大掺量粉煤灰混凝土配合比设计及抗冻性能的研究

摘要

在国内粉煤灰用在水泥混凝土中已经使用多年，使用目的最开始只是为了节约水泥用量，减慢水泥供应紧张的压力，随着对粉煤灰和用于混凝土的性能研究的深入，越来越多的粉煤灰用于混凝土内，掺入了粉煤灰后的混凝土不但可以节约水泥的用量，还可提高混凝土和易性、减少用水量、提高混凝土后期的强度和降低混凝土温升等，但粉煤灰掺量一直控制在10～25％。大掺量粉煤灰混凝土（HFCC）为一种新型水泥混凝土，通常情况下粉煤灰掺量可达到总胶凝材料50％（体积比），最低不得低于40％，粉煤灰已成为混凝土重要的组成成分，不再是随便替代水泥的胶凝材料，粉煤灰掺量大增，引起HFCC的性能（如早期强度和拌和物工作性等）也随着发生变化，因此给HFCC工程应用带来很多不便，本文对这种情况，采用超国家规范的粉煤灰掺量，掺加引气高效减水剂，针对北方地区特点，在混凝土中加入内蒙Ⅱ级粉煤灰、萘系高效减水剂两种外加剂，来提高混凝土耐久性能，尤其是混凝土的抗冻性。围绕这个目的，论文结合大连理工大学的王立久教授提出的密实度、粉煤灰胶凝系数，运用实验采用正交设计的方法，再结合Matlab和数理统计知识，对不同掺量粉煤灰作用下混凝土强度、抗冻性变化大小及作用原理进行了对比分析，提出在混凝土里加入不同掺量粉煤灰时，结合超声波会谈综合法测定抗冻混凝土的强度，与立方体抗压强度对比重新拟合了一个适合我国北方地区无损检测的强度曲线公式。为粉煤灰混凝土在该区水利工程中运用提供一定的参考价值，并提出一些展望，为同行研究作参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1大掺量粉煤灰混凝土

1.2 HFCC研究意义

1.2.1 HFCC与普通混凝土的不同点

1.2.2 HFCC技术的显著经济效益和环保意义

1.2.3粉煤灰混凝土的应用范围

1.2.4 HFCC研究课题的现实意义

1.3 HFCC国内外研究现状

1.3.1国内外概况

1.4本论文研究内容和方法

2实验材料及HFCC配合比设计

2.1粉煤灰的基本性能

2.1.1堆积容重

2.1.2颗粒容重

2.1.3粉煤灰的细度

2.1.5粉煤灰的颗粒形状

2.2粉煤灰的化学性质

2.3混凝土中粉煤灰产生的基本效应和作用

2.3.1混凝土中粉煤灰产生的基本效应

2.3.2混凝土内粉煤灰的作用

2.4实验原材料的性能

2.4.1粉煤灰

2.4.2砂子

2.4.3水泥

2.4.4 石子

2.4.5外加剂

2.5粉煤灰混凝土配合比设计

2.5.1粉煤灰混凝土的配合比设计原则和步骤

2.5.2普通混凝土配合比计算理论的数学模型

2.5.3水灰比

2.5.4单位用水量

2.5.5砂率

2.6粉煤灰混凝土中粉煤灰胶凝系数的确定

2.6.1胶凝系数β的模型

2.6.2胶凝系数β的模型中各参数的确定

2.7 HFCC配合比计算的数学模型

2.7.1 HFCC配合比计算的四个基本参数

2.7.2 HFCC配合比计算的数学模型

2.7.3 HFCC配合比设计基本参数的确定

3 HFCC抗冻性研究

3.1混凝土冻融破坏机理

3.2混凝土冻融破坏特征

3.3影响混凝土抗冻融破坏性能的因素

3.4混凝土冻融循环试验方法及实验仪器

3.5实验结果与分析

3.5.1相对动弹模、质量损失

3.5.2强度损失及超声波损失

3.5.3超声回弹法检测混凝土强度

3.5.4超声回弹法检测的强度与立方体抗压强度的对比

4结论与展望

4.1结论

4.2展望

附录

致谢

参考文献

作者简介