增钙粉煤灰混凝土抗冻临界强度及显微结构研究

摘要

我国北方广大地区冬季气温低、时间长，混凝土施工均处于负温的条件下，因此研究负温条件下的混凝土的性能极为必要。本文既着眼于绿色混凝土，又致力于混凝土的负温施工，研究了增钙粉煤灰混凝土的抗冻临界强度及其负温抗压强度发展规律；通过快冻试验和氯离子渗透试验，研究养护制度和增钙粉煤灰掺合料对混凝土耐久性能的影响；并通过光学显微镜法、扫描电镜和XRD等现代分析方法，研究负温增钙粉煤灰混凝土的水化产物、孔结构和显微结构。
　　试验结果表明：在本课题研究范围内，当保持增钙粉煤灰混凝土的水胶比W/B不变时，负温增钙粉煤灰混凝土的抗压强度随增钙粉煤灰取代水泥量的增加而降低。自然变负温养护条件，由于变温条件增加了水泥石体系的自由能差，比恒负温养护在早期更能够促进混凝土的水化。相对于标准养护，负温养护7d会对混凝土形成损伤，转标养28d后，混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性均有所下降。相对于基准混凝土，增钙粉煤灰混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性能均有所提升，这主要是由于增钙粉煤灰改善了混凝土的孔结构和界面结构，从而使其具有更为优异的耐久性。
　　本文认为，负温混凝土存在抗冻临界结构，一个临界强度对应着一个临界结构，而一个临界结构未必仅仅对应一个临界强度。因为增钙粉煤灰具有形态效应、活性效应、微集料效应和自凝性、自硬性等优势，它改善了混凝土的微观结构，降低了负温混凝土的抗冻临界强度，所以增钙粉煤灰可以作为负温混凝土的掺合料。

目录

增钙粉煤灰混凝土抗冻临界强度及显微结构研究

RESEARCH ON CRITICAL STRENGTH OF FROZEN INJURY AND MICROSTRUCTURE OF CACIUM-ENRICHED FLY ASH CONCRETE

摘 要

Abstract

目 录

第1章　 绪 论

1.1 　课题背景

1.1.1 　增钙粉煤灰的国内外现状及发展前景

1.1.2 　负温混凝土国内外研究现状及分析

1.2 　本文的研究意义及目的

1.3 　本文的研究内容

第2章 　原材料性能与试验方案

2.1 　原材料

2.1.1 　水泥

2.1.2 　粗集料

2.1.3 　细集料

2.1.4 　矿物掺合料

2.1.5 　外加剂

2.1.6 　水

2.2 　试验方案

2.2.1 　负温混凝土养护制度

2.2.2 　负温增钙粉煤灰混凝土配合比设计

2.2.3 　试验方法与测试技术

第3章 　负温增钙粉煤灰混凝土强度发展规律

3.1 　增钙粉煤灰掺量对负温混凝土抗压强度的影响

3.2 　自然变负温养护混凝土的抗压强度

3.3 　增钙粉煤灰混凝土的抗冻临界强度

3.3.1 　基于成熟度法的混凝土抗冻临界强度

3.3.2 　-5℃养护条件下混凝土的抗冻临界强度

3.3.3 　-15℃养护条件下混凝土的抗冻临界强度

3.4 　本章小结

第4章 　负温增钙粉煤灰混凝土耐久性

4.1 　负温增钙粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性

4.1.1 　增钙粉煤灰对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

4.1.2 　养护制度对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

4.2 　负温增钙粉煤灰混凝土的抗冻性

4.2.1 　增钙粉煤灰对混凝土抗冻性的影响

4.2.2 　养护制度对混凝土抗冻性的影响

4.3 　本章小结

第5章 　负温增钙粉煤灰混凝土微观结构

5.1 　混凝土孔结构测试及分析

5.1.1 　光学显微镜测孔

5.1.2 　结果及分析

5.2 　增钙粉煤灰混凝土-7+28d水化过程X-ray分析

5.3 　负温增钙粉煤灰混凝土SEM分析

5.3.1 　负温增钙粉煤灰混凝土-7dSEM分析

5.3.2 　负温增钙粉煤灰混凝土-7+7dSEM分析

5.3.3 　负温增钙粉煤灰混凝土-7+28dSEM分析

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

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢