蒸养条件下大掺量矿物掺合料混凝土的性能研究

摘要

蒸汽高温养护是生产混凝土预制构件的最重要工艺之一，可以大幅度提升混凝土的早期强度从而提高生产效率，而由于粉煤灰与矿渣的早期水化活性较低，其蒸养混凝土中很少使用，且掺量很低。本文通过对大掺量粉煤灰与矿渣蒸养混凝土的相关性能进行测试，研究了大掺量粉煤灰与矿渣对蒸养混凝土性能的影响，并探索了其在蒸养混凝土中的应用方法，得出如下结论:
　　(1)粉煤灰与矿渣的早期活性有较明显的差异，在惯用的60℃蒸养条件下，大掺量矿渣（掺量为30％、40％、50％）混凝土在适当延长恒温时间后早期强度即可满足使用需求，而大掺量粉煤灰（掺量为30％、40％）混凝土的早期强度远低于纯水泥混凝土，80℃的蒸养温度可以大幅度激发粉煤灰的活性，更适于大掺量粉煤灰混凝土。80℃的蒸养温度对于矿渣与水泥的最终反应程度有不利影响，此蒸养温度下混凝土明显具有更高的早期强度，但后期力学性能与耐久性会有一定程度的降低。无论粉煤灰还是矿渣对于混凝土的耐久性都具有积极的影响，粉煤灰对于混凝土耐久性的改善作用大于矿渣。
　　(2)复合矿物掺合料可以改善普通强度混凝土的后期强度发展，但会使其早期强度降低，在高强度混凝土中则会导致混凝土强度小幅度降低。80℃蒸养条件下，复合矿物掺合料的掺入可以减轻高温蒸养对混凝土后期强度造成的不利影响，且可以通过复合使用矿物掺合料的形式减轻粉煤灰对于混凝土早期强度的不利影响。
　　(3)提高蒸养温度会促进延迟钙矾石生成反应的发生，并增加混凝土的体积膨胀，但粉煤灰与矿渣的掺入可以有效减轻延迟钙矾石生成反应所造成的的影响，80℃的蒸养温度下混凝土的体积膨胀与60℃蒸养混凝土相差不大。60℃蒸养条件下在混凝土中掺入粉煤灰会导致干燥收缩的增加，而矿渣会降低混凝土的干燥收缩值，80℃蒸养条件下大掺量粉煤灰与大掺量矿渣的混凝土干燥收缩值均较低。
　　(4)在水泥-粉煤灰或水泥-矿渣体系的蒸养混凝土中使用碱性激发剂效果不佳，甚至可能导致混凝土强度的降低。超细矿渣不适用于强度较低的普通混凝土，而在高强度混凝土中与粉煤灰复合使用可以进一步减轻粉煤灰对于混凝土早期强度的不利影响。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 预制构件及蒸养混凝土

1．1．2 矿物掺合料在混凝土中的应用

1．2 早期高温养护矿物掺合料混凝土研究进展

1．2．1 粉煤灰

1．2．2 矿渣

1．2．3 早期高温养护对粉煤灰与矿渣活性的影响

1．2．4 早期高温养护对混凝土性能的影响

1．3 蒸养条件下复合矿物掺合料及碱性激发剂研究进展

1．3．1 复合矿物掺合料

1．3．2 碱性激发剂在蒸养混凝土中的使用

1．4 研究目的与研究路线

1．5 本文特色与创新

第2章 原材料与试验方法

2．1 原材料

2．2 试验方法

2．2．1 力学性能

2．2．2 抗氯离子渗透性

2．2．3 体积稳定性

2．2．4 干燥收缩

2．2．5 化学结合水

2．2．6 矿物掺合料的反应程度

第3章 粉煤灰和矿渣对蒸养混凝土性能的影响

3．1 试验配合比与蒸养制度

3．2 矿物掺合料与恒温温度对混凝土强度的影响

3．2．1 矿物掺合料对混凝土强度的影响

3．2．2 恒温温度对混凝土强度的影响

3．3 矿物掺合料与恒温温度对混凝土抗氯离子渗透性的影响

3．3．1 矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性的影响

3．3．2 恒温温度对混凝土抗氯离子渗透性的影响

3．4 矿物掺合料的反应程度

3．5 本章小结

第4章 复合矿物掺合料对蒸养混凝土性能的影响

4．1 试验配合比与蒸养制度

4．2 复合矿物掺合料对普通强度蒸养混凝土性能的影响

4．2．1 复掺矿物掺合料对普通强度蒸养混凝土拆模强度的影响

4．2．2 复掺矿物掺合料对普通强度蒸养混凝土强度发展的影响

4．2．3 复掺矿物掺合料对普通强度蒸养混凝土抗氯离子渗透性的影响

4．3 复合矿物掺合料对高强度蒸养混凝土性能的影响

4．3．1 复合矿物掺合料对高强度蒸养混凝土拆模强度的影响

4．3．2 复合矿物掺合料对高强度蒸养混凝土强度发展的影响

4．3．3 复合矿物掺合料对高强度蒸养混凝土抗氯离子渗透性的影响

4．4 提高蒸养温度对复合矿物掺合料蒸养混凝土性能的影响

4．4．1 提高蒸养温度对复合矿物掺合料蒸养混凝土拆模强度的影响

4．4．2 提高蒸养温度对复合矿物掺合料蒸养混凝土强度发展的影响

4．4．3 提高蒸养温度对复合矿物掺合料蒸养混凝土抗氯离子渗透性的影响

4．5 化学结合水

4．6 本章小结

第5章 蒸养混凝土的体积稳定性

5．1 体积稳定性

5．2 干燥收缩

5．3 本章小结

第6章 超细矿渣与激发剂对蒸养混凝土性能的影响

6．1 超细矿渣的应用

6．1．1 超细矿渣对混凝土拆模强度的影响

6．1．2 复超细矿渣对混凝土强度发展规律的影响

6．1．3 复超细矿渣对混凝土抗氯离子渗透性的影响

6．2 激发剂的应用

6．3 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 研究总结

7．2 创新点

7．3 需要进一步开展的工作

参考文献

致谢

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