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大掺量粉煤灰混凝土配合比设计与性能研究

本文针对目前粉煤灰混凝土配合比设计理论的缺点,将粉煤灰作为混凝土中的一种独立组分,研究了粉煤灰对混凝土的效应,在此基础上提出大掺量粉煤灰混凝土(HFCC)配合比设计理论。主要研究内容为:1.普通混凝土配合比计算理论的研究针对我国现行普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000)的不足,进行了普通混凝土配合比计算理论的研究。根据大量的配合比设计资料,给出混凝土相对强度f_(cuo)/f_c与灰水比C/W间的半经验关系式;根据Bingham体流变力学,推求单位用水量W的理论公式;从紧密填充及改善新拌混凝土工作性出发,推导出砂率S_p的数学模型。这部分研究为后文HFCC的配合比设计提供了理论依据。2.粉煤灰胶凝系数的研究提出粉煤灰胶凝系数β的概念。建立了以粉煤灰细度、需水量比和烧失量三个因素为自变量的不同龄期β的数学模型,通过试验,确定了β数学模型中的各试验常数。β反映了粉煤灰对混凝土的综合效应,可直接应用于粉煤灰品质的评价以及大掺  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北农林科技大学
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大掺量粉煤灰混凝土碳化深度预测模型试验研究

粉煤灰混凝土是一种被广泛应用的建筑材料。在混凝土中掺入粉煤灰,一方面是可以将粉煤灰有效利用,减小对环境的污染;另一方面可以节约成本,降低工程造价。但有大量研究表明,粉煤灰的性能不稳定,导致粉煤灰对混凝土的耐久性能影响比较大。本文在总结前人研究的基础上,主要通过将理论与试验相结合的方法,研究粉煤灰混凝土的抗碳化性能。工程中经常采用快速碳化试验测定混凝土试块的碳化深度,这种方法能快速得到试验结果。但是快速碳化试验结果和实际工程碳化情况之间的关系研究的不够深入。本文分别对同一配合比的混凝土试块进行快速碳化试验和自然环境碳化对比试验,并从水胶比、粉煤灰掺量、CO_2浓度、环境温、湿度五个方面分析快速碳化试验结果与自然碳化试验结果的关系,经研究主要得出以下结论:1、水胶比是影响混凝土碳化深度的一个重要因素。在两种试验环境中,不同水胶比的混凝土碳化深度发展趋势基本相同:水胶比越大,混凝土碳化深度越大。2、粉煤灰掺量也是影响混凝土耐久性的一个...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北农林科技大学
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大掺量粉煤灰混凝土冻融循环作用下的力学性能研究

大掺量粉煤灰混凝土因其具有良好的社会效益、经济效益和环境效益在实际工程中得到广泛的应用,根据工程耐久性要求,对此进行抗冻耐久性试验研究是非常有必要的。结合宁夏某工程需要,在寻求具有良好抗冻性能和最大经济效益的最佳配合比设计的同时,利用静水压理论及损伤理论寻求混凝土抗冻性能评价方法,并建立表征冻融循环作用下力学性能变化的动弹性模量损伤预测模型。主要研究方法和成果如下:1.根据Dunstan模型进行配合比设计时,控制含气量在3.5%~5.5%之间,通过分析150次冻融循环后的动弹模损失值,得到粉煤灰掺量和水胶比的增大对混凝土抗冻性有不利影响。2.通过抗冻性影响因素分析,认为平均气泡间距系数是影响混凝土抗冻性能的重要参数,在冻融循环过程中应该看成一个动态值,并可以通过理论和假设求解得出各阶段平均气泡间距系数。3.通过假设和理论计算值分析,认为混凝土内部平均气泡间距系数在低于200μm时,大掺量粉煤灰混凝土尚具备良好的抗冻能力,针对工程...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北农林科技大学
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大掺量粉煤灰混凝土抗冻及冻后自愈合性能的试验研究

粉煤灰混凝土已经在工程中得到了大量应用,它不仅可以实现对粉煤灰的有效利用,减少对环境的污染,还可以改善混凝土质量,降低水化热及混凝土的综合成本等,从而取得良好的社会效益、经济效益和环境效益。工程中对混凝土的耐久性提出了越来越高的要求,因此对大掺量粉煤灰混凝土(HVFC)深入进行耐久性试验研究是非常有必要的。结合宁夏某工程,本文对粉煤灰混凝土的抗冻性能做了系统研究,以寻找满足工程要求的大掺量粉煤灰混凝土中粉煤灰的最佳掺量,同时对不同龄期及不同粉煤灰掺量时混凝土的抗冻性能进行了对比研究,主要研究成果如下:(1)根据Dunstan模型设计等强度混凝土时,水胶比与粉煤灰掺量大体呈线性负相关关系。通过调整水胶比,可以得到粉煤灰最大掺量72%的C25混凝土。不同龄期及不同粉煤灰掺量的混凝土强度与水胶比均呈线性关系。水胶比相同时,不同龄期的混凝土强度与粉煤灰掺量呈二次曲线关系。(2)在掺加适量引气剂后,不同粉煤灰掺量的C25混凝土28d龄期时...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北农林科技大学
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异型塑钢纤维大掺量粉煤灰混凝土强度和断裂韧度研究

粉煤灰应用技术的快速发展,对提高粉煤灰的利用率水平起到很大的促进作用。在大掺量粉煤灰混凝土中粉煤灰掺量可以比普通粉煤灰混凝土明显增大,粉煤灰的效用能得到充分的发挥,经济效益显著。目前,大掺量粉煤灰混凝土断裂韧度的研究正逐步深入,但尚未发现关于异型塑钢纤维、灰胶比和水胶比对大掺量粉煤灰混凝土的强度和断裂韧度影响的研究。本文应用三元二次正交旋转组合设计安排试验,研究了异型塑钢纤维掺量、灰胶比和水胶比对异型塑钢纤维大掺量粉煤灰混凝土的强度和断裂韧度的影响规律。主要研究成果如下:(1)建立了以抗压强度、劈拉强度和断裂韧度为因变量的三元二次回归方程,对影响抗压强度、劈拉强度和断裂韧度的因素进行主效应分析、单因子效应分析及两因子间交互作用分析,得出异型塑钢纤维是提高塑钢纤维大掺量粉煤灰混凝土的抗压强度和断裂韧度的有益因子,灰胶比是提高塑钢纤维大掺量粉煤灰混凝土的抗压强度、劈拉强度和断裂韧度的有益因子,水胶比是影响异型塑钢纤维大掺量粉煤灰混凝...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

新疆农业大学
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大掺量Ⅱ级粉煤灰混凝土及其在深斜井衬砌中的应用研究

在高性能混凝土的研究中,大掺量粉煤灰混凝土的性能无疑是被众多学者所认可的。然而在实际工程中,Ⅱ级粉煤灰综合利用工作开展情况较差,利用量不多,大部分只是利用储灰场进行堆存。为改善这一现状,本课题旨在研究利用大掺量Ⅱ级粉煤灰等量取代部分普硅水泥配制高性能混凝土并应用于深斜井衬砌工程中。本课题主要以新疆本地产的Ⅱ级粉煤灰作为大掺量粉煤灰混凝土的矿物掺合料配制高性能混凝土,分析水胶比、粉煤灰掺量和砂率这三种因素对混凝土抗压强度的影响,找出影响混凝土抗压强度的主要因素;再结合工程实际要求改进混凝土试验配合比得到优化的施工配合比;进而通过研究其在深斜井衬砌中的施工技术,为更好地有效利用Ⅱ级粉煤灰,解决粉煤灰囤积问题提供有力的技术支持。研究结果表明:(1)水胶比是影响大掺量Ⅱ级粉煤灰高性能混凝土强度的重要因素。随着水胶比的增大,混凝土的强度减小,在试验选取水胶比范围内,确定的强度最优的水胶比为0.30。(2)粉煤灰具有良好的火山灰活性,对混凝...  (本文共51页) 本文目录 | 阅读全文>>