基于核磁共振的负温混凝土早期水化及含冰率研究
发布时间：2022-01-03 19:22
负温混凝土技术在寒冷地区极端环境下混凝土制备工艺和服役性能研究中占有重要地位,尽管相关规范和理论体系在不断更新进步,但仍有较多技术难题亟待解决。目前核磁共振技术在材料检测方面的快速发展,为负温混凝土水化程度和内部孔隙结构研究提供了快速、便利性、原位性的无损检测新方法。本文通过核磁共振技术测试了负温下水泥净浆试件内部液态水含量、液态水分布情况以及含液态水的最可几孔径随负温养护龄期的变化规律,分析了防冻剂对负温混凝土早期水化的影响;同时研究了防冻剂种类、预养时间、水胶比等对负温混凝土抗压强度增长规律的影响,进而分析抗压强度和液态水含量等微观性能的相关性。研究结果表明:核磁共振法通过CPMG序列测试普通硅酸盐水泥试件相比于白水泥试件产生较明显的干扰,而接触铁质试验仪器、表面已固化的环氧树脂和表面少量自由水不会对测试结果产生明显干扰,通过控制测试时间和采取一定保温手段能够实现对负温混凝土内部液态水含量以及含冰率等微观性能的研究。-15℃负温中养护4h后,未掺加防冻剂的水泥净浆试件内部可冻水已经完全冻结成冰;试件内部液态水含量平均为7.94%,含液态水的最可几孔径较常温下明显降低。掺加无机防冻剂...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高低温试验箱
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-度，控制加荷速率为2.0kN/s，每组测试3块并按标准方法对试验结果进行数据处理，考虑到尺寸因素导致的偏差，根据规范乘以系数0.95加以修正得到最终的抗压强度值。图2-2WAW-1000型微机伺服万能试验机2.2.2核磁共振技术测试水泥净浆含水率2.2.2.1核磁试件的制作与养护由于核磁共振仪测试舱为圆柱形，通过常规模具制作的水泥净浆试件不便于测试，为了制作大小及形状合适的水泥净浆试件（以下简称为核磁试件），选择合适直径的圆柱形PVC管，将其截断成一定长度作为核磁试件的模具。根据表2-8所示的配合比制作核磁试件。表2-8核磁试件配合比编号白水泥（g）水（g）防冻剂（%）无机防冻剂有机防冻剂N0.46-JZ300138——N0.29-JZ30087——N0.46-W30013812—N0.29-W3008712—N0.46-Y300138—0.23N0.29-Y30087—0.15制作核磁试件时，首先将原材料放入润湿后的搅拌锅内，启动水泥净浆搅拌
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-16-机，手动控制慢速搅拌120s后，暂停搅拌30s，在暂停搅拌的过程中为了使水泥净浆得到充分搅拌，将搅拌锅内壁和搅拌叶片上的水泥净浆刮至锅内，再高速搅拌120s。待搅拌完成后立即将水泥净浆分两次装入预先制作好的PVC模具中，在装模过程中进行振捣，使试件内部致密，装模后在其表面覆盖一层塑料薄膜防止水分流失，并在标准养护条件下预养护12h和24h，最终成型高50mm，直径25mm的圆柱形核磁试件，如图2-3。为了防止核磁试件在大气中产生水分交换，预养后在核磁试件表面裹覆一层环氧树脂形成隔水层防止与外界进行水分交换，如图2-4。将裹覆环氧树脂的核磁试件放入-15℃的高低温箱中负温养护，如图2-5，并设置密集的测试时间点进行核磁共振测试。图2-3核磁试件示意图图2-4核磁试件表面裹覆环氧树脂
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于抗压强度的负温混凝土受冻临界强度研究[J]. 江守恒,董淑慧,朱卫中,李鹤斌,殷少辉. 混凝土与水泥制品. 2019(10)
[2]早期受冻环境对混凝土服役期性能的影响[J]. 胡晓鹏,彭刚,牛荻涛,杨超. 建筑材料学报. 2020(05)
[3]基于抗冻性的负温混凝土受冻临界强度研究[J]. 江守恒,董淑慧,朱卫中,李鹤斌,殷少辉. 混凝土与水泥制品. 2019(08)
[4]纤维素醚改性硫铝酸盐水泥浆体中可蒸发水的1H低场核磁弛豫特征[J]. 孙振平,穆帆远,康旺,王培铭,徐玲琳. 硅酸盐学报. 2019(08)
[5]基于低场核磁共振技术的水泥浆体凝结时间及早期强度分析[J]. 郎泽军,金丹,姚武. 建筑材料学报. 2020(01)
[6]基于低场核磁共振研究掺加磷石膏对水泥硬化体孔结构的影响[J]. 王学兵,王涛,刘劲松. 混凝土与水泥制品. 2018(11)
[7]铁路工程混凝土防冻剂研究现状与问题探讨[J]. 王振,李化建,黄法礼,易忠来,孙德易. 铁道建筑. 2018(08)
[8]-10℃即时受冻条件下外加剂和掺和料对负温混凝土性能影响[J]. 张思佳,纪国晋,陈建国,孔祥芝,马锋玲. 建筑材料学报. 2018(04)
[9]基于实测表面活化能的高原地区混凝土受冻临界强度预测[J]. 李雪峰,王华牢,刁波. 农业工程学报. 2018(08)
[10]冻融作用下岩石细观结构损伤的低场核磁共振研究[J]. 李杰林,刘汉文,周科平,朱龙胤. 西安科技大学学报. 2018(02)
博士论文
[1]硅酸盐水泥—硅灰复合胶凝材料低温水化特征研究[D]. 李瑶.大连理工大学 2016
[2]青藏高原地区混凝土抗冻设计及预防措施研究[D]. 李雪峰.东南大学 2015
[3]多因素影响下低温混凝土抗冻临界强度的研究[D]. 刘润清.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]基于电阻率法混凝土早期受冻损伤评价研究[D]. 桑源.哈尔滨工业大学 2018
[2]大掺量粉煤灰混凝土抗冻临界强度的研究[D]. 张勇.重庆交通大学 2017
[3]早龄期受冻水泥基材料的孔结构、抗渗性和强度研究[D]. 白帅.哈尔滨工业大学 2017
[4]养护制度对负温混凝土温度场及微观性能的影响[D]. 尹建.哈尔滨工业大学 2017
[5]复合胶凝材硬化浆体孔隙特征与其水化后钙矾石含量相互关系的试验研究[D]. 欧小强.西南交通大学 2017
[6]硅酸盐—硫铝酸盐复合胶凝材料的低温水化与微观特征[D]. 李沛然.哈尔滨工业大学 2016
[7]受冻混凝土的早期变形及冻害机理分析[D]. 于海洋.哈尔滨工业大学 2016
[8]早期冻融环境下混凝土性能的试验研究[D]. 郝冠军.重庆交通大学 2015
[9]基于核磁共振的矿山充填料浆水分和孔隙演变研究[D]. 艾凯明.中南大学 2014
[10]负温混凝土的抗冻临界强度及其与耐久性的关系研究[D]. 杜森.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3566836
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高低温试验箱
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-度，控制加荷速率为2.0kN/s，每组测试3块并按标准方法对试验结果进行数据处理，考虑到尺寸因素导致的偏差，根据规范乘以系数0.95加以修正得到最终的抗压强度值。图2-2WAW-1000型微机伺服万能试验机2.2.2核磁共振技术测试水泥净浆含水率2.2.2.1核磁试件的制作与养护由于核磁共振仪测试舱为圆柱形，通过常规模具制作的水泥净浆试件不便于测试，为了制作大小及形状合适的水泥净浆试件（以下简称为核磁试件），选择合适直径的圆柱形PVC管，将其截断成一定长度作为核磁试件的模具。根据表2-8所示的配合比制作核磁试件。表2-8核磁试件配合比编号白水泥（g）水（g）防冻剂（%）无机防冻剂有机防冻剂N0.46-JZ300138——N0.29-JZ30087——N0.46-W30013812—N0.29-W3008712—N0.46-Y300138—0.23N0.29-Y30087—0.15制作核磁试件时，首先将原材料放入润湿后的搅拌锅内，启动水泥净浆搅拌
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-16-机，手动控制慢速搅拌120s后，暂停搅拌30s，在暂停搅拌的过程中为了使水泥净浆得到充分搅拌，将搅拌锅内壁和搅拌叶片上的水泥净浆刮至锅内，再高速搅拌120s。待搅拌完成后立即将水泥净浆分两次装入预先制作好的PVC模具中，在装模过程中进行振捣，使试件内部致密，装模后在其表面覆盖一层塑料薄膜防止水分流失，并在标准养护条件下预养护12h和24h，最终成型高50mm，直径25mm的圆柱形核磁试件，如图2-3。为了防止核磁试件在大气中产生水分交换，预养后在核磁试件表面裹覆一层环氧树脂形成隔水层防止与外界进行水分交换，如图2-4。将裹覆环氧树脂的核磁试件放入-15℃的高低温箱中负温养护，如图2-5，并设置密集的测试时间点进行核磁共振测试。图2-3核磁试件示意图图2-4核磁试件表面裹覆环氧树脂
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于抗压强度的负温混凝土受冻临界强度研究[J]. 江守恒,董淑慧,朱卫中,李鹤斌,殷少辉. 混凝土与水泥制品. 2019(10)
[2]早期受冻环境对混凝土服役期性能的影响[J]. 胡晓鹏,彭刚,牛荻涛,杨超. 建筑材料学报. 2020(05)
[3]基于抗冻性的负温混凝土受冻临界强度研究[J]. 江守恒,董淑慧,朱卫中,李鹤斌,殷少辉. 混凝土与水泥制品. 2019(08)
[4]纤维素醚改性硫铝酸盐水泥浆体中可蒸发水的1H低场核磁弛豫特征[J]. 孙振平,穆帆远,康旺,王培铭,徐玲琳. 硅酸盐学报. 2019(08)
[5]基于低场核磁共振技术的水泥浆体凝结时间及早期强度分析[J]. 郎泽军,金丹,姚武. 建筑材料学报. 2020(01)
[6]基于低场核磁共振研究掺加磷石膏对水泥硬化体孔结构的影响[J]. 王学兵,王涛,刘劲松. 混凝土与水泥制品. 2018(11)
[7]铁路工程混凝土防冻剂研究现状与问题探讨[J]. 王振,李化建,黄法礼,易忠来,孙德易. 铁道建筑. 2018(08)
[8]-10℃即时受冻条件下外加剂和掺和料对负温混凝土性能影响[J]. 张思佳,纪国晋,陈建国,孔祥芝,马锋玲. 建筑材料学报. 2018(04)
[9]基于实测表面活化能的高原地区混凝土受冻临界强度预测[J]. 李雪峰,王华牢,刁波. 农业工程学报. 2018(08)
[10]冻融作用下岩石细观结构损伤的低场核磁共振研究[J]. 李杰林,刘汉文,周科平,朱龙胤. 西安科技大学学报. 2018(02)
博士论文
[1]硅酸盐水泥—硅灰复合胶凝材料低温水化特征研究[D]. 李瑶.大连理工大学 2016
[2]青藏高原地区混凝土抗冻设计及预防措施研究[D]. 李雪峰.东南大学 2015
[3]多因素影响下低温混凝土抗冻临界强度的研究[D]. 刘润清.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]基于电阻率法混凝土早期受冻损伤评价研究[D]. 桑源.哈尔滨工业大学 2018
[2]大掺量粉煤灰混凝土抗冻临界强度的研究[D]. 张勇.重庆交通大学 2017
[3]早龄期受冻水泥基材料的孔结构、抗渗性和强度研究[D]. 白帅.哈尔滨工业大学 2017
[4]养护制度对负温混凝土温度场及微观性能的影响[D]. 尹建.哈尔滨工业大学 2017
[5]复合胶凝材硬化浆体孔隙特征与其水化后钙矾石含量相互关系的试验研究[D]. 欧小强.西南交通大学 2017
[6]硅酸盐—硫铝酸盐复合胶凝材料的低温水化与微观特征[D]. 李沛然.哈尔滨工业大学 2016
[7]受冻混凝土的早期变形及冻害机理分析[D]. 于海洋.哈尔滨工业大学 2016
[8]早期冻融环境下混凝土性能的试验研究[D]. 郝冠军.重庆交通大学 2015
[9]基于核磁共振的矿山充填料浆水分和孔隙演变研究[D]. 艾凯明.中南大学 2014
[10]负温混凝土的抗冻临界强度及其与耐久性的关系研究[D]. 杜森.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3566836
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