产物的生成量有明显影响,但水化产物的种类与其关系不大;SEM结果表明,随着固化粉煤灰试样相关化学反应的深度进行,反应生成的凝胶体水化产物有效的包裹和填充了粉煤灰漂珠及其孔隙,使试样的整体联结性加强,从而提高其强度,进而解释了水泥固化粉煤灰的微观机理。经碳化处理后试样表面产生的大量孔隙破坏了其原有结构体系的完整性,造成了试样强度的降低。图50表11参81

叶奕隆[10](2021)在《地质聚合物再生混凝土冲击力学性能研究》文中认为混凝土材料作为工程结构中使用量最大的材料,混凝土的使用对生态、资源和环境都会产生影响。地质聚合物再生混凝土(Slag and fly ash based geopolymeric recycled aggregate concrete,SF-GRAC)作为新型绿色建筑材料能够将废弃的固体混凝土进行回收的同时还可以将工业废渣矿渣和粉煤灰加以利用。混凝土结构在使用的过程中除受结构自身的静载作用,也会受到地震、汽车、爆炸等荷载的作用。因此,对地质聚合物再生混凝土静态和冲击下的力学性能的研究具有十分重要的意义。本文的主要工作内容如下:(1)以不同矿渣掺量(10%、15%、20%、25%、30%、35%和40%)和不同再生粗骨料取代率(0%、30%、50%、70%和100%)为变量对地质聚合物再生混凝土在静态下立方体与圆柱体和棱柱体强度关系的换算关系进行研究,并提出换算公式。(2)对地质聚合物再生混凝土的应力-应变全曲线进行研究,将棱柱体的破坏形态进行分析,应力-应变全曲线进行拟合,建立本构模型的参数与再生粗骨料取代率之间的关系公式。(3)通过地质聚合物再生混凝土进行冲击性能试验,将DIF进行分析,对试验后的动态应力-应变全曲线和破坏形态进行分析研究。(4)对地质聚合物再生混凝土进行冲击本构模型进行研究,对本构模型进行拟合,对在不同应变率下的DIFσ和DIFε与矿渣掺量和再生粗骨料之间的关系进行分析,拟合应变率与DIF之间的关系。

二、粉煤灰混凝土强度特性的试验研究(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、粉煤灰混凝土强度特性的试验研究(论文提纲范文)

(1)沙漠砂自密实混凝土的工作性能与力学特性试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 沙漠砂掺量在混凝土中的应用现状
    1.3 沙漠砂高性能混凝土的应用现状
    1.4 自密实混凝土研究现状
        1.4.1 自密实混凝土发展应用现状
        1.4.2 自密实混凝土配合比设计研究现状
    1.5 研究内容及技术路线
第二章 试验材料
    2.1 主要原材料及其性能
        2.1.1 胶凝材料
        2.1.2 细骨料
        2.1.3 粗骨料
        2.1.4 减水剂
        2.1.5 水
    2.2 试验设备及使用方法
        2.2.1 坍落度筒
        2.2.2 试验用V型漏斗
        2.2.3 试验用J环
        2.2.4 MTS万能试验机
第三章 沙漠砂自密实混凝土工作性能研究
    3.1 沙漠砂自密实混凝土配合比
    3.2 混凝土的制备及养护
    3.3 沙漠砂自密实混凝土工作性能研究
        3.3.1 不同沙漠砂替代率沙漠砂自密实混凝土性能研究
        3.3.2 结果与分析
        3.3.3 不同粉煤灰替代率沙漠砂自密实混凝土性能研究
        3.3.4 结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 沙漠砂自密实混凝土力学性能研究
    4.1 沙漠砂自密实混凝土立方体抗压强度试验
    4.2 沙漠砂自密实混凝土立方体抗压试验结果与分析
        4.2.1 沙漠砂替代率与抗压强度关系
        4.2.2 粉煤灰掺量与抗压强度关系
        4.2.3 龄期与抗压强度关系
    4.3 沙漠砂自密实混凝土劈裂抗拉试验
    4.4 沙漠砂自密实混凝土劈裂抗拉试验结果与分析
        4.4.1 沙漠砂替代率与劈裂抗拉强度关系
        4.4.2 粉煤灰替代率与劈裂抗拉强度关系
    4.5 沙漠砂自密实混凝土轴心抗压试验
    4.6 沙漠砂自密实混凝土轴心抗压试验结果与分析
        4.6.1 沙漠砂替代率与轴心抗压关系
        4.6.2 粉煤灰掺量与轴心抗压关系
    4.7 沙漠砂自密实混凝土抗折试验
    4.8 沙漠砂自密实混凝土抗折试验结果与分析
        4.8.1 沙漠砂替代率与抗折强度关系
        4.8.2 粉煤灰替代率与抗折强度关系
    4.9 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢

(2)钢管粉煤灰混凝土的超短期徐变和轴压应力应变关系(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 粉煤灰混凝土徐变及徐变恢复研究现状
        1.2.2 粉煤灰混凝土徐变后力学性能研究现状
        1.2.3 钢管粉煤灰混凝土徐变及徐变后力学性能研究
    1.3 研究内容和创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 本文创新点
2 粉煤灰混凝土超短期徐变试验及模型分析
    2.1 粉煤灰混凝土超短期徐变试验
        2.1.1 FAC材料及配合比设计
        2.1.2 超短期徐变试件的设计及制备
        2.1.3 超短期试徐变试验装置及方案
    2.2 粉煤灰混凝土超短期徐变试验结果分析
        2.2.1 FAC试件的收缩变形
        2.2.2 FAC试件的起始变形
        2.2.3 FAC试件的徐变变形
    2.3 分数阶超短期徐变模型
        2.3.1 经典徐变模型的计算
        2.3.2 粘弹性模型的选取
        2.3.3 Maxwell分数阶超短期徐变模型的建立
        2.3.4 模型验证及参数分析
    2.4 本章小结
3 粉煤灰混凝土超短期徐变恢复试验及模型分析
    3.1 超短期徐变恢复试验
        3.1.1 超短期徐变恢复试验的基本原则
        3.1.2 超短期徐变恢复试验的试验装置及方案
    3.2 粉煤灰混凝土徐变恢复试验结果分析
        3.2.1 FAC试件的瞬时恢复变形
        3.2.2 FAC试件的徐变恢复变形
        3.2.3 FAC试件的残余变形
    3.3 分数阶超短期徐变恢复模型
        3.3.1 徐变恢复经典模型的计算
        3.3.2 Maxwell分数阶超短期徐变恢复模型的建立
        3.3.3 模型验证及参数分析
    3.4 本章小结
4 钢管粉煤灰混凝土超短期徐变及徐变恢复试验及模型分析
    4.1 ST-FAC超短期徐变及徐变恢复试验
        4.1.1 ST-FAC试件的设计及制备
        4.1.2 ST-FAC超短期徐变及徐变恢复试验方案
        4.1.3 ST-FAC超短期徐变持荷应力的设计
    4.2 ST-FAC超短期徐变及徐变恢复试验结果分析
        4.2.1 ST-FAC超短期徐变试验结果分析
        4.2.2 ST-FAC超短期徐变恢复试验结果分析
    4.3 ST-FAC分数阶短期徐变模型
        4.3.1 既有钢管混凝土徐变及徐变恢复模型计算
        4.3.2 ST-FAC分数阶粘弹性模型
        4.3.3 模型验证及参数分析
    4.4 本章小结
5 FAC及 ST-FAC超短期徐变后CDP模型分析
    5.1 FAC及 ST-FAC轴压破坏试验
        5.1.1 FAC及 ST-FAC轴压破坏试验方案
        5.1.2 FAC轴压应力应变试验结果分析
        5.1.3 ST-FAC轴压应力应变试验结果分析
    5.2 徐变后FAC轴压应力-应变曲线模型
        5.2.1 FAC轴压破坏应力-应变曲线模型的建立
        5.2.2 FAC轴压塑性损伤本构的有限元建模
        5.2.3 FAC有限元模型的验证
    5.3 徐变后ST-FAC轴压应力-应变曲线模型
        5.3.1 ST-FAC核心混凝土轴压应力应变模型
        5.3.2 ST-FAC轴压塑性损伤的有限元建模
        5.3.3 ST-FAC有限元模型的验证
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(3)喷射混凝土高性能化机制与组成设计方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 喷射混凝土研究现状
        1.2.1 速凝剂对喷射混凝土水化的影响
        1.2.2 工作性能
        1.2.3 力学性能
        1.2.4 耐久性能
        1.2.5 组成设计方法
    1.3 喷射混凝土研究中存在的问题
    1.4 本文主要研究内容
2 无碱速凝剂对喷射混凝土水化与强度影响机理研究
    2.1 引言
    2.2 试验概况
        2.2.1 原材料及配合比
        2.2.2 试件制备与养护
        2.2.3 试验方法
    2.3 NaAlO_2和Al_2(SO_4)_3对水泥水化及浆体微结构的影响
        2.3.1 水化特征
        2.3.2 水化产物
        2.3.3 硬化浆体微结构及形貌特征
    2.4 NaAlO_2和Al_2(SO_4)_3对硬化水泥浆体强度发展的影响
        2.4.1 强度
        2.4.2 化学结合水
        2.4.3 矿物组成及含量
        2.4.4 孔结构特征
    2.5 速凝剂对水泥水化及强度发展的影响
    2.6 无碱速凝剂对喷射混凝土强度和气泡结构特征的影响
    2.7 本章小结
3 喷射混凝土工作性能影响因素及提升方法
    3.1 引言
    3.2 试验概况
        3.2.1 原材料
        3.2.2 试件制备
        3.2.3 试验方法
    3.3 关键配合比参数对工作性能的影响
        3.3.1 试验设计
        3.3.2 可泵性能的影响
        3.3.3 可喷性能的影响
        3.3.4 流变参数的影响
    3.4 速凝剂掺量对工作性能的影响
    3.5 矿物掺合料单掺对工作性能的影响
        3.5.1 试验设计
        3.5.2 可泵性能的影响
        3.5.3 可喷性能的影响
        3.5.4 流变参数的影响
    3.6 三元矿物掺合料对工作性能的影响
        3.6.1 试验设计
        3.6.2 可泵性能的影响
        3.6.3 可喷性能的影响
        3.6.4 流变参数的影响
    3.7 聚乙烯醇纤维对工作性能的影响
    3.8 流变参数对可泵性能和可喷性能的影响
        3.8.1 流变参数对可泵性能的影响
        3.8.2 流变参数对可喷性能的影响
    3.9 喷射混凝土可喷性能调控方法
        3.9.1 回弹率控制方法
        3.9.2 一次喷射厚度提升方法
    3.10 本章小结
4 喷射混凝土力学性能研究
    4.1 引言
    4.2 试验概况
        4.2.1 试件制备与养护
        4.2.2 试验方法
    4.3 关键配合比参数对强度的影响
        4.3.1 抗压强度
        4.3.2 劈裂抗拉强度
    4.4 速凝剂掺量及成型工艺对强度的影响
        4.4.1 抗压强度
        4.4.2 劈裂抗拉强度
        4.4.3 速凝剂反应对强度的作用
    4.5 矿物掺合料单掺对强度的影响
        4.5.1 抗压强度
        4.5.2 劈裂抗拉强度
    4.6 三元矿物掺合料对强度的影响
        4.6.1 抗压强度
        4.6.2 劈裂抗拉强度
    4.7 聚乙烯醇纤维对强度的影响
    4.8 可喷性能对强度的影响
    4.9 高强喷射混凝土强度计算公式
    4.10 高强喷射混凝土单轴受压本构关系
        4.10.1 单轴受压应力—应变曲线
        4.10.2 单轴受压本构方程
    4.11 喷射混凝土强度提升方法
        4.11.1 早期强度
        4.11.2 后期强度
    4.12 本章小结
5 高性能喷射混凝土耐久性能研究
    5.1 引言
    5.2 试验概况
        5.2.1 原材料及配合比
        5.2.2 试验方法
    5.3 高性能喷射混凝土抗渗性能
        5.3.1 电通量
        5.3.2 水渗透性能
    5.4 高性能喷射混凝土抗冻性能
        5.4.1 质量损失率
        5.4.2 相对动弹性模量
        5.4.3 抗压强度
        5.4.4 劈裂抗拉强度
        5.4.5 气泡特征参数
    5.5 高性能喷射混凝土碳化性能
        5.5.1 碳化深度
        5.5.2 碳化深度预测模型
    5.6 本章小结
6 高性能喷射混凝土组成设计方法研究
    6.1 引言
    6.2 组成设计原则
    6.3 强度影响系数研究
        6.3.1 密实度影响系数
        6.3.2 矿物掺合料影响系数
    6.4 组成设计
        6.4.1 混凝土配制强度
        6.4.2 水胶比
        6.4.3 浆体体积含量
        6.4.4 胶凝材料用量和单位用水量
        6.4.5 砂率
        6.4.6 粗细骨料用量
        6.4.7 速凝剂用量
        6.4.8 组成设计流程图
    6.5 组成设计方法验证
    6.6 本章小结
7 结论
    7.1 本文的主要工作及结论
    7.2 主要创新点
    7.3 对后续工作的展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(4)碳化固废制备衬砌混凝土及其试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混凝土碳化机理
        1.2.2 混凝土抗碳化性研究现状
    1.3 工业固废碳化处置研究现状
    1.4 研究思路与研究内容
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
        1.4.3 创新点
第二章 典型混凝土用固废的碳化反应动力学
    2.1 固废碳化处置系统
        2.1.1 温度控制系统
        2.1.2 湿度控制系统
        2.1.3 压力控制系统
        2.1.4 时间控制系统
        2.1.5 碳化系统先进性
    2.2 典型固废掺合料的碳化反应动力学特征研究
        2.2.1 三种典型固废掺合料碳化效果
        2.2.2 碳化动力学特征分析
        2.2.3 碳化程度拟合模型验证
    2.3 本章小结
第三章 碳化固废掺合料对水泥净浆抗碳化性能影响
    3.1 水泥净浆抗碳化性能试验设计
    3.2 碳化固废掺合料对水泥净浆碳化深度的影响
        3.2.1 碳化矿粉对水泥净浆碳化深度的影响
        3.2.2 碳化粉煤灰对水泥净浆碳化深度的影响
        3.2.3 碳化钢渣对水泥净浆碳化深度的影响
    3.3 碳化固废掺合料对水泥净浆抗压强度的影响
        3.3.1 碳化矿粉对水泥净浆抗压强度的影响
        3.3.2 碳化粉煤灰对水泥净浆抗压强度的影响
        3.3.3 碳化钢渣对水泥净浆抗压强度的影响
    3.4 碳化固废掺合料对水泥净浆抗碳化性能影响机理
        3.4.1 碳化固废掺合料对水泥净浆孔径结构的影响
        3.4.2 碳化固废掺合料对碳化界面微观形貌的影响
    3.5 本章小结
第四章 碳化固废掺合料对混凝土抗碳化性能影响
    4.1 碳化固废衬砌混凝土抗碳化性能试验设计
        4.1.1 衬砌混凝土碳化固废掺量优化
        4.1.2 碳化固废掺合料衬砌混凝土配合比
    4.2 碳化固废掺合料对混凝土抗碳化性能的影响
        4.2.1 碳化矿粉对衬砌混凝土碳化深度的影响
        4.2.2 碳化粉煤灰对衬砌混凝土碳化深度的影响
        4.2.3 碳化钢渣对衬砌混凝土碳化深度的影响
    4.3 碳化固废掺合料对衬砌混凝土力学性能影响
        4.3.1 碳化矿粉对衬砌混凝土力学性能影响
        4.3.2 碳化粉煤灰对衬砌混凝土力学性能影响
        4.3.3 碳化钢渣对衬砌混凝土力学性能影响
    4.4 碳化固废掺合料对衬砌混凝土碳化性能影响机理
        4.4.1 碳化固废掺合料对衬砌混凝土孔结构影响
        4.4.2 碳化固废掺合料对衬砌混凝土pH值的影响
        4.4.3 碳化掺合料固废对衬砌混凝土碳含量的影响
    4.5 基于抗碳化性的衬砌混凝土配合比的优化设计
        4.5.1 碳化固废掺合料对衬砌混凝土抗碳化性能影响规律
        4.5.2 基于抗碳化性的衬砌混凝土配合比设计方法
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表

(5)水玻璃改善橡胶轻骨料混凝土力学及抗硫酸盐侵蚀性能试验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 粉煤灰混凝土国外研究现状
        1.2.2 轻骨料混凝土国内外研究现状
        1.2.3 橡胶混凝土国内外研究现状
        1.2.4 水玻璃混凝土国内外研究现状
    1.3 研究目的及内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
    1.4 技术路线
2 试验概况
    2.1 试验材料及其性能
        2.1.1 水泥
        2.1.2 浮石粗骨料
        2.1.3 细骨料
        2.1.4 粉煤灰
        2.1.5 水玻璃
        2.1.6 减水剂
        2.1.7 橡胶粉
        2.1.8 试验用水
    2.2 试验方案
        2.2.1 配合比设计
        2.2.2 试件制备及养护
        2.2.3 试验仪器
    2.3 试验方法
        2.3.1 坍落度试验
        2.3.2 立方体抗压强度试验
        2.3.3 核磁共振试验
        2.3.4 扫描电镜试验
        2.3.5 超景深三维显微镜试验
        2.3.6 冻融循环试验
3 水玻璃对橡胶粉表面改性研究
    3.1 橡胶粉表面改性试验
    3.2 水玻璃对橡胶粉表面改性结果
    3.3 本章小结
4 橡胶轻骨料混凝土的力学特性变化及微观结构分析
    4.1 坍落度试验分析
    4.2 混凝土抗压强度分析
    4.3 微观结构分析
        4.3.1 核磁共振分析
        4.3.2 环境扫描电镜试验分析
    4.4 曲线拟合及BP-神经网络分析
        4.4.1 曲线拟合
        4.4.2 BP神经网络预测
    4.5 本章小结
5 橡胶轻骨料混凝土清水冻融循环试验分析
    5.1 质量损失率
    5.2 相对动弹性模量
    5.3 冻融循环核磁试验
    5.4 超景深试验分析
    5.5 环境扫描电镜试验分析
    5.6 本章小结
6 橡胶轻骨料混凝土硫酸盐冻融循环试验分析
    6.1 质量损失率
    6.2 相对动弹性模量
    6.3 冻融循环核磁试验
    6.4 超景深试验分析
    6.5 环境扫描电镜试验分析
    6.6 冻融损失模型
    6.7 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
作者简介

(6)寒冷地区溶蚀环境下纳米粒子和粉煤灰对混凝土耐久性能和服役寿命的影响及机理研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混凝土溶蚀研究现状
        1.2.2 溶蚀与微观结构的关联
        1.2.3 影响溶蚀的因素
    1.3 矿物掺合料在混凝土中的应用
        1.3.1 纳米SiO_2在混凝土中的应用
        1.3.2 粉煤灰在混凝土中的应用
    1.4 研究目的
    1.5 研究内容
    1.6 技术路线
2 原材料与试验方案
    2.1 原材料
    2.2 试验方案设计
        2.2.1 混凝土配合比
        2.2.2 试件成型工艺及养护
    2.3 溶蚀模拟方法及溶蚀评价指标
    2.4 试验仪器及测试方法
3 粉煤灰对混凝土性能影响的机理研究
    3.1 粉煤灰混凝土宏观试验结果及分析
        3.1.1 粉煤灰混凝土工作性能试验结果及分析
        3.1.2 粉煤灰混凝土力学性能试验结果及分析
    3.2 粉煤灰混凝土微观试验结果及分析
        3.2.1 气孔结构试验结果与分析
        3.2.2 场发射扫描电镜和TG-DTA试验结果及分析
    3.3 溶蚀作用下粉煤灰混凝土劣化损伤试验结果与分析
        3.3.1 溶蚀深度试验结果与分析
        3.3.2 抗压强度试验结果与分析
        3.3.3 饱和面干吸水率试验结果与分析
        3.3.4 核磁共振试验结果与分析
        3.3.5 场发射扫描电镜、TG-DTA试验结果与分析
    3.4 溶蚀环境下粉煤灰混凝土孔隙特征研究
        3.4.1 灰熵分析概述
        3.4.2 粉煤灰混凝土溶蚀损伤D与孔隙结构参数关系研究
    3.5 粉煤灰混凝土服役寿命预测模型
        3.5.1 灰色系统理论GM(1,1)模型
        3.5.2 模型精度检验
        3.5.3 加速溶蚀混凝土机理分析
        3.5.4 加速寿命预测模型的建立
    3.6 本章小结
4 纳米SiO_2对混凝土性能影响的机理研究
    4.1 纳米SiO_2混凝土宏观试验结果及分析
        4.1.1 纳米SiO_2混凝土工作性能试验结果及分析
        4.1.2 纳米SiO_2混凝土力学性能试验结果及分析
    4.2 纳米SiO_2混凝土微观试验结果及分析
        4.2.1 气孔结构试验结果与分析
        4.2.2 场发射扫描电镜和TG-DTA试验结果及分析
    4.3 溶蚀作用下纳米SiO_2混凝土劣化损伤试验结果与分析
        4.3.1 溶蚀深度试验结果与分析
        4.3.2 抗压强度试验结果与分析
        4.3.3 饱和面干吸水率试验结果与分析
        4.3.4 核磁共振试验结果与分析
        4.3.5 场发射扫描电镜、TG-DTA试验结果与分析
    4.4 溶蚀作用下纳米SiO_2混凝土孔隙特征研究
        4.4.1 灰熵分析概述
        4.4.2 纳米SiO_2混凝土溶蚀损伤D与孔隙结构参数关系研究
    4.5 纳米SiO_2混凝土服役寿命预测模型
        4.5.1 加速溶蚀混凝土机理分析
        4.5.2 加速寿命灰色GM(1,1)模型的建立
    4.6 本章小结
5 溶蚀、冻融环境下混凝土劣化机理研究
    5.1 溶蚀-冻融耦合工况介绍
    5.2 溶蚀-冻融下混凝土宏观试验结果及分析
    5.3 溶蚀-冻融下混凝土微观试验结果及分析
    5.4 混凝土场发射扫描电镜、能谱试验结果与分析
    5.5 混凝土服役寿命预测
        5.5.1 基于灰色理论的混凝土服役寿命预测
        5.5.2 基于损伤力学的混凝土服役寿命预测
    5.6 本章小结
6 结论、创新点及展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
作者简介

(7)矸石骨料胶结充填体蠕变特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 矸石骨料胶结充填材料蠕变特性
        1.2.2 高水充填材料蠕变特性
        1.2.3 混凝土蠕变特性
        1.2.4 岩石蠕变特性
        1.2.5 长期稳定性监测
    1.3 存在的问题及本文研究内容
    1.4 研究方法与技术路线
第2章 养护应力对充填体蠕变及强度特性的影响
    2.1 概述
    2.2 试验介绍
        2.2.1 试验装置
        2.2.2 试验材料及试件制备
        2.2.3 试验方案
    2.3 蠕变试验结果及分析
        2.3.1 应变与时间关系
        2.3.2 超声波波速与时间关系
        2.3.3 电阻率与时间关系
    2.4 养护应力对充填体力学特性的影响
        2.4.1 破坏特征
        2.4.2 加载龄期及应力-强度比对充填体强度及弹性模量的影响
        2.4.3 压力养护对充填体强度的影响机理
        2.4.4 单轴压缩过程中电阻率及波速变化
        2.4.5 波速与强度的关系
    2.5 本章小结
第3章 高应力水平下充填体蠕变特性研究
    3.1 概述
    3.2 试验介绍
        3.2.1 试件制备
        3.2.2 试验仪器
        3.2.3 试验方案
    3.3 蠕变试验结果分析
        3.3.1 应变与时间的关系
        3.3.2 超声波波速与时间的关系
        3.3.3 电阻率与时间的关系
        3.3.4 声发射与时间的关系
    3.4 蠕变失稳机理
        3.4.1 蠕变失稳破坏形态
        3.4.2 高应力水平下蠕变失稳机理
        3.4.3 高应力水平下充填体蠕变数值模拟
    3.5 蠕变硬化特性及稳定性监测方法
        3.5.1 多级加载下矸石骨料胶结充填体蠕变硬化特性
        3.5.2 蠕变加载方式对矸石骨料胶结充填体稳定性的影响
        3.5.3 长期稳定性监测
    3.6 本章小结
第4章 分级加载下充填体蠕变特性研究
    4.1 概述
    4.2 试验介绍
        4.2.1 试件制备
        4.2.2 试验仪器
        4.2.3 试验方案
    4.3 单轴压缩下变形特性
    4.4 轴向蠕变应变试验结果及分析
        4.4.1 分级加载下应力-应变曲线
        4.4.2 蠕变应变-时间曲线
        4.4.3 蠕变应变与应力-强度比关系
        4.4.4 瞬时变形模量
    4.5 侧向蠕变应变试验结果及分析
        4.5.1 分级加载下应变-时间曲线
        4.5.2 蠕变应变与应力-强度比关系
        4.5.3 瞬时泊松比
        4.5.4 第一阶段和失稳阶段的横向变形
    4.6 分级加载下充填体蠕变失稳机理
        4.6.1 分级加载下充填体裂纹演化过程
        4.6.2 分级加载增量和加载路径对裂纹扩展的影响
    4.7 本章小结
第5章 充填体长期蠕变特性研究
    5.1 概述
    5.2 试验介绍
        5.2.1 试件制备
        5.2.2 试验仪器
        5.2.3 试验方案
    5.3 充填体长期变形规律分析
        5.3.1 不同龄期充填体应力-应变曲线
        5.3.2 干缩应变及温湿度与时间关系
        5.3.3 蠕变应变与时间关系
    5.4 波速与电阻率随时间变化规律
        5.4.1 超声波波速与时间关系
        5.4.2 电阻率与时间关系
    5.5 本章小结
第6章 矸石骨料胶结充填体蠕变模型
    6.1 概述
    6.2 元件组合模型
        6.2.1 蠕变模型元件
        6.2.2 常用蠕变本构模型
    6.3 早龄期充填体蠕变模型
        6.3.1 模型的建立
        6.3.2 模型参数反演
    6.4 高应力水平下充填体蠕变模型
        6.4.1 模型的建立
        6.4.2 模型参数反演
    6.5 分级加载下充填体蠕变模型
        6.5.1 模型的建立
        6.5.2 模型参数反演
    6.6 早龄期加载充填体的长期蠕变模型
        6.6.1 模型的建立
        6.6.2 模型参数反演
    6.7 本章小结
7章结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 不足
    7.4 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(8)石粉混凝土力学性能及细观结构特征试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 不同岩性石粉混凝土研究现状
        1.2.2 石粉对混凝土工作性能的影响
        1.2.3 石粉对混凝土力学性能的影响
        1.2.4 石粉混凝土配合比设计研究
    1.3 当前研究存在的主要问题
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
2 岩石粉磨特性
    2.1 试验设计
        2.1.1 原岩破碎及粉磨
        2.1.2 石粉样品筛析
    2.2 试验结果
    2.3 机械力化学与粉磨动力学
    2.4 石粉粉磨动力学方程拟合
    2.5 RRB分布模型
    2.6 石粉粒径分布特征
    2.7 本章小结
3 石粉化学分析及基本性能试验
    3.1 石粉化学成分分析
        3.1.1 试验方法
        3.1.2 试验结果
    3.2 石粉化学活性
    3.3 石粉基本性能试验
        3.3.1 细度
        3.3.2 密度
        3.3.3 比表面积
        3.3.4 含水率
        3.3.5 亚甲蓝值
        3.3.6 流动度比及活性指数
        3.3.7 需水量比
        3.3.8 石粉物理性能指标
4 石粉胶砂强度试验研究
    4.1 试验设计
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验设备
        4.1.3 试验方法
    4.2 试验结果及分析
        4.2.1 石粉掺量对胶砂强度的影响
        4.2.2 石粉细度对胶砂强度的影响
    4.3 本章小结
5 石粉对混凝土性能的影响研究
    5.1 试验方案
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验思路
        5.1.3 石粉混凝土的材料配合比
    5.2 石粉对混凝土工作性能的影响研究
        5.2.1 石粉掺量对混凝土拌合物工作性能的影响
        5.2.2 石粉细度对混凝土拌合物工作性能的影响
    5.3 石粉对混凝土基本力学性能的影响研究
        5.3.1 试件制作及养护
        5.3.2 试验过程
        5.3.3 石粉掺量对混凝土力学性能的影响
        5.3.4 石粉细度对混凝土力学性能的影响
    5.4 本章小结
6 石粉混凝土的细观结构特征研究
    6.1 试验设计
        6.1.1 试验材料
        6.1.2 试验配比
    6.2 扫描电镜分析(SEM)
        6.2.1 试验方法
        6.2.2 试验结果及分析
    6.3 孔隙结构分析
        6.3.1 试验方法
        6.3.2 胶砂试样总孔隙率分析
        6.3.3 孔径分布分析
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献

(9)固化粉煤灰体力学特性试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 粉煤灰的研究现状
        1.2.2 地基土液化研究现状
        1.2.3 粉煤灰固化的研究现状
        1.2.4 碳化的研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 试验材料与试验思路
    2.1 试验材料
        2.1.1 粉煤灰
        2.1.2 固化剂
    2.2 试样的制备与养护
        2.2.1 试样的配比
        2.2.2 试样的制备与养护
    2.3 试验方法及试验设备
        2.3.1 粉煤灰物理参数试验
        2.3.2 直接剪切试验
        2.3.3 无侧限抗压试验
        2.3.4 巴西劈裂抗拉试验
        2.3.5 加速碳化试验
        2.3.6 微观性能试验
3 粉煤灰基本力学性能试验及结果分析
    3.1 X射线衍射(XRD)试验
    3.2 含水量试验
    3.3 颗粒级配试验
    3.4 界限含水率试验
    3.5 饱和粉煤灰地层液化试验
        3.5.1 试验材料及试验仪器
        3.5.2 试验方案
        3.5.3 试验结果及分析
    3.6 本章小结
4 固化粉煤灰力学性能试验及结果分析
    4.1 直接剪切试验
    4.2 无侧限抗压强度试验
        4.2.1 试样破坏形态分析
        4.2.2 无侧限抗压强度典型应力-应变曲线分析
        4.2.3 水泥掺量对无侧限抗压强度的影响
        4.2.4 养护龄期对无侧限抗压强度的影响
    4.3 碳化试验对固化粉煤灰试样无侧限抗压强度的影响
        4.3.1 典型应力-应变曲线分析
        4.3.2 碳化对无侧限抗压强度的影响
    4.4 巴西劈裂试验
        4.4.1 试样破坏形态分析
        4.4.2 巴西劈裂典型应力-应变曲线分析
        4.4.3 水泥掺量和养护龄期对巴西劈裂抗拉强度的影响
    4.5 碳化试验对固化粉煤灰试样巴西劈裂抗拉强度的影响
    4.6 本章小结
5 固化粉煤灰试样微观性能试验
    5.1 XRD试验结果分析
    5.2 扫描电镜试验结果分析
        5.2.1 不同水泥掺量和养护龄期下的固化粉煤灰试样微观结构特征分析
        5.2.2 碳化后试样微观结构特征分析
    5.3 固化反应机理分析
        5.3.1 水泥水化反应
        5.3.2 火山灰反应
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(10)地质聚合物再生混凝土冲击力学性能研究(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 地质聚合物再生混凝土静态力学性能研究现状
        1.2.2 地质聚合物再生混凝土冲击力学性能研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 地质聚合物再生混凝土的静态力学性能
    2.1 概述
    2.2 试验概况
        2.2.1 试件设计
        2.2.2 试验原材料
        2.2.3 配合比设计及试件制作养护
        2.2.4 试验设备与加载方法
    2.3 试验结果及分析
        2.3.1 试验现象与破坏形式
        2.3.2 立方体抗压强度
    2.4 强度换算关系
    2.5 弹性模量
        2.5.1 矿渣掺量对混凝土弹性模量的影响
        2.5.2 再生粗骨料取代率对混凝土弹性模量的影响
    2.6 地质聚合物再生混凝土的破坏机理及微观结构研究
        2.6.1 地质聚合物再生混凝土微观结构分析
        2.6.2 地质聚合物再生混凝土能谱图分析
    2.7 本章小结
第三章 地质聚合物再生混凝土静态单轴受压本构关系研究
    3.1 概述
    3.2 试验方法
        3.2.1 试验原料与试件设计
        3.2.2 加载控制与量测方法
    3.3 地质聚合物再生混凝土棱柱体抗压试验及分析
        3.3.1 应力-应变全曲线
        3.3.2 应力-应变全曲线本构模型拟合
    3.4 本章小结
第四章 地质聚合物再生混凝土冲击性能试验研究
    4.1 概述
    4.2 SHPB试验技术
        4.2.1 SHPB试验装置
        4.2.2 SHPB试验原理
    4.3 试验概况
        4.3.1 试验方法
        4.3.2 试验步骤
        4.3.3 脉冲整形技术
    4.4 试验结果及分析
        4.4.1 地质聚合物再生混凝土冲击试验结果
        4.4.2 动态应力-应变曲线
        4.4.3 破坏形态分析
    4.5 本章小结
第五章 地质聚合物再生混凝土冲击本构关系研究
    5.1 概述
    5.2 应变率对混凝土的力学性能影响
        5.2.1 应变率对DIF的影响
        5.2.2 应变率与DIF_σ关系
        5.2.3 应变率与DIF_ε关系
    5.3 地质聚合物再生混凝土动态关系模型
        5.3.1 DIF的动态模型关系
        5.3.2 动态应力应变全曲线本构模型拟合
        5.3.3 不同应变率下混凝土动态应力应变全曲线拟合
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

四、粉煤灰混凝土强度特性的试验研究(论文参考文献)

  • [1]沙漠砂自密实混凝土的工作性能与力学特性试验研究[D]. 陈亮. 西京学院, 2021
  • [2]钢管粉煤灰混凝土的超短期徐变和轴压应力应变关系[D]. 郭琨. 北京交通大学, 2021(02)
  • [3]喷射混凝土高性能化机制与组成设计方法研究[D]. 张戈. 北京交通大学, 2021(02)
  • [4]碳化固废制备衬砌混凝土及其试验研究[D]. 刘超. 山东大学, 2021(12)
  • [5]水玻璃改善橡胶轻骨料混凝土力学及抗硫酸盐侵蚀性能试验研究[D]. 马快乐. 内蒙古农业大学, 2021(02)
  • [6]寒冷地区溶蚀环境下纳米粒子和粉煤灰对混凝土耐久性能和服役寿命的影响及机理研究[D]. 王宗熙. 内蒙古农业大学, 2021(02)
  • [7]矸石骨料胶结充填体蠕变特性研究[D]. 冉洪宇. 太原理工大学, 2021(01)
  • [8]石粉混凝土力学性能及细观结构特征试验研究[D]. 陈撰文. 西安科技大学, 2021(02)
  • [9]固化粉煤灰体力学特性试验研究[D]. 王玮健. 安徽理工大学, 2021(02)
  • [10]地质聚合物再生混凝土冲击力学性能研究[D]. 叶奕隆. 福建工程学院, 2021(02)

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粉煤灰混凝土强度性能试验研究
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