粉煤灰、硫酸铝复合添加料对混凝土抗渗性能的研究

摘要

本文在普通混凝土的基础上，根据混合添加料对混凝土的不同作用原理进行试验，研究了以粉煤灰作为主要添加料、硫酸铝作为膨胀成分混合掺入到普通混凝土中，对混凝土的抗渗性影响。 研究结果表明，粉煤灰作为主要添加料，以增密组份添加到混凝土中，使混凝土产生微收缩，但混凝土的结构和抗渗性能得到改善。这是因为它与水泥在水化过程中生成的Ca(OH)<,2>进行二次水化反应(火山灰反应)，继续生成了具有胶凝性质而且稳定的水化硅酸钙凝胶，同时相应降低了混凝土膨胀率。混凝土的结构和抗渗性能得到改善，是因为混凝土中掺入增密组分粉煤灰后，由于粉煤灰的火山灰活性，它会与水泥在水化过程中生成的Ca(OH)<,2>进行二次水化反应，生成具有胶凝性质而且稳定的水化硅酸钙凝胶，增加了有益的水化产物数量，改善了混凝土界面结构和孔隙结构，从而提高了混凝土的密实性和抗渗透性能。 硫酸铝作为膨胀组份添加到混凝土中使混凝土具有微膨胀的性能，是因为硫酸铝加入到混凝土中，其与水泥反应的生成物形成的钙矾石促进了水泥结构的膨胀，从而使形成的混凝土体积有所增大。这是因为硫铝酸钙、石膏与水泥水化形成的氢氧化钙相结合而生成钙矾石，它能起到填充、切断混凝土中毛细孔缝作用，使大孔变小孔，总孔隙率减小，其混凝土的抗渗性能得到提高。 粉煤灰、硫酸铝联掺于混凝土中，虽混凝土早期强度不及基准混凝土强度，但强度提升速度较快，后期强度高且稳定。这是由于两者叠加的“激活效用”提高了混凝土微膨胀性能，起到了补偿收缩作用和填充密实作用，使混凝土具有较好的抗渗性能。 研究还发现，复合添加料粉煤灰、硫酸铝等还需要在掺量上优化，同时多组份试验的水灰比还需要合理调节。通过正交实验，进一步确定了新研制的抗渗混凝土，其添加料优化掺量分别为：粉煤灰20％、硫酸铝11％、水灰比0.4，使增密固化组份、膨胀组份科学合理的配比，使抗压抗渗性能达到最佳。本实验研制的抗渗混凝土，经工程应用，其抗压强度和抗渗性能均满足质量设计要求，并取得了良好的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.2抗渗混凝土

1.3抗渗混凝土研究现状和存在的问题

1.4研究内容及思路

1.5本课题研究的目的和意义

第二章研究内容与方法

2.1研究的内容

2.2研究的方法

2.3性能检测及实验用仪器设备

第三章添加料的选用及对水泥收缩性的影响

3.1主要添加料粉煤灰的选用

3.2添加料硫酸铝的选用

3.3粉煤灰、硫酸铝对水泥的收缩性实验

3.4本章小结

第四章添加料对混凝土性能的影响研究

4.1试验原材料

4.2试验方案

4.3混凝土配合比设计

4.4实验结果与分析

4.5添加料的掺量优化

4.6本章小结

第五章抗渗混凝土的应用

5.1工程概述

5.2混凝土配制及浇筑方法

5.3试验段2#坝段施工情况、观测记录

5.4浇筑混凝土性能检测情况

5.5本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2研究展望

参考文献

附录

致谢