基于压电主动监测技术的硫铝酸盐水泥水化过程研究
发布时间：2021-01-20 07:37
硫铝酸盐水泥被广泛应用于抢修抢建工程、低温施工工程、海港工程等,其水化过程,特别是早期强度的发展过程,决定了水泥凝结硬化后的各项性能,对其水化过程及物理力学性能演变规律进行研究具有重要工程意义。但硫铝酸盐水泥的早期水化和强度发展过程尚无较好的自动化监测方法,因此有必要提出一种既简便又准确的检测方法,用于监测与研究硫铝酸盐水泥的早期水化和强度发展过程。压电主动监测技术作为一种新型的智能监测技术,具有响应速度快、线性关系好、适合实时监测等特点。本研究设计并制作了一种基于压电主动监测技术的新型压电传感器,将其应用于硫铝酸盐水泥水化过程的自动监测,分析了压电信号能量值变化曲线特点及其所反映的水化特征。硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥复合使用是获得早期强度高、后期性能稳定等更优性能的有效途径,本研究发明了一种智能水泥基材料监测盒,并对不同配比的复合水泥砂浆进行了水化过程监测。研究表明,压电主动监测技术能够准确方便地监测水泥基材料的水化过程,压电信号能量值曲线加速上升的拐点对应于水泥浆体的初凝时间。通过对压电信号的分析,可以推断水泥基材料的水化进程,预测水泥基材料的抗压强度,这在实际工程中有较好的应用...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 硫铝酸盐水泥水化过程研究现状
1.2.2 水泥基材料水化过程监测方法研究现状
1.2.3 压电主动监测技术研究现状
1.3 本论文主要研究内容
第2章 压电主动监测技术的基本理论
2.1 压电陶瓷材料及其性质
2.1.1 压电效应
2.1.2 压电方程
2.2 压电主动监测技术的基本原理
2.2.1 压电振子
2.2.2 压电主动监测系统及其监测原理
2.3 压电信号能量值在水泥基材料水化监测中的意义
2.4 压电信号的处理与分析
2.4.1 基于小波包分析的信号去噪
2.4.2 压电信号的时域分析
2.5 本章小结
第3章 硫铝酸盐水泥浆体的强度与压电信号监测研究
3.1 实验方案
3.1.1 实验内容及实验目的
3.1.2 实验设备
3.1.3 实验材料及实验方法
3.2 硫铝酸盐水泥压电信号能量值变化曲线特征分析
3.2.1 浆体压电信号能量值变化曲线与浆体温度、凝结时间的关系
3.2.2 浆体压电信号能量值与抗压强度的比较分析
3.2.3 浆体压电信号能量值变化曲线与水化机理分析
3.3 本章小结
第4章 硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合砂浆的压电信号监测研究
4.1 实验方案
4.1.1 实验内容及实验目的
4.1.2 实验设备
4.1.3 实验材料及实验方法
4.2 硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合砂浆物理力学性能分析
4.2.1 硫铝酸盐水泥掺量对复合水泥砂浆强度的影响
4.2.2 硫铝酸盐水泥掺量对复合水泥浆体凝结时间的影响
4.2.3 硫铝酸盐水泥掺量对复合水泥砂浆浆体温度的影响
4.2.4 复合水泥砂浆的压电信号能量值变化曲线特征分析
4.3 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉煤灰掺量对磷酸钾镁水泥水化动力学的影响[J]. 赵思勰,晏华,汪宏涛,李云涛,戴丰乐. 材料研究学报. 2017(11)
[2]硫铝酸盐水泥基自流平砂浆性能的研究[J]. 王广凯,刘梁友,冯恩娟,张伟. 硅酸盐通报. 2016(06)
[3]基于压电智能骨料的混凝土强度监测方法研究[J]. 孙威,陈佳,阎石,孙丽,黄友强. 混凝土与水泥制品. 2016(02)
[4]压电阻抗技术用于智能螺栓的实验研究[J]. 王涛,杨志武,邵俊华,李友荣. 机械设计与制造. 2015(09)
[5]高性能贝利特-硫铝酸盐水泥熟料的研究及进展[J]. 姚丕强,俞为民,吴秋生,吕玉农,韩辉,李海峰,宋涛,于智军,黄茜. 水泥. 2015(04)
[6]掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响[J]. 马保国,韩磊,朱艳超,田振. 新型建筑材料. 2014(09)
[7]普通硅酸盐水泥与快硬硫铝酸盐水泥复配砂浆性能研究[J]. 聂光临,孙诗兵,姚晓丹,田英良. 混凝土与水泥制品. 2014(03)
[8]石膏掺量对高贝利特-硫铝酸盐水泥性能的影响[J]. 贾会霞,吕淑珍,胡景亮,高燕,段新勇. 武汉理工大学学报. 2014(01)
[9]基于压电陶瓷传感器的钢筋混凝土框架结构裂缝损伤全过程监测[J]. 孙威,阎石,姜绍飞,陈鑫. 建筑科学与工程学报. 2013(04)
[10]基于压电阻抗的混凝土裂缝监测[J]. 蔡金标,李忠良,陈双聪,张燕青,楼旦丰. 低温建筑技术. 2013(07)
博士论文
[1]利用压电陶瓷的智能混凝土结构健康监测技术[D]. 孙威.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]基于压电阻抗技术的螺栓松动监测的研究[D]. 杨志武.武汉科技大学 2015
[2]基于压电陶瓷的型钢—混凝土梁损伤监测[D]. 彭帅.湖南大学 2013
本文编号：2988656
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 硫铝酸盐水泥水化过程研究现状
1.2.2 水泥基材料水化过程监测方法研究现状
1.2.3 压电主动监测技术研究现状
1.3 本论文主要研究内容
第2章 压电主动监测技术的基本理论
2.1 压电陶瓷材料及其性质
2.1.1 压电效应
2.1.2 压电方程
2.2 压电主动监测技术的基本原理
2.2.1 压电振子
2.2.2 压电主动监测系统及其监测原理
2.3 压电信号能量值在水泥基材料水化监测中的意义
2.4 压电信号的处理与分析
2.4.1 基于小波包分析的信号去噪
2.4.2 压电信号的时域分析
2.5 本章小结
第3章 硫铝酸盐水泥浆体的强度与压电信号监测研究
3.1 实验方案
3.1.1 实验内容及实验目的
3.1.2 实验设备
3.1.3 实验材料及实验方法
3.2 硫铝酸盐水泥压电信号能量值变化曲线特征分析
3.2.1 浆体压电信号能量值变化曲线与浆体温度、凝结时间的关系
3.2.2 浆体压电信号能量值与抗压强度的比较分析
3.2.3 浆体压电信号能量值变化曲线与水化机理分析
3.3 本章小结
第4章 硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合砂浆的压电信号监测研究
4.1 实验方案
4.1.1 实验内容及实验目的
4.1.2 实验设备
4.1.3 实验材料及实验方法
4.2 硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合砂浆物理力学性能分析
4.2.1 硫铝酸盐水泥掺量对复合水泥砂浆强度的影响
4.2.2 硫铝酸盐水泥掺量对复合水泥浆体凝结时间的影响
4.2.3 硫铝酸盐水泥掺量对复合水泥砂浆浆体温度的影响
4.2.4 复合水泥砂浆的压电信号能量值变化曲线特征分析
4.3 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉煤灰掺量对磷酸钾镁水泥水化动力学的影响[J]. 赵思勰,晏华,汪宏涛,李云涛,戴丰乐. 材料研究学报. 2017(11)
[2]硫铝酸盐水泥基自流平砂浆性能的研究[J]. 王广凯,刘梁友,冯恩娟,张伟. 硅酸盐通报. 2016(06)
[3]基于压电智能骨料的混凝土强度监测方法研究[J]. 孙威,陈佳,阎石,孙丽,黄友强. 混凝土与水泥制品. 2016(02)
[4]压电阻抗技术用于智能螺栓的实验研究[J]. 王涛,杨志武,邵俊华,李友荣. 机械设计与制造. 2015(09)
[5]高性能贝利特-硫铝酸盐水泥熟料的研究及进展[J]. 姚丕强,俞为民,吴秋生,吕玉农,韩辉,李海峰,宋涛,于智军,黄茜. 水泥. 2015(04)
[6]掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响[J]. 马保国,韩磊,朱艳超,田振. 新型建筑材料. 2014(09)
[7]普通硅酸盐水泥与快硬硫铝酸盐水泥复配砂浆性能研究[J]. 聂光临,孙诗兵,姚晓丹,田英良. 混凝土与水泥制品. 2014(03)
[8]石膏掺量对高贝利特-硫铝酸盐水泥性能的影响[J]. 贾会霞,吕淑珍,胡景亮,高燕,段新勇. 武汉理工大学学报. 2014(01)
[9]基于压电陶瓷传感器的钢筋混凝土框架结构裂缝损伤全过程监测[J]. 孙威,阎石,姜绍飞,陈鑫. 建筑科学与工程学报. 2013(04)
[10]基于压电阻抗的混凝土裂缝监测[J]. 蔡金标,李忠良,陈双聪,张燕青,楼旦丰. 低温建筑技术. 2013(07)
博士论文
[1]利用压电陶瓷的智能混凝土结构健康监测技术[D]. 孙威.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]基于压电阻抗技术的螺栓松动监测的研究[D]. 杨志武.武汉科技大学 2015
[2]基于压电陶瓷的型钢—混凝土梁损伤监测[D]. 彭帅.湖南大学 2013
本文编号：2988656
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