磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土动态压缩性能试验研究

发布时间：2017-03-19 21:11

  本文关键词：磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土动态压缩性能试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：粉煤灰作为用量最大的矿物掺合料,已成为混凝土原材料不可缺少的一部分,具有工程造价低,节能环保等优点；在喷射补偿收缩混凝土中掺入粉煤灰制备喷射补偿收缩粉煤灰混凝土(Shrinkage-compensating fly ash shotcrete,简称SCFS),在矿山井巷与地下工程建设中有着良好应用前景,但粉煤灰的掺入将会降低混凝土强度。磁化水可以提高混凝土强度,尤其是早期强度。因此,论文通过大量的室内试验与理论分析,研究不同粉煤灰掺量,不同磁化水水流速度情况下喷射补偿收缩粉煤灰混凝土的压拉力学性能、动态压缩性能和抗裂性能,为工程应用提供参考。试验研究的结论如下：磁感应强度为285mT,相比于普通混凝土,磁化水补偿收缩混凝土和磁化水喷射补偿收缩混凝土7d抗压强度在水流速度0.9m/s和2.1m/s达到最大,增长幅度分别为6.4%和14.2%；磁化水能够弥补速凝剂的掺入造成的混凝土7d抗压强度损失,相比于普通补偿收缩混凝土,磁化水喷射补偿收缩混凝土7d抗压强度在水流速度2.1m/s提高幅度可达11%；磁化水可减少粉煤灰的掺入造成的混凝土7d抗压强度损失,相比于普通喷射补偿收缩混凝土,普通喷射补偿收缩粉煤灰混凝土7d抗压强度降低10%,而采用磁化水拌制时,喷射补偿收缩粉煤灰混凝土7d抗压强度在水流速度2.1m/s仅降低3%。速凝剂掺量、膨胀剂掺量分别固定为2%、6%条件下,将磁化水水流速度1.2m/s、2.1m/s与粉煤灰掺量0%、10%、15%、20%、25%、30%进行正交,拌制磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土,并进行其28d压拉强度分析。试验结果表明,当水流速度为2.1m/s,粉煤灰掺量为10%时,磁化水能有效改善喷射补偿收缩粉煤灰混凝土压拉性能,其抗压强度与劈裂抗拉强度相对普通喷射补偿收缩粉煤灰混凝土分别提高11.6%和10.8%,压拉性能最好。在同一应变率22.5s-1,速凝剂掺量、膨胀剂掺量分别固定为2%、6%条件下,研究了粉煤灰掺量分别为0%、10%、15%、20%、25%、30%的普通喷射补偿收缩粉煤灰混凝土与磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土动态压缩性能。试验结果表明,当水流速度为2.1m/s,粉煤灰掺量为10%时,磁化水能有效改善喷射补偿收缩粉煤灰混凝土的动态压缩性能,其动态抗压强度相对普通喷射补偿收缩粉煤灰混凝土提高40%,动态压缩性能最好。以压拉力学性能和动态压缩性能试验为基础,速凝剂掺量、膨胀剂掺量分别固定为2%、6%条件下,对磁化水水流速度和粉煤灰掺量最佳组合下的四类混凝土进行早期抗裂对比试验。喷射补偿收缩粉煤灰混凝土、磁化水喷射补偿收缩混凝土和磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土的裂缝降低系数分别为40.4%、94.2%和95.0%,早期限裂等级分别为三级、一级、一级,而以磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土抗裂效果最好。
【关键词】：磁化水 粉煤灰 喷射补偿收缩粉煤灰混凝土 抗压强度 劈裂抗拉强度 动态抗压强度
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 1 绪论15-22
• 1.1 问题的提出15
• 1.2 国内外研究现状15-20
• 1.2.1 喷射粉煤灰混凝土国内外研究现状15-16
• 1.2.2 补偿收缩混凝土国内外研究现状16-17
• 1.2.3 磁化水国内外研究现状17-19
• 1.2.4 磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土发展趋势19-20
• 1.3 研究内容20
• 1.4 研究目的20-21
• 1.5 研究方法21-22
• 2 磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土的基本理论22-25
• 2.1 速凝剂速凝机理22
• 2.2 补偿收缩混凝土作用机理22-23
• 2.2.1 膨胀剂膨胀机理22-23
• 2.2.2 补偿收缩混凝土抗裂机理23
• 2.3 粉煤灰在混凝土中的作用23-24
• 2.4 磁化水在喷射补偿收缩粉煤灰混凝土中的作用24-25
• 3 试验设计25-34
• 3.1 试验原材料25-26
• 3.2 试验配合比设计26-27
• 3.3 试件制备与养护27-30
• 3.4 主要试验系统及试验设备30-34
• 3.4.1 磁化器30-31
• 3.4.2 压力试验机31-33
• 3.4.3 端面磨石机33
• 3.4.4 变截面杆SHPB试验装置33-34
• 4 磁化水水流速度对混凝土7d抗压强度影响试验与分析34-41
• 4.1 试验结果测定与计算方法34
• 4.2 试验结果与分析34-39
• 4.2.1 试验结果34-36
• 4.2.2 试验分析36-39
• 4.3 试件破坏过程39-40
• 4.4 本章小结40-41
• 5 磁化水对喷射补偿收缩粉煤灰混凝土压拉强度影响试验与分析41-54
• 5.1 试验结果测定与计算方法41
• 5.2 试件表观现象41-42
• 5.3 混凝土抗压强度试验42-47
• 5.3.1 试件破坏过程42-43
• 5.3.2 混凝土抗压强度试验结果与分析43-47
• 5.4 混凝土劈裂抗拉强度试验47-52
• 5.4.1 试件破坏过程47-49
• 5.4.2 混凝土劈裂抗拉强度试验结果与分析49-52
• 5.5 本章小结52-54
• 6 磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土动态压缩性能试验与分析54-63
• 6.1 SHPB试验54-55
• 6.1.1 试验装置系统介绍54-55
• 6.1.2 压杆的安装与调平55
• 6.1.3 试验前的准备工作55
• 6.2 SHPB试验基本原理55-56
• 6.3 动态压缩性能试验内容56
• 6.4 试验结果与分析56-62
• 6.4.1 试验结果56-58
• 6.4.2 试验分析58-62
• 6.5 本章小结62-63
• 7 磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土抗裂性能试验研究63-73
• 7.1 试验内容63
• 7.2 试验结果测定与计算方法63-65
• 7.3 试验结果与限裂等级评定65-71
• 7.3.1 喷射补偿收缩混凝土与喷射补偿收缩粉煤灰混凝土65-68
• 7.3.2 磁化水喷射补偿收缩混凝土与磁化水喷射补偿收缩粉煤灰混凝土68-71
• 7.4 抗裂机理分析71-72
• 7.5 本章小结72-73
• 8 结论与展望73-75
• 8.1 结论73
• 8.2 展望73-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-80
• 作者简介及读研期间主要科研成果80

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本文编号：256607