板岩骨料ASR抑制措施及膨胀预测模型的试验研究

摘要

随着我国建筑事业的高速发展，工程中对混凝土的需求量越来越大，但是由于天然河砂的严重匮乏，人工机制砂不得不大量的用于混凝土生产过程中，相比天然河沙来说，机制砂的加入无疑会给混凝土带来一系列的问题。碱-硅酸反应(ASR)作为最普遍的碱骨料反应(AAR)类型已经在全球范围了造成了大量混凝土工程的破坏和巨大的经济损失。本文在国内外有关ASR研究基础上，结合贵广铁路碱骨料抑制试验课题开展以下几方面的试验研究:
　　1)分别采用岩相法、砂浆棒长度法（慢速法）、快速砂浆棒法以及混凝土棱柱体法对板岩骨料碱活性进行试验鉴定。试验结果表明，岩相法、快速砂浆棒法以及混凝土棱柱体法均判断出该板岩骨料具有较高的碱活性，而慢速法却给出相反的结论。
　　2)分别采用快速砂浆棒法与混凝土棱柱体法研究养护温度对板岩骨料ASR膨胀影响。以快速砂浆棒法试验结果为例，通过非线性拟合方法得出ASR反应速率常数与温度之间的函数关系式，最终运用Arrhenius方程建立板岩骨料ASR膨胀预测模型。
　　3)分别采用快速砂浆棒法、混凝土棱柱体法、小混凝土柱法以及砂浆柱法进行偏高岭土抑制板岩骨料ASR有效性试验研究，结果表明能有效抑制ASR的最低偏高岭土掺量为20％。对比几种试验方法，结果显示，快速砂浆棒法与混凝土棱柱体法的试验结果相关性最强。并通过微观分析研究偏高岭土抑制板岩骨料ASR的机理所在。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 碱-骨料反应分类与机理研究

1．2．1 碱骨料反应类型

1．2．2 碱-骨料反应机理研究

1．3 骨料碱活性检测方法与评定标准研究综述

1．3．1 各国骨料碱活性检测方法比较

1．3．2 常见骨料碱活性检测方法介绍

1．4 碱骨料反应抑制有效性措施研究进展

1．4．1 使用矿物混合材

1．4．2 使用化学外加剂

1．4．3 使用非活性骨料

1．4．4 限制混凝土中的碱含量

1．5 本文研究内容与主要目的

第二章 骨料碱活性综合判定

2．1 原材料与试验方法

2．1．1 原材料

2．1．2 试验方法

2．2 试验结果与分析

2．2．1 试验结果数据

2．2．2 试验结果分析

2．3 小结

第三章 温度对ASR的影响及ASR膨胀预测

3．1 试验材料与方法

3．1．1 试验原材料

3．1．2 试验方法

3．2 试验数据及结果分析

3．2．1 试验数据

3．2．2 试验结果分析

3．3 温度对ASR影响(kT-T函数关系推导)

3．3．1 不同温度下ASR速率常数kT的推求

3．3．2 ASR反应速率常数kT与养护温度T之间的函数关系

3．4 ASR膨胀预测模型

3．4．1 等效时间法

3．4．2 ASR膨胀预测

3．5 小结

第四章 偏高岭土抑制A$R有效性试验方法研究

4．1 试验原材料与方法

4．1．1 试验原材料

4．1．2 试验方法

4．1．3 试验配合比设计

4．1．4 评定标准

4．2 试验结果及分析

4．2．1 试验数据结果

4．2．2 偏高岭土对板岩骨料ASR抑制作用

4．3 四类方法相关性研究

4．4 偏高岭土抑制ASR机理研究

4．4．1 偏光显微镜分析

4．4．2 扫描电镜分析

4．5 小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献