掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土力学性能及耐久性能试验研究

发布时间：2017-10-30 15:07

  本文关键词：掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土力学性能及耐久性能试验研究

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【摘要】：普通水泥混凝土是一种缺陷较多的脆性材料,在拉伸、冲击、振动、弯曲、疲劳等作用下易发生结构性破坏,为提高混凝土的抗弯拉强度、抗裂性、抗疲劳性和抗冲击性等路用性能,在普通混凝土中掺入粉煤灰及水镁石纤维可制得一种性能优良的新型纤维混凝土,即掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土。深入研究水镁石纤维/水泥基复合材料对提高水泥混凝土路面的使用性能及合理利用优势矿物资源具有重要意义。本文主要通过室内对比试验较为系统地研究了掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土的力学性能及耐久性能。首先根据配制路面混凝土的原材料技术要求,进行原材料优选及技术性质研究,设计合理的集料级配;提出掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土配合比设计的基本要求,结合混凝土配合比计算,采用正交试验法进行混凝土配合比设计,根据正交试验结果,利用极差计算法分析不同影响因素对掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土坍落度、7d及28d抗压、抗折强度的影响,以得到合理的配合比参数组合,再结合混凝土工作性试验研究结果,确定水镁石纤维路面混凝土的最优配合比。在最优配合比的基础上,重点研究水胶比、砂率、水镁石纤维体积率、粉煤灰掺量等不同因素对混凝土立方体抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、抗冲击性能、抗压弹性模量等力学性能及抗渗性、抗冻性、干缩性、抗碳化性等耐久性能的影响;最后利用SEM图片观察对掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土的微观结构进行分析。
【关键词】：水镁石纤维 路面混凝土 正交试验 力学性能 耐久性 微观结构
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题研究的背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 水镁石纤维混凝土国内研究现状11-13
• 1.2.2 掺粉煤灰路面混凝土国内外研究现状13-15
• 1.3 主要研究内容15-16
• 1.4 技术路线16-17
• 第二章 原材料性能试验研究17-27
• 2.1 水泥17
• 2.2 粉煤灰17-19
• 2.2.1 粉煤灰的技术性质17-18
• 2.2.2 粉煤灰的作用机理18-19
• 2.3 水镁石纤维19-20
• 2.3.1 水镁石纤维的物理及力学性质19-20
• 2.3.2 水镁石纤维的化学性质20
• 2.4 粗集料20-24
• 2.4.1 粗集料的技术性质20-21
• 2.4.2 粗集料筛分试验21-23
• 2.4.3 粗集料的合成级配23-24
• 2.5 细集料24-26
• 2.5.1 细集料技术性质24
• 2.5.2 细集料的级配组成24-26
• 2.6 高性能减水剂26
• 2.7 拌合水26
• 2.8 本章小结26-27
• 第三章 掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土配合比设计27-42
• 3.1 配合比设计的基本要求27-28
• 3.1.1 弯拉强度27
• 3.1.2 工作性27
• 3.1.3 耐久性27-28
• 3.2 掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土配合比计算28-31
• 3.2.1 28d配制弯拉强度28-29
• 3.2.2 水灰（胶）比29
• 3.2.3 砂率29-30
• 3.2.4 单位用水量30
• 3.2.5 单位水泥用量30-31
• 3.2.6 水镁石纤维用量31
• 3.2.7 砂石用量31
• 3.3 掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土正交试验31-37
• 3.3.1 试验参数选择32
• 3.3.2 正交试验方案32-34
• 3.3.3 试验结果及分析34-37
• 3.4 掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土的配合比优化37-40
• 3.4.1 砂率对工作性的影响37-38
• 3.4.2 减水剂掺量对工作性的影响38-39
• 3.4.3 纤维体积率对工作性的影响39-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第四章 掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土力学性能试验研究42-59
• 4.1 立方体抗压强度、抗折强度及折压比43-49
• 4.1.1 水胶比对抗压、抗折强度及折压比的影响44-45
• 4.1.2 砂率对抗压、抗折强度及折压比的影响45-47
• 4.1.3 纤维体积率对抗压、抗折强度及折压比的影响47-49
• 4.2 劈裂抗拉强度49-52
• 4.2.1 粉煤灰掺量对劈裂强度的影响49-51
• 4.2.2 纤维体积率对劈裂强度的影响51-52
• 4.3 抗冲击性能52-55
• 4.3.1 粉煤灰掺量对抗冲击性能的影响52-54
• 4.3.2 纤维体积率对抗冲击性能的影响54-55
• 4.4 抗压弹性模量55-57
• 4.4.1 纤维体积率对抗压弹性模量的影响55-56
• 4.4.2 抗压弹性模量与立方体抗压强度的关系56-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土耐久性试验研究59-77
• 5.1 抗渗性能59-63
• 5.1.1 混凝土渗透性机理59-60
• 5.1.2 抗水渗透试验方法及方案60
• 5.1.3 粉煤灰掺量对抗渗性能的影响60-62
• 5.1.4 纤维体积率对抗渗性能的影响62-63
• 5.2 抗冻性能63-67
• 5.2.1 混凝土冻融破坏机理63-64
• 5.2.2 抗冻性试验方法及方案64
• 5.2.3 水胶比对抗冻性的影响64-66
• 5.2.4 纤维体积率对抗冻性的影响66-67
• 5.3 干缩性能67-71
• 5.3.1 混凝土干缩机理68
• 5.3.2 干缩试验方法及方案68-69
• 5.3.3 纤维体积率对干缩性的影响69-70
• 5.3.4 粉煤灰的掺入对干缩性的影响70-71
• 5.4 抗碳化性能71-75
• 5.4.1 混凝土碳化过程72
• 5.4.2 碳化试验方法及方案72-73
• 5.4.3 粉煤灰掺量对水镁石纤维混凝土抗碳化性能的影响73-74
• 5.4.4 水镁石纤维的掺入对混凝土碳化性能的影响74-75
• 5.5 本章小结75-77
• 第六章 掺粉煤灰水镁石纤维路面混凝土的微观结构分析77-81
• 6.1 SEM样品的制备方法77-78
• 6.2 微观结构SEM图片观察及分析78-80
• 6.3 本章小结80-81
• 第七章 主要结论与展望81-83
• 7.1 主要结论81-82
• 7.2 展望82-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-88
• 在校期间发表的论文及取得的科研成果88

【参考文献】

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本文编号：1118118