石灰岩机制砂粒形特性对混凝土强度的影响研究

摘要

我国港口航道建设中混凝土需求量巨大，天然砂资源逐渐匮乏，对机制砂的研究是未来我国交通运输行业发展的重要课题之一。我国东部和中西部有大量的石灰岩资源可以作为机制砂母岩。目前对机制砂粒形特性的研究较为有限，而机制砂的粒形特性对混凝土的力学性能有着重要影响。因此，本文主要对以下方面展开研究。　　首先，从影响机制砂粒形特性的主要方面对国内外文献进行研究，再对机制砂的粒形和混凝土强度的基本理论进行阐述，同时介绍了灰色系统理论的概念及其在混凝土研究中的应用。然后针对不同种类的细集料进行棱角度试验和数字图像处理技术分析，初步研究了不同种机制砂、天然砂的棱角性特征和粒形特性参数的数据，得出石灰岩机制砂的粒形参数优于其他类型机制砂。　　其次，在配合比相同的条件下，对五种细集料进行坍落度试验和混凝土抗压强度试验，并基于灰色关联分析法对粒形特性参数与混凝土抗压强度的关联程度进行分析。据分析可得出纵横比 Rd与机制砂混凝土强度的关联度最大。然后根据得出的关联程度计算出其余参数的权重，并定义粒形特性系数Q为四个粒形特性参数的数值与其权重乘积的和。把粒形特性系数 Q作为表征机制砂粒形特征的新的指标。试验结果表明，粒形特性系数Q与混凝土强度呈正相关关系。　　最后，把粒形特性系数 Q与其他影响混凝土强度的因素，如水胶比、机制砂 MB值和粉煤灰掺量，一起运用灰色关联方法分析其关联程度。据分析得出，水胶比是与混凝土强度关联度最大的因素，而粒形特性系数次之。体现了粒形特性系数与混凝土强度有较好关联度。通过对机制砂粒形特性的试验进行分析，探讨粒形特性与混凝土强度之间的关系。

目录

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第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及技术路线

第二章 机制砂混凝土基本概念及理论

2.1 机制砂粒形参数基本概念

2.2 混凝土的微观特征与混凝土强度破坏机理

2.3 灰色系统理论在混凝土研究中的应用

2.4 本章小结

第三章 石灰岩机制砂粒形特性试验研究

3.1 试验方法

3.2 试验过程及结果

3.3 试验分析

3.3 本章小结

第四章 石灰岩机制砂粒形与混凝土强度试验研究

4.1 试验方法

4.2 试验材料

4.3 试验配合比

4.4 试验结果

4.5 机制砂粒形与混凝土强度的关系

4.6 本章小结

第五章 石灰岩机制砂粒形特性系数与混凝土强度关联度研究

5.1 机制砂粒形特性系数的确定

5.2 机制砂粒形特性系数与混凝土强度的关系

5.3 机制砂粒形特性系数与混凝土强度的关联度分析

5.4 不同敏感因素对混凝土强度的影响

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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