超高性能混凝土排水管道的制备及性能研究

发布时间：2017-10-06 07:04

  本文关键词：超高性能混凝土排水管道的制备及性能研究

  更多相关文章： 超高性能混凝土 薄壁排水管道 制备 力学性能 抗氯离子性能 耐久性

【摘要】：市政排水管是城市发展必不可少的重要基础设施;其主要功能是将生活污水、工业废水及雨水进行汇集并及时的输送出去,以保障城市的正常运行。目前市政工程中常用的排水管道主要有普通混凝土管和塑料管两种。这两种管道在实际工程中存在着以下的问题:(1)管道强度不足,经常出现“爆管”的现象;(2)管道耐久性不良,在使用过程中容易出现老化和腐蚀破坏的问题;(3)普通混凝土管内壁过于粗糙,导致过流不顺畅,引起管道淤堵,不利于污水的排出。现有管道种类均不能很好的满足排水管使用需要,有必要研究新型的排水管道。超高性能混凝土是一种具有优异的力学性能和超高耐久性的水泥基复合材料,目前已经在高铁盖板等工程得以应用。从材料性能分析,其适用于制备排水管道,但目前国内对其研究和应用近于空白。有鉴于此,本文开展了超高性能混凝土排水管道的制备及性能研究,首先对超高性能混凝土的搅拌制度、养护制度及配合比进行了优化研究,随后采用泵送顶升工艺进行超高性能混凝土管道制备工艺研究,进而对管道的外压荷载及耐久性进行研究,最终得到性能满足国标要求的超高性能混凝土薄壁排水管道。本文进行的主要工作和所取得的主要成果如下:(1)研究了搅拌制度对超高性能混凝土工作性能和力学性能的影响。结果表明:搅拌制度对超高性能混凝土的工作性能影响较大。钢纤维应搅拌开始时加入,以保证其在混凝土中均匀分布;适当延长加入减水剂后的搅拌时间,能够进一步提高混凝土的流动性。(2)研究了初期养护温度及养护龄期对超高性能混凝土力学性能的影响。结果表明,初期养护温度与混凝土1d拆模强度呈正相关,而对混凝土最终强度影响较小,优选出了养护总时间为3d的最佳蒸汽养护制度Y2。(3)系统研究了多种矿物掺合料及纤维种类对超高性能混凝土的工作性能、力学性能的影响;优选出了抗压强度达到150MPa、流动度达到200mm的超高性能混凝土配比,其胶材组成为58%水泥+12%掺合料A+10%掺合料B+20%掺合料C,纤维种类选钢纤维为宜、其体积掺量取1.4%。(4)研究了制备超高性能混凝土管道的方法。结果表明,以塑料管道为内模,能够采用泵送顶升法制备出内壁光滑、无收缩裂缝的超高性能混凝土管道。(5)研究了不同钢纤维掺量和环筋配筋量对超高性能混凝土薄壁管道外压荷载性能的影响。结果表明,采用超高混凝土混凝土,能在减少壁厚和环筋配筋量的情况下,制备出性能符合国标要求的超高性能混凝土薄壁排水管。(6)采用超高性能混凝土和普通混凝土,对比研究了其抗氯离子性能和抗污水腐蚀性能。结果表明,超高性能混凝土抵抗氯离子侵蚀和污水腐蚀性能远优于普通混凝土,可大幅提高管道寿命。超高性能混凝土6h通电量在10C以下,比普通混凝土要低2个数量级,能够很好的保护好混凝土内部的钢筋不受氯离子的腐蚀;在实验的三种腐蚀环境下,超高性能混凝土也表现出了良好的耐腐蚀性,能够有效的提高排水管的使用寿命。
【关键词】：超高性能混凝土 薄壁排水管道 制备 力学性能 抗氯离子性能 耐久性
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528.73
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 绪论13-30
• 1.1 研究背景13-15
• 1.2 国内外研究概况15-29
• 1.2.1 目前市政管道的种类及特点15-16
• 1.2.2 混凝土管道的抗腐蚀性研究16-20
• 1.2.3 超高性能混凝土20-29
• 1.3 本文的主要研究内容29-30
• 第二章 原材料及试验方法30-47
• 2.1 原材料30-32
• 2.1.1 超高性能混凝土30-31
• 2.1.2 普通混凝土31-32
• 2.2 试验方法32-47
• 2.2.1 原材料试验方法32
• 2.2.2 超高性能混凝土工作性能检测方法32-33
• 2.2.3 超高性能混凝土强度试验方法33-37
• 2.2.4 超高性能混凝土管道外压荷载试验方法37-39
• 2.2.5 混凝土抗氯离子渗透性能试验方法39-43
• 2.2.6 混凝土耐腐蚀性能试验方法43-44
• 2.2.7 微观分析试验方法44-47
• 第三章 超高性能混凝土试验研究47-82
• 3.1 搅拌制度对超高性能混凝土性能的研究47-50
• 3.1.1 搅拌制度的设计47-49
• 3.1.2 试验结果及分析49-50
• 3.2 养护制度对超高性能混凝土性能的研究50-55
• 3.2.1 养护制度的设计50-51
• 3.2.2 试验结果及分析51-55
• 3.3 纤维品种及掺量对超高性能混凝土性能的影响55-62
• 3.3.1 单掺钢纤维对超高性能混凝土性能的影响55-57
• 3.3.2 单掺聚乙烯醇纤维对超高性能混凝土性能的影响57-60
• 3.3.3 混掺纤维对超高性能混凝土性能的影响60-62
• 3.4 矿物掺合料对超高性能混凝土性能的影响62-72
• 3.4.1 掺合料A、B及砂胶比对超高性能混凝土的影响62-70
• 3.4.2 掺合料C对超高性能混凝土的影响70-72
• 3.5 配合比优化72-80
• 3.5.1 试验方案及配比72-74
• 3.5.2 试验结果及分析74-80
• 3.6 本章小结80-82
• 第四章 超高性能混凝土管道的制备及力学性能研究82-94
• 4.1 超高性能管道制备工艺的研究82-86
• 4.1.1 超高性能管道的成型工艺82-85
• 4.1.2 管道的养护工艺85-86
• 4.2 管道外压荷载的研究86-93
• 4.2.1 试验方案86-87
• 4.2.2 超高性能混凝土素管外压荷载87-88
• 4.2.3 超高性能混凝土配筋管外压荷载88-90
• 4.2.4 不同配筋形式下的混凝土管道外压荷载90-93
• 4.3 本章小结93-94
• 第五章 超高性能混凝土管道耐久性研究94-111
• 5.1 超高性能混凝土管道耐久性的性能研究94-106
• 5.1.1 超高性能混凝土抗氯离子渗透性能95-96
• 5.1.2 超高性能混凝土耐腐蚀性性能96-106
• 5.2 机理分析106-109
• 5.2.1 扫描电镜试验分析106-108
• 5.2.2 压汞孔结构分析108-109
• 5.3 本章小结109-111
• 结论与展望111-113
• 1.结论111-112
• 2.创新点112
• 3.展望112-113
• 参考文献113-119
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果119-120
• 致谢120-121
• 附件121

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;中建四局 再创超高性能混凝土应用世界纪录[J];建筑;2011年08期

2 红亮;;新型超高性能混凝土的力学性能及工程运用研究[J];企业导报;2012年23期

3 刘斯凤,孙伟,张云升,李刚;新型超高性能混凝土的力学性能研究及工程应用[J];工业建筑;2002年06期

4 赖建中;孙伟;张云升;金祖权;;生态型超高性能混凝土的弯曲行为研究[J];武汉理工大学学报;2007年03期

5 佘斌;;超高性能混凝土的研究现状与展望[J];企业家天地下半月刊(理论版);2008年04期

6 佘伟;张云升;戎志丹;张文华;权基琢捚;;生态型超高性能混凝土的制备、流动性能与力学行为[J];商品混凝土;2009年04期

7 冯乃谦;;高性能混凝土与超高性能混凝土的发展和应用[J];施工技术;2009年04期

8 ;两岸三地高性能及超高性能混凝土学术研讨会在深圳召开[J];混凝土;2010年11期

9 Narald S.Müller;Jennifer C.Schezdt;俞琳;;超高性能混凝土的耐久性和可持续发展[J];商品混凝土;2012年01期

10 黄政宇;祖天钰;;纳米CaCO_3对超高性能混凝土性能影响的研究[J];硅酸盐通报;2013年06期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 阎培渝;冯建文;;超高性能混凝土应用现状[A];第十二届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2008年

2 周红梅;朱万旭;陈钰烨;王日艺;庞忠华;潘水兰;;超高性能混凝土试验及应用研究[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2010年

3 戎志丹;孙伟;张云升;;超高性能混凝土的制备及力学性能研究[A];第十二届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2008年

4 王晓梅;王U，

本文编号：981366