双掺矿物掺和料轻骨料混凝土耐久性试验研究

摘要

随着现代土木工程结构朝着高层、大跨的方向发展以及对建筑材料轻质、节能的要求，普通混凝土自重大的缺点已不再满足工程需要，发展轻骨料混凝土成为必然之势。轻骨料混凝土具有轻质、耐久性能好、导热系数低等优点，轻骨料混凝土应用于建筑工程中在满足强度及其它性能要求的同时可以降低结构自重，且可持续发展的理念不断深入以及对建筑节能的需求越来越高，利用人造轻集料配制轻骨料混凝土具有经济效益。在恶劣环境下提高混凝土结构的耐久性对结构设计具有现实指导意义。 本文采用粉煤灰、矿渣粉双掺技术以总掺量30%、40%取代部分水泥，且设置粉煤灰和矿渣粉的掺入比例分别为1∶1、2∶3、1∶2，以松散体积法配制了LC30轻骨料混凝土；测定了新拌轻骨料混凝土的坍落度、不同养护龄期的抗压强度，研究轻骨料混凝土的流动性和力学特征；依据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》,进行了快速冻融试验、加速碳化试验、渗水试验和收缩变形试验，研究粉煤灰和矿渣粉不同掺量不同掺比下轻骨料混凝土的耐久性能，最后借助扫描电镜技术手段分析了不同试验组轻骨料混凝土的微观结构。 试验结果表明：（1）双掺矿物掺和料可以显著提高轻骨料混凝土的流动性，总掺量不变时随着粉煤灰掺量的增加，坍落度逐渐增加。掺入比例不变时，增加粉煤灰和矿渣粉总掺量，坍落度呈下降的趋势。早龄期基准混凝土抗压强度高于掺入矿物掺和料的试验组，掺入矿物掺和料可以提高轻骨料混凝土后期强度。总掺量一定粉煤灰、矿渣粉掺入比例为2∶3时28d抗压强度值最高，掺入比例为1∶1时次之，掺入比例为1∶2时最低。（2）掺入粉煤灰和矿渣粉能提高轻骨料混凝土的抗冻性能和抗渗性能。粉煤灰、矿渣粉总掺量为40%时对轻骨料混凝土抗冻性能的改善效果优于总掺量为30%。粉煤灰、矿渣粉总掺量30%掺入比例为2∶3时对提高轻骨料混凝土的抗渗效果最佳。（3）掺加粉煤灰和矿渣粉对轻骨料混凝土抗碳化性能、自由收缩性能具有不利的影响，粉煤灰、矿渣粉总掺量增加轻骨料混凝土碳化深度增大，收缩应变值增大。总掺量一定时粉煤灰、矿渣粉掺入比例为2∶3时轻骨料混凝土耐久性能最好。（4）从SEM图像中看到粉煤灰、矿渣粉总掺量为30%掺入比例为2∶3时，水化产物富集程度最大，混凝土内部结构也最密实，总掺量增加混凝土内部孔隙增大。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 研究目的和意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.3.3 国内外文献综述

1.3.4存在的主要问题

1.4 主要研究内容

（1）骨料性能研究

（2）配合比设计及力学性能

（3）耐久性试验

1.5 研究技术路线

第2章 LC30陶粒轻骨料混凝土配合比设计

2.1 矿物掺和料作用机理

2.2 陶粒骨料性能测试

（1）堆积密度

（2）表观密度

（3）1h 吸水率

（4）筒压强度

2.3 轻骨料混凝土原材料

（1）水泥

（2）粗骨料

（3）细骨料

（4）矿物掺和料

（5）外加剂

（6）自来水

2.4 轻骨料混凝土配合比设计

（1）试配强度

（2）水泥用量

（3）净用水量与水灰比

（4）砂率的 确定

（5）粗细骨料总体积的确定

（6）按松散体积法计算粗细骨料质量

2.5 本章小结

第3章 双掺矿物掺和料轻骨料混凝土工作性能与力学性能

3.1 双掺矿物掺和料轻骨料混凝土工作性能

3.1.1 陶粒预湿处理

3.1.2 轻骨料混凝土拌和方法

3.1.3 坍落度分析

3.2 双掺矿物掺和料轻骨料混凝土力学性能

3.2.1 抗压强度试验

3.2.2 轻骨料混凝土在龄期内受压破坏形态

3.2.3 抗压强度数据统计结果

3.3 轻骨料混凝土微观结构

3.3.1 概述

3.3.2 微观试验

3.4本章小结

第4章 双掺矿物掺和料轻骨料混凝土耐久性能

4.1 引言

4.2 冻融循环试验

4.2.1试验设计和试验方法

4.2.2试验结果及数据分析

4.3 碳化试验

4.3.1 混凝土碳化破坏机理

4.3.2 试验设计和试验方法

4.3.3混凝土孔溶液PH测定方法

4.4 渗水试验

4.4.1轻骨料混凝土的抗渗性

4.4.2 试验设计和试验方法

4.4.3 试验结果及数据分析

4.5自由收缩试验

4.5.1 试验设计和试验方法

4.5.2 试验结果及数据分析

4.6 本章小结

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢