高电阻率混凝土的制备及性能研究

发布时间：2021-05-01 04:55

　　普通混凝土是介于导体和绝缘体之间的一种工程材料,高电阻率混凝土是在普通混凝土中掺入一些材料以提高其绝缘性能,其广泛应用于地铁、电力工程。由于高电阻率混凝土密实性好、具有电阻率大的特性,因此能够有效减缓地铁工程中杂散电流引起的钢筋锈蚀问题。同时其应用于电力工程也能解决工程中的“跨步触电”现象,故高电阻率混凝土在未来有着非常广阔的发展前景。本文以P.0 42.5级水泥为基体材料,探讨水灰比、水泥用量、沸石粉、粉煤灰、硅灰、聚丙烯纤维等因素对混凝土电阻率的影响规律。结果表明:沸石粉、粉煤灰、硅灰、聚丙烯纤维对电阻率均有提升作用且提升效果按硅灰、粉煤灰、沸石粉、聚丙烯纤维依次递减。其中以15wt%硅灰取代水泥,混凝土电阻率可以达到普通混凝土的3.67倍。在水泥用量、掺合料种类一定的条件下,设计正交试验,以28d混凝土电阻率作为性能参考指标,选取较优的配合比并进行优化处理,确定制备高电阻率混凝土最优配合比。采用XRD、SEM测试手段对混凝土的成分及微观结构进行了表征,结果表明:按照试验最优配合比制备的混凝土,其28d电阻率为550Ω.m、抗压强度为54.7MPa。混凝土内部相互连通的孔隙较少,微... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 混凝土导电机理
        1.2.2 混凝土电阻率影响因素
        1.2.3 混凝土电阻率的测试方法
    1.3 存在的问题
    1.4 研究目的与研究内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
    1.5 技术路线
第二章 实验原料、设备及试验方法
    2.1 实验原料
        2.1.1 硅酸盐水泥
        2.1.2 集料
        2.1.3 掺合料
        2.1.4 聚丙烯纤维
        2.1.5 水
        2.1.6 减水剂
        2.1.7 其他实验原料
    2.2 实验设备
    2.3 设计步骤和参数选择
        2.3.1 混凝土配合比设计步骤
        2.3.2 混凝土配合比的参数选择
    2.4 试件、电极的制备工艺
        2.4.1 试件制备
        2.4.2 电极制备
    2.5 电阻率定义
    2.6 混凝土性能测定方法
        2.6.1 电阻率测定
        2.6.2 抗压强度测定
        2.6.3 放射性测定
        2.6.4 Cl~-含量测定
        2.6.5 耐候性测定
        2.6.6 扫描电镜分析(SEM)
        2.6.7 X射线衍射分析(XRD)
    2.7 本章小结
第三章 混凝土电阻率的影响因素研究
    3.1 水灰比对混凝土电阻率的影响
        3.1.1 实验
        3.1.2 结果与分析
    3.2 水泥用量对混凝土电阻率的影响
        3.2.1 实验
        3.2.2 结果与分析
    3.3 掺合料对混凝土电阻率的影响
        3.3.1 沸石粉掺量对混凝土电阻率的影响
        3.3.2 粉煤灰掺量对混凝土电阻率的影响
        3.3.3 硅灰掺量对混凝土电阻率的影响
    3.4 聚丙烯纤维对混凝土电阻率的影响
        3.4.1 实验
        3.4.2 结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 高电阻率混凝土配合比设计及优化
    4.1 实验
    4.2 正交试验结果分析
    4.3 粉煤灰掺量优化
        4.3.1 实验
        4.3.2 结果与分析
        4.3.3 成本、环保评估
    4.4 硅灰掺量优化
        4.4.1 实验
        4.4.2 结果与分析
        4.4.3 成本、环保评估
    4.5 本章小结
第五章 高电阻率混凝土的性能测试分析
    5.1 混凝土放射性测定
        5.1.1 混凝土放射性的测试过程
        5.1.2 测试结果
        5.1.3 测试分析
    5.2 混凝土Cl~-含量的测定
        5.2.1 混凝土氯离子含量的测试过程
        5.2.2 测试结果
        5.2.3 测试分析
    5.3 混凝土耐候性的测定
        5.3.1 混凝土耐候性能的测试过程
        5.3.2 测试结果
        5.3.3 测试分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土表面电阻率与电通量的相关性研究[J]. 张贺,杨辉,俞海勇.  混凝土与水泥制品. 2016(06)
[2]新拌混凝土电阻率特性研究[J]. 唐鹏程,李彪.  公路工程. 2016(03)
[3]早龄期水泥基材收缩与电学性能相关性[J]. 史文冲,肖莲珍,邹迪,付雅琴.  武汉工程大学学报. 2016(01)
[4]环境温度和湿度对导电混凝土电热性能的影响[J]. 范道波,赵若红,徐安,吴昱,甘可.  中国科技论文. 2016(01)
[5]环境标志产品预拌混凝土检测方法研究[J]. 巩亚敏,康惠荣.  中国科技信息. 2014(Z2)
[6]自密实混凝土性能及其在核电工程中的应用[J]. 付传清,金贤玉,金南国,龚灵力.  混凝土. 2014(08)
[7]不同养护条件下掺合料对低温混凝土强度发展的影响[J]. 田悦,李瑶.  混凝土. 2014(07)
[8]外掺材料对多孔水泥混凝土胶浆强度的影响研究[J]. 程远志,甘旭东.  安徽水利水电职业技术学院学报. 2014(02)
[9]粉煤灰掺量对水泥浆体电阻率与自收缩的影响[J]. 廖宜顺,魏小胜,左义兵.  建筑材料学报. 2014(03)
[10]混凝土早龄期电阻率与后期抗压强度间的相关性试验[J]. 赵卓,李整建,申磊,鲁春晓.  混凝土. 2013(10)

硕士论文
[1]钢纤维超吸水聚合物高性能混凝土耐腐蚀性能试验研究[D]. 唐瑞.宁夏大学 2013
[2]掺合料对水泥石电阻率影响的试验研究[D]. 杨伟松.湖南大学 2010
[3]我国矿山尾矿、废石综合利用现状及其管理制度建设研究[D]. 杜林华.中国地质大学（北京） 2008



本文编号：3170154