大掺量矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀性能研究

发布时间：2017-08-04 00:05

  本文关键词：大掺量矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀性能研究

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【摘要】：氯离子的侵入是造成氯盐环境下混凝土结构耐久性破坏的主要原因。目前,矿物掺合料因其良好的环境友好性和火山灰活性等特点被逐步用于混凝土的制备中,以降低混凝土的环境负荷和提高其耐久性能,并在海港码头、跨海大桥等氯盐环境下的工程结构中得到广泛应用。本文以大掺量矿物掺合料混凝土(总掺量为50%～70%,粉煤灰掺量和矿粉掺量均为15%～55%)为研究对象,开展了混凝土抗压强度试验、6h电通量试验和氯离子扩散系数的电迁移试验,分析了大掺量矿物掺合料混凝土的力学性能和抗氯盐侵蚀性能,并建立了大掺量矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀性能的多因素模型。本文主要研究内容和结论有:1、基于正交设计和全系列设计的试验方法,制备了 15组大掺量矿物掺合料混凝土,并对其开展了抗压强度试验、6h电通量试验和氯离子扩散系数的电迁移试验,分析了水胶比、粉煤灰掺量、矿粉掺量和矿物掺合料组合等因素对混凝土 28d抗压强度以及28d和56d的抗氯盐侵蚀性能的影响规律。研究表明,大掺量矿物掺合料混凝土 28d的抗压强度随水胶比的增大而减小,随粉煤灰掺量和矿粉掺量的增大而降低,且在总掺量和水胶比相同的情况下,增加粉煤灰掺量会导致混凝土强度的降低;大掺量矿物掺合料混凝土的抗氯盐侵蚀性能随着矿物掺合料总掺量的增加(从50%增至70%)而逐渐提高,总掺量相等时,粉煤灰掺量与矿粉掺量相同的混凝土具有最佳的抗氯盐侵蚀性能。2、通过统计分析,对大掺量矿物掺合科混凝土氯离于扩散系数和电通量间的相关性以及28d龄期和56d龄期混凝土的抗氯盐侵蚀性能的相关性进行了研究,结果表明,大掺量矿物掺合料混凝土的6h电通量和氯离子扩散系数之间具有良好的线性关系,28d龄期和56d龄期的大掺量矿物掺合料混凝土的抗氯盐侵蚀性能之间也具有较好的线性相关性。3、对正交设计的9组大掺量矿物掺合料混凝土的抗压强度和抗氯盐侵蚀性能的试验结果进行极差分析和方差分析,分析了水胶比、矿物掺合料总掺量、粉煤灰和矿粉的掺量比例对大掺量矿物掺合料混凝土强度以及电场加速条件下抗氯盐侵蚀性能影响的主次关系和显著程度。研究结果表明,影响大掺量矿物掺合料混凝土抗压强度和抗氯盐侵蚀性能的主次顺序为:水胶比矿物掺合料总掺量粉煤灰和矿粉的掺量比例。4、基于最小二乘法和9组正交试验数据建立了大掺量矿物掺合料混凝土电通量和氯离子扩散系数的多因素模型,并通过显著性检验和相关系数分析验证了所建立的预测模型与试验数据具有较高的吻合度;进而利用其余6组混凝土的电通量和氯离子扩散系数实测值与模型预测值进行对比,证明了模型的正确性和有效性。与线性模型相比,所建立的大掺量矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀性能的多因素耦合模型具有更高的相关系数,更能合理地反映大掺量矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀性与各因素间的相关关系。
【关键词】：混凝土 大掺量矿物掺合料 抗氯盐侵蚀性能 多因素模型 耐久性
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-26
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.2 大掺量矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀性能研究现状13-20
• 1.2.1 矿物掺合料改善混凝土抗氯盐侵蚀性能的作用机理13-14
• 1.2.2 大掺量粉煤灰混凝土抗氯盐侵蚀性能研究现状14-16
• 1.2.3 大掺量矿渣微粉混凝土抗氯盐侵蚀性能研究现状16-18
• 1.2.4 大掺量复掺粉煤灰和矿渣混凝土的抗氯盐侵蚀性能研究现状18-20
• 1.3 混凝土抗氯盐侵蚀性能的多因素模型研究现状20-25
• 1.4 本文主要研究内容25-26
• 第二章 大掺量矿物掺合料混凝土的制备与性能测试方法26-49
• 2.1 混凝土原材料26-32
• 2.1.1 水泥26-27
• 2.1.2 粗骨料27-29
• 2.1.3 细骨料29-31
• 2.1.4 矿物掺合料31-32
• 2.1.5 减水剂32
• 2.2 混凝土的制备32-38
• 2.2.1 配合比设计32-34
• 2.2.2 配合比计算34
• 2.2.3 混凝土的制备34-38
• 2.3 混凝土的性能测试方法38-47
• 2.3.1 抗压强度试验38-40
• 2.3.2 电通量试验40-42
• 2.3.3 氯离子扩散系数试验42-47
• 2.4 小结47-49
• 第三章 大掺量矿物掺合料混凝土强度与抗氯盐侵蚀性能分析49-84
• 3.1 混凝土强度的影响因素分析49-53
• 3.1.1 水胶比对混凝土强度的影响50
• 3.1.2 粉煤灰掺量对混凝土强度的影响50-51
• 3.1.3 矿粉掺量对混凝土强度的影响51-52
• 3.1.4 矿物掺合料组合对混凝土强度的影响52-53
• 3.2 混凝土电通量的影响因素分析53-63
• 3.2.1 水胶比对混凝土电通量的影响55-57
• 3.2.2 粉煤灰掺量对混凝土电通量的影响57-59
• 3.2.3 矿粉掺量对混凝土电通量的影响59-60
• 3.2.4 矿物掺合料组合对混凝土电通量的影响60-63
• 3.3 混凝土氯离子扩散系数的影响因素分析63-70
• 3.3.1 水胶比对混凝土氯离子扩散系数的影响65-66
• 3.3.2 粉煤灰掺量对混凝土氯离子扩散系数的影响66-67
• 3.3.3 矿粉掺量对混凝土氯离子扩散系数的影响67-69
• 3.3.4 矿物掺合料组合对混凝土氯离子扩散系数的影响69-70
• 3.4 试验结果的极差分析与方差分析70-80
• 3.4.1 混凝土抗压强度的极差分析与方差分析70-73
• 3.4.2 混凝土电通量的极差分析与方差分析73-76
• 3.4.3 混凝土氯离子扩散系数的极差分析与方差分析76-80
• 3.5 混凝土氯离子扩散系数与电通量相关性分析80-81
• 3.6 混凝土28d与和56d电通量的相关性分析81-82
• 3.7 混凝土28d与56d氯离子扩散系数的相关性分析82-83
• 3.8 小结83-84
• 第四章 大掺量矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀性能的多因素模型84-105
• 4.1 多因素模型拟合的最小二乘法84-85
• 4.2 混凝土电通量的多因素模型85-93
• 4.2.1 混凝土电通量多因素模型的建立85-89
• 4.2.2 混凝土电通量预测模型的检验与分析89-93
• 4.3 混凝土氯离子扩散系数的多因素模型93-98
• 4.3.1 混凝土氯离子扩散系数多因素模型的建立93-94
• 4.3.2 混凝土氯离子扩散系数预测模型的检验与分析94-98
• 4.4 混凝土抗氯盐侵蚀性能的多因素模型的验证98-102
• 4.4.1 电通量多因素模型的验证98-100
• 4.4.2 氯离子扩散系数多因素模型的验证100-102
• 4.5 与现有的氯离子扩散系数多因素模型的对比分析102-103
• 4.6 小结103-105
• 第五章 结论与展望105-107
• 参考文献107-114
• 致谢114-116
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目116

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本文编号：616890