水泥石热变形性能试验研究

摘要

随着混凝土技术的发展，大体积混凝土和超长结构混凝土时有出现。在大体积混凝土中，由于水化热和各种环境辐射热量引起混凝土内部温度升高，在降温过程中引起的热变形如果受到结构限制，会引起开裂等缺陷，影响结构性能。在大型桥梁、隧道等超长混凝土结构中，一些冬夏温差变化较大的地区，由于温度变化引起的结构热胀冷缩，有时会造成结构破坏。 本文研究了水泥石线性热膨胀系数的测试方法，并针对本试验方法制定了相关的试验制度。通过该方法，系统研究了水泥石线性热膨胀系数的影响因素，包括温度、水灰比、龄期、湿含量、掺合料、配合比等。研究表明：水泥石的线性热膨胀系数随着温度升高而增大，满足线性关系；随着龄期的增长而增大，满足对数关系；随着水泥石水灰比的增大而减小，满足对数关系。矿物掺合料可以使水泥石的线性热膨胀系数减小，同时含有一定水分的水泥石的线性热膨胀系数比干燥的要大。 水泥石由固相物质和孔隙组成，固相物质包括各种水化产物、未水化的水泥和其它掺和料颗粒，而孔隙中包含水和空气。所以水泥石是固一液一气三相多孔体。影响水泥石热变形性能的因素包括：水泥石固相物质的成分及含量、水泥石的孔隙率及孑L结构、水的含量和温度等。其中固相物质的成分及含量主要由原材料配比和水化程度决定；而水化程度和孔结构又由原材料配比和龄期决定；水的含量由孔结构和环境湿度决定。水泥石热膨胀系数随孔隙率增大而减小，一般认为水泥石中的空气不影响水泥石的热膨胀系数大小。 研究结果表明：各种因素对水泥石线性热膨胀系数的影响大小为：孔隙率>龄期>温度>湿含量。水泥石内部不同尺寸的孔隙中，大毛细孔对热膨胀系数的影响最大，且影响均比较显著，气孔有一定影响，而小毛细孔和凝胶孔则对水泥石线性热膨胀系数没什么影响。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1材料的热膨胀

1.1.1热膨胀系数

1.1.2固体材料的热膨胀机理

1.1.3影响膨胀性能的因素

1.1.4复合材料的热膨胀系数

1.2热膨胀系数测试方法简介

1.2.1直接测长法

1.2.2机械式膨胀仪法

1.2.3光学膨胀仪法

1.2.4电测式膨胀仪法

1.2.5传感器法

1.2.6浮力法

1.3国内外水泥基材料热变形性能研究现状

1.4本课题的研究内容及意义

1.4.1研究内容

1.4.2研究意义

参考文献：

第二章水泥石线性热膨胀系数测试方法研究

2.1前言

2.2热膨胀系数测试方简介

2.3热膨胀系数测试的数据采集及结果处理

2.4试验制度的研究

2.4.1样品烘干时间的确定

2.4.2升温速率

2.4.3温度区间

2.4.4试验制度的确立

2.5测试方法可重复性研究

2.5.1试验制度

2.5.2试验结果及分析

2.6本章小结

参考文献：

第三章水泥石热变形性能影响因素研究

3.1前言

3.2温度的影响

3.2.1试验设计

3.2.2试验结果

3.2.2结果分析

3.3龄期的影响

3.3.1试验设计

3.3.2试验结果与分析

3.4水灰比的影响

3.4.1试验设计

3.4.2试验结果与分析

3.5掺合料的影响

3.5.1试验设计

3.5.2试验结果与分析

3.6配合比的影响

3.6.1试验设计

3.6.2试验结果与分析

3.7水的影响

3.7.1试验设计

3.7.2试验结果与分析

3.8本章小结

参考文献：

第四章水泥石热变形机理研究

4.1前言

4.2水的影响

4.2.1水泥石的湿胀干缩

4.2.2水的膨胀

4.3水泥石固相物质的热胀冷缩

4.3.1试验设计

4.3.2 CSH的制备

4.3.3原材料的处理

4.3.4试验结果及分析

4.4密实度的影响

4.4.1试验设计

4.4.2试验结果及分析

4.5机理分析

4.5.1水泥石的组成

4.5.2水泥石热变形性能影响机理

4.5.3典型相关分析

4.6本章小结

参考文献：

第五章结论与展望

5.1结论

5.2创新点

5.3展望

致谢

作者在学期间发表的论文和取得的学术成果清单