-3℃～5℃环境下含有矿物掺和料的水泥水化特性研究

发布时间：2017-04-06 03:17

  本文关键词：-3℃～5℃环境下含有矿物掺和料的水泥水化特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：青藏铁路、青藏公路穿越的多年冻土区,沿线年平均地温在0℃~-4℃范围内,受负温环境影响,修筑的混凝土构筑物性能降低,从而影响结构的稳定和安全。当室外日均气温连续5天稳定低于5℃,混凝土结构工程应采取冬季施工措施,工序繁琐成本大,给施工带来不便同时影响经济效益。随着高性能混凝土的快速发展,矿物掺合料的合理有效利用对于提高混凝土性能至关重要。这些问题的出现需要我们对处于低负温条件并添加有矿物掺合料的水泥水化特性进行系统深入的研究。本文通过对原材料的物理化学性能以及热力学性能分析,重点从水泥水化这一过程入手,从水化程度、水泥石细观孔结构和水泥石宏观力学性能这三个研究角度出发:1、利用人工气候模拟试验箱在室内模拟恒定温度的水泥石凝结、硬化条件,在此基础上定量的测量计算了低负温养护环境下含有矿物掺合料的水泥水化程度;2、利用硬化混凝土气孔分析仪,对加工处理的水泥石试件进行细观孔结构分析;3、在实验室中制作相同养护条件的水泥石试件,进行抗压强度测定,反映出它的宏观力学性能;4、在试验过程中分析对比了水泥水化的几个主要影响因素之间的相互关系;5、对纯水泥净浆以及添加有矿物掺合料的水泥胶凝材料的特性以及水化机理进行了定性分析。经过大量试验和理论分析得出低负温条件添加矿物掺合料的水泥水化程度,水泥石的力学性能和孔结构特征。同时与标准养护条件下的水泥水化特性作对比,分析了它们之间的异同。另外将三者影响关系进行了对比分析,为进一步研究复合胶凝体系的水化过程及水化机理提供理论依据。研究结果表明:同一龄期下受低负温影响水泥水化程度下降,大孔增多,小孔减少,孔结构分布不均匀,水泥石强度降低;当添加矿物掺合料时早期水泥水化特性降低,通过试验数据分析,矿物掺合料有细化孔结构的作用;利用所得试验数据拟合出变化曲线,提出低负温条件下满足强度及耐久性要求的矿物掺合料最佳掺量为15%。同时本文介绍了低负温养护条件下水化热分析的理论基础以及一些主要参数的取值方法和水泥水化热的测定方法。本研究为在低负温环境下混凝土的合理应用提供理论依据,同时对于矿物掺合料的有效利用提供新的科学依据,对混凝土的设计施工以及后期养护有现实意义,对于水泥水化的研究进行了进一步的拓展。
【关键词】：低负温 矿物掺合料 水化程度 孔结构 强度
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U214;U414
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 选题背景及研究意义9-10
• 1.1.1 多年冻土区混凝土结构工程9
• 1.1.2 混凝土结构工程冬季施工养护9
• 1.1.3 工业废渣的合理有效利用9-10
• 1.1.4 论文研究意义10
• 1.2 国内外研究现状与分析10-13
• 1.2.1 水泥水化程度研究现状10-11
• 1.2.2 水泥石孔结构研究现状11-12
• 1.2.3 水泥石力学性能研究现状12-13
• 1.2.4 该研究领域存在的主要问题13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 1.4 论文的创新点14-15
• 2 水化程度15-32
• 2.1 引言15
• 2.2 试验材料及试验仪器15-16
• 2.3 试验16-20
• 2.4 试验结果及讨论20-30
• 2.4.1 不同养护温度对水泥水化程度影响22-25
• 2.4.2 不同水灰比对水泥水化程度影响25-27
• 2.4.3 不同比例矿物掺合料对水泥水化程度影响27-30
• 2.4.4 不同养护龄期对水泥水化程度影响30
• 2.5 小结30-32
• 3 孔结构32-52
• 3.1 引言32
• 3.2 试验材料及试验仪器32-33
• 3.3 试验33-34
• 3.4 试验结果与讨论34-51
• 3.4.1 不同养护温度对水泥石孔结构影响34-40
• 3.4.2 不同水灰比对水泥石孔结构影响40-46
• 3.4.3 不同比例矿物掺合料对水泥石孔结构影响46-51
• 3.5 小结51-52
• 4 水泥石力学性能52-66
• 4.1 引言52
• 4.2 试验材料及试验仪器52-53
• 4.3 试验方法53-54
• 4.4 试验结果与讨论54-65
• 4.4.1 不同养护温度对水泥石力学性能影响57-58
• 4.4.2 不同水灰比对水泥石力学性能影响58-62
• 4.4.3 不同比例矿物掺合料对水泥石力学性能影响62-64
• 4.4.4 不同养护龄期对水泥石强度影响64-65
• 4.5 小结65-66
• 结论66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 攻读学位期间的研究成果72
• 发表学术论文72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘秉金;利用废砼渣 生产再生水泥[J];中国建材;1993年02期

2 陈悦;热导式等温量热仪在水泥水化研究中的应用[J];现代科学仪器;2005年05期

3 唐明;;对水泥水化反应后期动力学方程的一点补充想法[J];辽宁建筑工程学院学报;1983年02期

4 张敬乾,翟滨,宋文静;抗酸水泥的研制[J];大连轻工业学院学报;1998年04期

5 马保国,张莉,董荣珍,张平均,朱洪波,钟开红;锌盐对水泥水化历程的影响[J];建筑材料学报;2004年04期

6 李敏;雷氏法和试饼法测定水泥安定性对比试验分析[J];云南建材;1997年04期

7 孙玉慧;于志明;樊晓敏;;芦苇和水泥相适性的研究[J];福建林学院学报;2011年03期

8 吴浪;宋固全;雷斌;;基于多相水化模型的水泥水化动力学研究[J];混凝土;2010年06期

9 刘光宗;方水平;陈小燕;;基于各相矿物组成含量的水泥水化动力学模型[J];四川建筑科学研究;2012年01期

10 朱伯雷;刘维维;王猛;张超;;高海拔地区水泥安定性指标评价方法研究[J];公路;2012年06期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 董荣珍;马保国;朱洪波;许永和;;热-电模型(H-E模型)方法研究水泥初始水化结构与历程[A];中国硅酸盐学会混凝土水泥制品分会第七届理事会议暨学术交流大会论文集[C];2005年

2 王茹;施小鑫;王培铭;;苯丙和丁苯乳液对水泥早期水化的影响对比[A];第五届全国商品砂浆学术交流会论文集（5th NCCM）[C];2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 田晓敏;复合低掺量水泥红粘土力学及耐久性能研究[D];内蒙古农业大学;2016年

2 邓晓;-3℃～5℃环境下含有矿物掺和料的水泥水化特性研究[D];兰州交通大学;2016年

  本文关键词：-3℃～5℃环境下含有矿物掺和料的水泥水化特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：288178