自密实混凝土配合比设计方法及其性能研究

发布时间：2017-07-19 18:36

  本文关键词：自密实混凝土配合比设计方法及其性能研究

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【摘要】：自密实混凝土由于具有在浇筑过程中不需要任何振捣就可以达到密实成型以及硬化后具有良好的力学性能和耐久性能的优点而备受关注。然而,目前国内外尚未有统一的自密实混凝土配合比设计方法。本文分别对采用致密堆积法和改进的比表面积法计算自密实混凝土的配合比的参数进行了探讨,并采用正交设计方法进行了优化和回归分析。最后对采用两种方法制备的自密实混凝土的力学性能、耐久性能和微观界面结构进行了研究和分析,并与绝对体积法设计的普通混凝土进行了对比。实验结果表明:采用致密堆积法设计自密实混凝土配合比时,浆体富余系数n对自密实混凝土工作性的影响最为显著,且当n为1.9时混凝土的工作性、抗压强度比和力学性能均最优。同时利用回归分析拟合得到浆体富余系数n和扩展度之间的回归方程。采用改进的比表面积法计算的自密实混凝土的配合比时,砂包裹平均包裹厚度d和浆体平均包裹厚度t?是对自密实混凝土工作性影响较为显著的因素。当d为0.9 mm和t?为0.12 mm及以上时,各强度等级自密实混凝土强度和扩展度以及抗压强度比均达到最大值。此时自密实混凝土的工作性最佳,所制备的混凝土试件最密实,能达到自密实混凝土的设计要求。同样本文利用回归分析方法也得到了砂包裹平均包裹厚度d和浆体平均包裹厚度t?与自密实混凝土扩展度之间的拟合方程。微观分析方面,经过对混凝土粗骨料-水泥石界面过渡区的显微硬度分析。得出自密实混凝土界面过渡区形态要好于普通混凝土。这从微观角度上解释了自密实混凝土的耐久性在一定程度上要优于普通混凝土的原因。
【关键词】：自密实混凝土 配合比设计 改进比表面法 致密堆积法
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 论文研究背景9
• 1.2 国内外研究应用现状9-10
• 1.2.1 自密实混凝土应用现状9-10
• 1.2.2 自密实混凝土配合比设计方法研究应用现状10
• 1.3 论文研究目的和意义10-11
• 1.4 论文研究的主要内容11-12
• 1.4.1 论文研究内容11-12
• 1.4.2 创新点12
• 1.5 配制自密实混凝土的基本原理12-16
• 1.5.1 自密实混凝土流变学原理12-14
• 1.5.2 自密实混凝土配制依据14-16
• 第二章 试验方法16-28
• 2.1 原材料16-18
• 2.1.1 水泥16
• 2.1.2 细骨料16-17
• 2.1.3 粗骨料17
• 2.1.4 粉煤灰17
• 2.1.5 矿渣微粉17-18
• 2.1.6 减水剂18
• 2.2 仪器设备18-21
• 2.3 试验方法21-28
• 2.3.1 混凝土的搅拌21-22
• 2.3.2 自密实混凝土工作性测试方法22-24
• 2.3.3 混凝土试件的制备24
• 2.3.4 混凝土试件的养护24-25
• 2.3.5 混凝土抗压强度的测定方法25
• 2.3.6 混凝土抗折强度的测定方法25
• 2.3.7 混凝土压力泌水率试验方法25-26
• 2.3.8 混凝土含气量试验方法26-28
• 第三章 致密堆积法制备自密实混凝土28-48
• 3.1 混凝土配合比设计28-32
• 3.1.1 骨料致密堆积系数 α、β 的测定28-30
• 3.1.2 致密堆积法自密实混凝土配合比的计算30-32
• 3.1.3 致密堆积法配合比设计计算程序32
• 3.2 正交试验对配合比优化及各因素水平方差分析32-36
• 3.2.1 正交设计对致密堆积法自密实混凝土配合比优化32-36
• 3.2.2 正交实验结果方差分析36
• 3.3 致密堆积法回归分析36-39
• 3.3.1 回归方程的计算36-39
• 3.3.2 回归方程的可信度检验及精度分析39
• 3.4 致密堆积法自密实混凝土力学性能39-47
• 3.4.1 致密堆积法自密实混凝土抗压强度和抗折强度39-44
• 3.4.2 致密堆积法自密实混凝土抗压强度比44-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 采用改进的比表面积法制备自密实混凝土48-69
• 4.1 骨料比表面积计算48-51
• 4.1.1 骨料比表面积基本模型48-49
• 4.1.2 粗骨料比表面积计算49-50
• 4.1.3 细骨料比表面积计算50
• 4.1.4 骨料空隙率计算50-51
• 4.2 改进的比表面积法自密实混凝土配合比计算51-54
• 4.2.1 骨料用量的计算51-52
• 4.2.2 净浆各组分用量计算52-54
• 4.2.3 改进的比表面积法配合比设计计算程序54
• 4.3 正交试验对配合比优化及各因素水平方差分析54-58
• 4.3.1 正交设计对改进比表面积法自密实混凝土配比优化54-58
• 4.3.2 正交实验结果方差分析58
• 4.4 比表面积法回归分析58-61
• 4.4.1 回归方程的计算58-61
• 4.4.2 回归分析相关性检验61
• 4.5 改进比表面积法自密实混凝土力学性能61-67
• 4.5.1 改进比表面积法自密实混凝土抗压强和抗折强度61-65
• 4.5.2 改进比表面积法抗压强度比65-67
• 4.6 本章小结67-69
• 第五章 自密实混凝土耐久性能研究69-85
• 5.1 冻融循环试验69-72
• 5.1.1 实验方法69-70
• 5.1.2 实验结果与分析70-72
• 5.2 碳化试验72-74
• 5.3 自密实混凝土真空饱水率测定74-75
• 5.4 抗氯离子渗透试验75-76
• 5.5 抗硫酸盐侵蚀试验76-78
• 5.6 自密实混凝土微观界面研究78-84
• 5.6.1 界面过渡区显微硬度测试试样制备及测试方法79
• 5.6.2 界面过渡区显微硬度分析79-83
• 5.6.3 自密实混凝土微观界面形貌分析83-84
• 5.7 本章小结84-85
• 第六章 结论85-87
• 6.1 结论85-86
• 6.2 展望86-87
• 参考文献87-92
• 致谢92-93
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文93

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