超强韧性水泥基复合喷射混凝土的研究及工程应用
发布时间：2021-06-26 20:52
混凝土作为目前民用与工业建筑、交通运输工程、地下工程及国防工程中应用范围最多的建筑材料,其施工技术及材料性能随着科技的发展在不断地改善提高。喷射混凝土因其特有的优势受到了越来越多的重视与推广。但喷射混凝土同时也存在诸多缺点,如后期强度下降严重、抗拉强度低、刚度大、韧性差以及耐久性差等问题。本文以硅酸盐水泥为主要材料,掺入适量外加剂、矿物掺合料和粗细集料,按一定比例加水拌合,配制出工作性能好、力学性能高、收缩性能优异、抗裂及粘结性能优良的超强韧性水泥基复合喷射混凝土,并对掺入的各项组成成分及其在混凝土内的工作机理进行了深入的分析研究。通过试验分析外加剂、矿物掺合料及聚丙烯纤维掺量对超强韧性水泥基复合喷射混凝土工作性能、力学性能、收缩性能、抗裂及粘结性能的影响,得出最优配合比。研究的主要结果如下:（1）对超强韧性水泥基复合材料的技术指标要求进行阐述,深入探索不同配合比下超强韧性水泥基复合材料的性能,进行凝结时间试验、力学试验、流动性试验、抗渗性试验等,求出其最佳配合比。（2）通过试验研究超强韧性水泥基复合喷射混凝土收缩性能的影响因素,结果表明,其干燥收缩随着硅酸盐水泥细度的降低、水胶比的降...
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２粉煤灰??Ｆｉｇ．２．２?Ｆｌｙ?ａｓｈ??
２原材料与试验方法?硕士研究生学位论文??圈??图２．］硅酸盐水泥??Ｆｉｇ．２．１?Ｐｏｒｔｌａｎｄ?ｃｅｍｅｎｔ??２．１．２粉煤灰??本试验中粉煤灰采用的是二级优质粉煤灰，见图２．２，化学成分复杂，质量符合??ＧＢＪ１４６－９０中规定，比表面积为６８５０ｃｍ２／ｇ，粉煤灰的化学成分如表２．２所示。粉煤灰是??从煤燃烧后烟气中收集下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物［３２］。在混凝土中掺??加粉煤灰节约大量的水泥和细骨料、减少用水量、还具有改善混凝土拌和物的和易性、??减少混凝土的徐变、提高混凝土抗渗能力等优点［３２］。粉煤灰来源广泛，可以就地取材，??实现固体废物回收再利用，保护环境。??表２．２粉煤灰的化学成分??Ｔａｂｌｅ?２．２?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ?ｆｕｅｌ?ａｓｈ??氧化物?Ｓｉ〇２?Ａｌ２〇３?Ｆｅ２〇３?ＣａＯ?ＭｇＯ?ＳＯ３?Ｔｉ０２?其它?烧失量??含量／％?４８．５５?２２．０７?１５．５?３．９８?０．９８?０．６?１．５６?０．２６?６．５??：：雜１??图２．２粉煤灰??Ｆｉｇ．２．２?Ｆｌｙ?ａｓｈ??２．１．３细集料??细集料使用的是细砂，其物理性能指标如表２．３和图２．３所示。??８??
硕士研宄生学位论文?２原材料与试验方法??表２．３砂的物理性能指标??Ｔａｂｌｅ?２．３?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ｓａｎｄ??细度觀含泥量／％泥±夬含量／％?级配??／ｋｇ．ｍ＇?／ｋｇｍ＂３??３２?Ｌ２?０２?２６００?１４８０?符合要求??／?／?ｔ?？?’今?１，、?５、＞?＇?产二?＜??■?＾：；ｉ?－??？??图２．３细砂??Ｆｉｇ．２．３?Ｓａｎｄ??２．１．４粗骨料??本试验超强韧性水泥基复合喷射混凝土的粗集料使用的是花岗岩碎石，粒径为５－??１５ｍｍ，连续级配。物理性能指标如表２．４所示。??表２．４碎石的物理性能指标??Ｔａｂｌｅ?２．４?Ｉ＾ｈｙｓｉｃａｌ?Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?Ｉｎｄｅｘ?ｏｆ?Ｃｒｕｓｈｅｄ?Ｓｔｏｎｅ??＂ＴＴＴＩ?ｉＳ?压碎值￣￣针片状颗粒￣￣含泥量??石石种类?＾曰?级配??／ｍｍ?／％?含量／％?／％??￣花岗岩?＾５?１１８?４＾?Ｍ?符合要求??２．１．５膨胀剂??本试验膨胀剂采用北京德昌伟业建筑工程有限公司生产的塑形膨胀剂，能够在水泥??水化过程中，在碱金属催化作用下，自身发生分解不断产生氮气来达到膨胀效果｜３４１。早??期膨胀明显，膨胀持续时间长，并且生成的主要是氮气，对混凝土钢筋无锈蚀、无损害。??技术参数如表２．５．??表２．５膨胀剂的技术参数??Ｔａｂｌｅ?２．５?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｅｘｐａｎｓｉｖｅ?ａｇｅｎｔ??￣ｍＥ?？?表现密度?平均粒径￣￣氯离子含量??结品粉末￣￣３００－６００ｇ／ｌ?１９?±??９?
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维混凝土的发展[J]. 朱建华. 山西建筑. 2018(32)
[2]纤维增强混凝土的研究进展[J]. 翟建锦. 科技风. 2018(21)
[3]高性能混凝土早期自收缩及其测试方法[J]. 陈志力. 水利科学与寒区工程. 2018(03)
[4]高延性纤维增强水泥基复合材料在建筑结构中的应用现状[J]. 陈杨,章红梅. 结构工程师. 2017(03)
[5]混凝土干燥收缩研究进展[J]. 彭香明,陈瑜. 粉煤灰综合利用. 2017(01)
[6]影响混凝土收缩性能因素的正交实验优化设计[J]. 黄小涛. 城市道桥与防洪. 2014(10)
[7]聚丙烯纤维混凝土抗压强度与收缩性能时变规律研究[J]. 詹冬,金宝宏. 宁夏工程技术. 2014(02)
[8]不同外加剂对混凝土抗裂性能的影响[J]. 李悦,阮大威. 混凝土. 2014(05)
[9]搅拌速度对压浆材料性能的影响[J]. 李红辉. 商品混凝土. 2013(09)
[10]混凝土收缩机理研究综述[J]. 李红霞,刘秦. 门窗. 2013(08)
博士论文
[1]超高韧性水泥基复合材料试验研究[D]. 李贺东.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]纤维混凝土早期塑性开裂试验及其阻裂机理研究[D]. 杨碧成.大连理工大学 2017
[2]FRP-ECC-混凝土复合界面粘结性能的试验研究[D]. 王娜娜.深圳大学 2016
[3]应用于预制墙板的纤维自密实混凝土的研究[D]. 罗伟宾.广州大学 2016
[4]聚合物改性粉煤灰的合成及其对水泥基复合材料性能的影响[D]. 江腾飞.合肥工业大学 2015
[5]可喷射PVA纤维增强水泥基复合材料基本性能试验研究[D]. 卢俊杰.广西大学 2013
[6]疲劳荷载下锈蚀钢筋与混凝土粘结性能退化分析研究[D]. 关继磊.天津大学 2014
[7]纤维混凝土抗裂性能试验研究及分析[D]. 夏杰.南京理工大学 2013
[8]聚羧酸减水剂的合成及在喷射混凝土中的应用[D]. 梁丹.成都理工大学 2012
本文编号：3252063
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２粉煤灰??Ｆｉｇ．２．２?Ｆｌｙ?ａｓｈ??
２原材料与试验方法?硕士研究生学位论文??圈??图２．］硅酸盐水泥??Ｆｉｇ．２．１?Ｐｏｒｔｌａｎｄ?ｃｅｍｅｎｔ??２．１．２粉煤灰??本试验中粉煤灰采用的是二级优质粉煤灰，见图２．２，化学成分复杂，质量符合??ＧＢＪ１４６－９０中规定，比表面积为６８５０ｃｍ２／ｇ，粉煤灰的化学成分如表２．２所示。粉煤灰是??从煤燃烧后烟气中收集下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物［３２］。在混凝土中掺??加粉煤灰节约大量的水泥和细骨料、减少用水量、还具有改善混凝土拌和物的和易性、??减少混凝土的徐变、提高混凝土抗渗能力等优点［３２］。粉煤灰来源广泛，可以就地取材，??实现固体废物回收再利用，保护环境。??表２．２粉煤灰的化学成分??Ｔａｂｌｅ?２．２?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ?ｆｕｅｌ?ａｓｈ??氧化物?Ｓｉ〇２?Ａｌ２〇３?Ｆｅ２〇３?ＣａＯ?ＭｇＯ?ＳＯ３?Ｔｉ０２?其它?烧失量??含量／％?４８．５５?２２．０７?１５．５?３．９８?０．９８?０．６?１．５６?０．２６?６．５??：：雜１??图２．２粉煤灰??Ｆｉｇ．２．２?Ｆｌｙ?ａｓｈ??２．１．３细集料??细集料使用的是细砂，其物理性能指标如表２．３和图２．３所示。??８??
硕士研宄生学位论文?２原材料与试验方法??表２．３砂的物理性能指标??Ｔａｂｌｅ?２．３?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ｓａｎｄ??细度觀含泥量／％泥±夬含量／％?级配??／ｋｇ．ｍ＇?／ｋｇｍ＂３??３２?Ｌ２?０２?２６００?１４８０?符合要求??／?／?ｔ?？?’今?１，、?５、＞?＇?产二?＜??■?＾：；ｉ?－??？??图２．３细砂??Ｆｉｇ．２．３?Ｓａｎｄ??２．１．４粗骨料??本试验超强韧性水泥基复合喷射混凝土的粗集料使用的是花岗岩碎石，粒径为５－??１５ｍｍ，连续级配。物理性能指标如表２．４所示。??表２．４碎石的物理性能指标??Ｔａｂｌｅ?２．４?Ｉ＾ｈｙｓｉｃａｌ?Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?Ｉｎｄｅｘ?ｏｆ?Ｃｒｕｓｈｅｄ?Ｓｔｏｎｅ??＂ＴＴＴＩ?ｉＳ?压碎值￣￣针片状颗粒￣￣含泥量??石石种类?＾曰?级配??／ｍｍ?／％?含量／％?／％??￣花岗岩?＾５?１１８?４＾?Ｍ?符合要求??２．１．５膨胀剂??本试验膨胀剂采用北京德昌伟业建筑工程有限公司生产的塑形膨胀剂，能够在水泥??水化过程中，在碱金属催化作用下，自身发生分解不断产生氮气来达到膨胀效果｜３４１。早??期膨胀明显，膨胀持续时间长，并且生成的主要是氮气，对混凝土钢筋无锈蚀、无损害。??技术参数如表２．５．??表２．５膨胀剂的技术参数??Ｔａｂｌｅ?２．５?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｅｘｐａｎｓｉｖｅ?ａｇｅｎｔ??￣ｍＥ?？?表现密度?平均粒径￣￣氯离子含量??结品粉末￣￣３００－６００ｇ／ｌ?１９?±??９?
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维混凝土的发展[J]. 朱建华. 山西建筑. 2018(32)
[2]纤维增强混凝土的研究进展[J]. 翟建锦. 科技风. 2018(21)
[3]高性能混凝土早期自收缩及其测试方法[J]. 陈志力. 水利科学与寒区工程. 2018(03)
[4]高延性纤维增强水泥基复合材料在建筑结构中的应用现状[J]. 陈杨,章红梅. 结构工程师. 2017(03)
[5]混凝土干燥收缩研究进展[J]. 彭香明,陈瑜. 粉煤灰综合利用. 2017(01)
[6]影响混凝土收缩性能因素的正交实验优化设计[J]. 黄小涛. 城市道桥与防洪. 2014(10)
[7]聚丙烯纤维混凝土抗压强度与收缩性能时变规律研究[J]. 詹冬,金宝宏. 宁夏工程技术. 2014(02)
[8]不同外加剂对混凝土抗裂性能的影响[J]. 李悦,阮大威. 混凝土. 2014(05)
[9]搅拌速度对压浆材料性能的影响[J]. 李红辉. 商品混凝土. 2013(09)
[10]混凝土收缩机理研究综述[J]. 李红霞,刘秦. 门窗. 2013(08)
博士论文
[1]超高韧性水泥基复合材料试验研究[D]. 李贺东.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]纤维混凝土早期塑性开裂试验及其阻裂机理研究[D]. 杨碧成.大连理工大学 2017
[2]FRP-ECC-混凝土复合界面粘结性能的试验研究[D]. 王娜娜.深圳大学 2016
[3]应用于预制墙板的纤维自密实混凝土的研究[D]. 罗伟宾.广州大学 2016
[4]聚合物改性粉煤灰的合成及其对水泥基复合材料性能的影响[D]. 江腾飞.合肥工业大学 2015
[5]可喷射PVA纤维增强水泥基复合材料基本性能试验研究[D]. 卢俊杰.广西大学 2013
[6]疲劳荷载下锈蚀钢筋与混凝土粘结性能退化分析研究[D]. 关继磊.天津大学 2014
[7]纤维混凝土抗裂性能试验研究及分析[D]. 夏杰.南京理工大学 2013
[8]聚羧酸减水剂的合成及在喷射混凝土中的应用[D]. 梁丹.成都理工大学 2012
本文编号：3252063
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