活性粉末混凝土收缩影响因素的研究

摘要

活性粉末混凝土由于水胶比极低、未使用粗骨料、活性掺合料掺量较大以及掺入高效减水剂等原因，其早期收缩明显大于普通混凝土材料，存在较显著的早期收缩开裂风险。为了探究活性粉末混凝土收缩的发展规律，提出改善收缩的措施，本文以75℃蒸汽养护下的活性粉末混凝土为基准组，研究了不同养护制度、矿物掺合料以及化学外加剂对活性粉末混凝土收缩的影响规律;然后通过对活性粉末混凝土水泥浆体试样进行化学结合水试验和热重分析，研究活性粉末混凝土在以上条件下的水化程度和水化产物，从水化进程方面对活性粉末混凝土收缩机理进行探讨。论文主要工作和结论如下:
　　(1)活性粉末混凝土的收缩主要发生在前期，前7d收缩发展可分为五个阶段。提高养护湿度会显著增大材料在养护期间的收缩;养护温度也使材料养护期间的收缩增大，当温度高于40℃时，收缩增量较小。高温养护有利于减小混凝土养护结束后的干燥收缩。
　　(2)粉煤灰和矿粉替代硅灰能有效地减小材料早期收缩。粉煤灰掺量越高，收缩减小越明显;低掺量矿粉替代硅灰就有较为明显的减缩效果。对比两种矿物掺合料，粉煤灰对混凝土前期收缩的抑制效果好于矿粉。减缩剂能显著抑制材料在养护期间的收缩，最佳掺量为1％;膨胀剂对材料养护前阶段和养护期间收缩有较好的补偿作用，掺量不宜大于2.5％。
　　(3)提高养护的温湿度能显著增强净浆试样在养护期间的水化程度，并相应地降低养护结束后的水化程度;粉煤灰和矿粉替代硅灰能抑制浆体各龄期的水化进程。掺减缩剂能降低浆体在养护前和养护后阶段的水化程度;不同掺量膨胀剂对浆体不同阶段的水化程度影响不同。
　　(4)基准组水泥浆体中Ca(OH)2主要在成型至养护前阶段大量生成，而在养护期间有大量高密度C-S-H凝胶产生;降低养护温度、粉煤灰和矿粉替代硅灰均使各龄期浆体中Ca(OH)2含量增高;掺膨胀剂组在养护前阶段的Ca(OH)2含量高出基准组很多，而随后含量有下降趋势，表明膨胀剂补偿收缩主要发生在前期，尤其是养护前阶段，后期补偿收缩的能力已不再明显。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及研究意义

1．2 混凝土的收缩及试验方法

1．2．1 混凝土的收缩

1．2．2 混凝土收缩试验方法

1．3 活性粉末混凝土收缩的研究现状

1．4 本文主要研究内容

2 试验原材料及试验方案

2．1 试验原材料

2．2 配合比设计

2．3 试件制作及养护

2．3．1 试件尺寸

2．3．2 试件制作所用仪器设备

2．3．3 试件制作步骤及养护

2．4 试验方法

2．4．1 收缩试验方法

2．4．2 化学结合水试验

2．4．3 TG-DSC综合热分析法

3 活性粉末混凝土收缩随龄期的发展规律

3．1 早期收缩试验结果及分析

3．2 长期收缩试验结果及分析

3．3 活性粉末混凝土水化进程的研究

3．3．1 化学结合水试验结果及分析

3．3．2 TG-DSC综合热分析试验结果及分析

3．4 本章小结

4 不同养护条件下活性粉末混凝土收缩的发展规律

4．1 早期收缩试验结果及分析

4．2 长期收缩试验结果及分析

4．3 不同养护条件下活性粉末混凝土水化进程研究

4．3．1 化学结合水试验结果及分析

4．3．2 TG-DSC综合热分析试验结果及分析

4．4 本章小结

5 掺合料和外加剂对活性粉末混凝土收缩的影响研究

5．1 粉煤灰对活性粉末混凝土收缩的影响

5．1．1 早期收缩试验结果及分析

5．1．2 长期收缩试验结果及分析

5．1．3 化学结合水试验结果及分析

5．1．4 TG-DSC综合热分析试验结果及分析

5．2 矿粉对活性粉末混凝土收缩的影响

5．2．1 早期收缩试验结果及分析

5．2．2 长期收缩试验结果及分析

5．2．3 化学结合水试验结果及分析

5．2．4 TG-DSC综合热分析试验结果及分析

5．3 减缩剂对活性粉末混凝土收缩的影响

5．3．1 早期收缩试验结果及分析

5．3．2 长期收缩试验结果及分析

5．3．3 化学结合水试验结果及分析

5．4 膨胀剂对活性粉末混凝土收缩的影响

5．4．1 早期收缩试验结果及分析

5．4．2 长期收缩试验结果及分析

5．4．3 化学结合水试验结果及分析

5．4．4 TG-DSC综合热分析试验结果及分析

5．5 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

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