锂渣掺和料对混凝土耐久性影响的试验研究

发布时间：2021-10-20 22:14

　　锂渣是工业生产碳酸锂而产生的废渣,来源广泛、价格低廉,化学成分与水泥相似,具有很好的火山灰活性。锂渣代替水泥制备混凝土,不但能综合利用工业废渣,减小锂渣的环境污染,也能够增进绿色混凝土和环境友好型社会的发展。同时,随着社会迅速发展,环境日益恶化,建筑材料和建筑结构的性能逐渐衰退和劣化,常常造成混凝土结构耐久性不足、结构破坏严重而不能满足设计要求。于是,不少学者积极地关注和重视相关混凝土的耐久性方面。为了探寻锂渣在混凝土中的优势,本文开展锂渣作为掺和料对混凝土耐久性能方面的影响研究。根据试验的论证与分析,本文完成了如下工作:1.通过正交试验设计,采用正交分析法与效应计算分析法,研究了水胶比、锂渣掺量和细度对锂渣混凝土抗压强度的影响规律,确定了锂渣混凝土的最优配比和锂渣掺合料的最优掺量。结果显示:各因素对混凝土抗压强度影响的次序为水胶比 > 锂渣掺量>锂渣细度;锂渣混凝土的初期抗压强度基本上小于普通混凝土或与其相当,而后期抗压强度总体上都大于普通混凝土。锂渣混凝土的最优配比为:水胶比0.342 ,锂渣掺量20%,锂渣细度7.5% ;锂渣掺合料的最优掺量为:20%。2.结合现有混... 

【文章来源】：华东交通大学江西省

【文章页数】：132 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 锂渣混凝土的发展
        1.1.2 混凝土耐久性研究的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 常用矿物掺合料对混凝土的影响研究
        1.2.2 锂渣掺和料对混凝土的影响研究
        1.2.3 冻融循环作用下混凝土耐久性的研究现状
            1.2.3.1 混凝土抗冻性的研究
            1.2.3.2 冻融作用后混凝土力学性能的研究
        1.2.4 碳化作用下混凝土耐久性研究现状
            1.2.4.1 混凝土抗碳化性能的研究
            1.2.4.2 碳化作用后混凝土力学性能的研究
        1.2.5 酸雨作用下混凝土的耐久性研究现状
            1.2.5.1 混凝土耐酸蚀性的研究
            1.2.5.2 酸雨腐蚀后混凝土力学性能的研究
    1.3 本文研究的主要内容
    1.4 本文框架图
第二章 原材料与试验方法
    2.1 原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 锂渣
        2.1.3 细骨料
        2.1.4 粗骨料
        2.1.5 减水剂
        2.1.6 化学试剂
        2.1.7 二氧化碳
        2.1.8 水
    2.2 试验方法
        2.2.1 基本力学性能试验方法
            2.2.1.1 抗压强度试验方法
            2.2.1.2 劈裂抗拉强度试验方法
        2.2.2 冻融试验方法
        2.2.3 碳化试验方法
        2.2.4 模拟酸雨腐蚀试验方法
        2.2.5 动弹性模量试验方法
        2.2.6 扫描电镜试验方法
第三章 锂渣混凝土配合比和基本力学性能
    3.1 引言
    3.2 正交试验设计
        3.2.1 影响因数选择
        3.2.2 试验方案
    3.3 正交试验结果与分析
        3.3.1 极差分析
        3.3.2 方差分析
        3.3.3 最优配比
            3.3.3.1 最优方案下的指标值的点估计
            3.3.3.2 最优方案下的指标值的区间估计
    3.4 锂渣混凝土抗压强度的变化规律
        3.4.1 锂渣掺量对混凝土抗压强度的影响规律
        3.4.2 水胶比对锂渣混凝土抗压强度的影响规律
        3.4.3 锂渣细度对锂渣混凝土抗压强度的影响规律
    3.5 本章小结
第四章 锂渣混凝土抗压强度预测模型
    4.1 引言
    4.2 建模方法与模型评价原则
        4.2.1 SPSS逐步回归分析法和非线性回归法
            4.2.1.1 SPSS逐步回归分析法
            4.2.1.2 非线性回归法
        4.2.2 数据排异准则和评价模型方法
            4.2.2.1 数据排异准则
            4.2.2.2 评价模型方法
    4.3 锂渣混凝土抗压强度预测模型
        4.3.1 试验数据
        4.3.2 模型形式
        4.3.3 各模型结果与分析
            4.3.3.1 模型1的结果与分析
            4.3.3.2 模型2的结果与分析
            4.3.3.3 模型3的结果与分析
            4.3.3.4 模型4的结果与分析
            4.3.3.5 模型5的结果与分析
        4.3.4 最优模型
    4.4 本章小结
第五章 冻融循环作用下锂渣混凝土的耐久性研究
    5.1 引言
    5.2 混凝土冻融破坏的机理
    5.3 试验设计
        5.3.1 配合比及试件分组
        5.3.2 评价指标
    5.4 试验现象与结果分析
        5.4.1 冻融循环作用下锂渣混凝土试件的外观形态
            5.4.1.1 水中冻融作用下混凝土试件的外观形态
            5.4.1.2 盐溶液中冻融作用下混凝土试件的外观形态
        5.4.2 冻融循环作用下锂渣混凝土的质量变化规律
            5.4.2.1 锂渣掺量对混凝土质量损失的影响及机理分析
            5.4.2.2 冻融介质对混凝土质量损失的影响及机理分析
        5.4.3 冻融循环作用下锂渣混凝土动弹性模量的变化规律
            5.4.3.1 锂渣掺量对混凝土动弹性模量的影响及机理分析
            5.4.3.2 冻融介质对混凝土动弹性模量的影响及机理分析
        5.4.4 冻融循环作用下锂渣混凝土抗压强度的变化规律
            5.4.4.1 锂渣掺量对混凝土抗压强度的影响及机理分析
            5.4.4.2 冻融介质对混凝土抗压强度的影响及机理分析
        5.4.5 微观分析
            5.4.5.1 不同锂渣掺量的混凝土微观分析
            5.4.5.2 不同冻融环境下锂渣混凝土的微观分析
    5.5 本章小结
第六章 碳化作用下锂渣混凝土的耐久性研究
    6.1 引言
    6.2 混凝土碳化机理
    6.3 试验设计
        6.3.1 配合比及试件分组
        6.3.2 评价指标
    6.4 试验结果与分析
        6.4.1 碳化作用下锂渣混凝土的质量变化规律
            6.4.1.1 碳化时间对混凝土质量变化的影响及机理分析
            6.4.1.2 锂渣掺量对混凝土质量变化的影响及机理分析
        6.4.2 碳化作用下锂渣混凝土动弹性模量的变化规律
        6.4.3 碳化作用下锂渣混凝土劈裂抗拉强度的变化规律
            6.4.3.1 劈裂抗拉试验破坏现象
            6.4.3.2 碳化时间对混凝土劈裂抗拉强度的影响及机理分析
            6.4.3.3 锂渣掺量对混凝土劈裂抗拉强度的影响及机理分析
        6.4.4 碳化作用下锂渣混凝土的碳化深度变化规律
            6.4.4.1 碳化现象
            6.4.4.2 碳化时间对混凝土碳化深度的影响及机理分析
            6.4.4.3 锂渣掺量对混凝土碳化深度的影响及机理分析
        6.4.5 微观分析
    6.5 本章小结
第七章 模拟酸雨腐蚀作用下锂渣混凝土的耐久性研究
    7.1 引言
    7.2 混凝土酸雨侵蚀机理
    7.3 模拟酸雨溶液的配置
    7.4 试验设计
        7.4.1 配合比及试件分组
        7.4.2 评价指标
    7.5 试验现象与结果分析
        7.5.1 模拟酸雨作用下锂渣混凝土的外观现象
            7.5.1.1 锂渣掺量对混凝土外观损伤的影响
            7.5.1.2 酸雨溶液PH对混凝土外观损伤的影响
            7.5.1.3 硫酸根离子浓度对混凝土外观损伤的影响
        7.5.2 模拟酸雨作用下锂渣混凝土的质量变化规律
            7.5.2.1 锂渣掺量对混凝土质量变化的影响及机理分析
            7.5.2.2 酸雨溶液PH对混凝土质量变化的影响及机理分析
            7.5.2.3 硫酸根离子浓度对混凝土质量变化的影响及机理分析
        7.5.3 模拟酸雨作用下锂渣混凝土的抗压强度变化规律
            7.5.3.1 锂渣掺量对混凝土抗压强度的影响
            7.5.3.2 酸雨溶液PH对混凝土抗压强度的影响
            7.5.3.3 硫酸根离子浓度对混凝土抗压强度的影响
            7.5.3.4 模拟酸雨作用下混凝土抗压强度的变化机理
        7.5.4 模拟酸雨作用下锂渣混凝土的中性化深度变化规律
            7.5.4.1 中性化深度试验现象
            7.5.4.2 锂渣掺量对混凝土中性化深度的影响及机理分析
            7.5.4.3 酸雨溶液PH对混凝土中性化深度的影响及机理分析
            7.5.4.4 硫酸根离子浓度对混凝土中性化深度的影响及机理分析
        7.5.5 微观分析
            7.5.5.1 不同锂渣掺量混凝土的微观分析
            7.5.5.2 不同模拟酸雨作用下锂渣混凝土的微观分析
    7.6 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]多因素影响下锂渣混凝土的组分优化分析研究[J]. 许开成,毕丽苹,陈梦成.  混凝土. 2016(08)
[2]冻融循环作用下盐分对混凝土耐久性影响的试验研究[J]. 田俊壮,夏慧芸,牛昌昌,张雷,陈华鑫.  混凝土与水泥制品. 2016(03)
[3]不同亲水性能的纤维对混凝土抗冻耐久性的影响[J]. 何柏,谢凌志,刘泉,张生.  四川大学学报(工程科学版). 2016(02)
[4]掺锂渣钢筋混凝土梁的受弯性能试验研究[J]. 许开成,聂行,陈梦成,阳翌舒.  铁道建筑. 2016(03)
[5]锂渣混凝土的孔结构参数与活性评价研究[J]. 吴福飞,陈亮亮,赵经华,侍克斌,董双快.  人民长江. 2015(16)
[6]锂渣混凝土抗压与劈拉试验研究[J]. 郭江华,侍克斌.  粉煤灰. 2015(04)
[7]掺锂渣再生粗骨料混凝土抗压强度试验研究[J]. 于江,严文龙,秦拥军,罗玲.  混凝土与水泥制品. 2015(08)
[8]不同复合矿物掺合料对混凝土长期性能的影响差异[J]. 王喆,王栋民.  硅酸盐通报. 2015(08)
[9]掺锂渣再生混凝土劈裂抗拉强度试验研究[J]. 严文龙,于江,秦拥军,罗玲.  新疆大学学报(自然科学版). 2015(03)
[10]锂渣混凝土的氯离子渗透性能与活性评价[J]. 吴福飞,陈亮亮,侍克斌,慈军,郭江华.  科学技术与工程. 2015(17)

博士论文
[1]一般大气环境多因素作用下钢纤维混凝土耐久性研究[D]. 王艳.西安建筑科技大学 2011
[2]冻融环境多因素耦合作用混凝土结构耐久性研究[D]. 肖前慧.西安建筑科技大学 2010
[3]一般大气环境多因素作用混凝土中性化性能研究[D]. 牛建刚.西安建筑科技大学 2008
[4]冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究[D]. 冀晓东.大连理工大学 2007

硕士论文
[1]模拟酸雨环境下掺锂渣钢筋混凝土梁纯弯性能研究[D]. 聂行.华东交通大学 2016
[2]冻融循环下混凝土力学性能试验及损伤演化研究[D]. 邢凯.长安大学 2015
[3]二氧化碳强化再生骨料改进其性能的研究[D]. 李亚可.湖南大学 2014
[4]海水冻融循环作用下活性粉末混凝土的耐久性研究[D]. 王华.北京交通大学 2014
[5]环境及荷载对复掺锂渣钢渣混凝土氯离子渗透性能的影响[D]. 吴福飞.新疆农业大学 2013
[6]复掺锂渣、钢渣高性能混凝土强度及早期抗裂性能试验研究[D]. 李志军.新疆农业大学 2013
[7]水泥细度与碱硫含量对混凝土强度发展的影响[D]. 曲艳召.重庆大学 2012
[8]锂渣高性能混凝土强度预测及圆环法早期抗裂性试验研究[D]. 张善德.新疆农业大学 2011
[9]锂渣高性能混凝土收缩与抗裂性能研究[D]. 王国强.新疆农业大学 2011
[10]高性能再生混凝土耐酸雨侵蚀性能研究及环境协调性评价[D]. 邹伟.中南大学 2011



本文编号：3447682