复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土宏观性能演化规律与微观机理研究

发布时间：2022-02-25 06:20

　　基建投入增加导致我国对水泥的需求量增长,带来较大的环境污染和资源耗费,采用石灰石粉等矿物掺合料替代水泥作为辅助胶凝材料配制复合混凝土不仅可以实现固废再利用而且进一步节能减排。本文系统研究复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土宏观性能演化规律与微观机理,涵盖复合石灰石粉胶砂基本性能和混凝土配合比优化设计、辅助胶凝体系水化热性能和复合石灰石粉混凝土自收缩性能、基本力学性能、单轴受压性能、与钢筋界面粘结性能及一般大气环境中耐久性能,探明复合石灰石粉混凝土的微观机理,提高石灰石粉等综合利用资源化效率,为混凝土产业转型升级和绿色化提供理论指导和技术支持。主要结论和创新成果如下:（1）揭示复合石灰石粉胶砂基本性能变化规律,提出复合混凝土配合比优化设计方法。石灰石粉、粉煤灰、矿渣对胶砂流动性均有不同程度的提高,其提高作用由高到低依次为:粉煤灰>石灰石粉>矿渣。掺量小于20%时,石灰石粉可以提高胶砂的早期强度。辅助胶凝材料复掺比单掺可以更好地改善胶凝体系的力学性能,其后期强度随着石灰石粉掺量的提高会出现不同幅度的下降。提出基于控制浆骨比-固定基本参数法的复合石灰石粉混凝土配合比优化设计方法。（2... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：227 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
    1.2 复合石灰石粉胶砂基本性能和混凝土配合比设计
    1.3 石灰石粉辅助胶凝体系水化热性能
    1.4 复合石灰石粉混凝土自收缩性能
    1.5 复合石灰石粉混凝土基本力学性能
    1.6 复合石灰石粉混凝土单轴受压性能
    1.7 复合石灰石粉混凝土与钢筋的粘结性能
    1.8 复合石灰石粉混凝土耐久性能
    1.9 复合石灰石粉混凝土宏观性能的微观机理
    1.10 主要存在的问题、研究内容及技术路线
2 总体研究方案和原材料性能
    2.1 总体研究方案
    2.2 试验方法
    2.3 主要原材料性能
3 复合石灰石粉胶砂基本性能和混凝土配合比优化设计
    3.1 研究方案
    3.2 辅助胶凝材料掺配比例对胶砂流动度影响规律
    3.3 辅助胶凝材料掺配比例对胶砂抗折强度影响规律
    3.4 辅助胶凝材料掺配比例对胶砂抗压强度影响规律
    3.5 复合石灰石粉混凝土配合比初步设计及试配结果
    3.6 复合石灰石粉混凝土配合比优化设计方法
    3.7 本章小结
4 辅助胶凝体系水化热性能演变规律
    4.1 试验方案和过程
    4.2 水胶比对辅助胶凝体系水化放热量影响规律
    4.3 石灰石粉比表面积对水化放热量影响规律
    4.4 辅助胶凝材料掺配比例对水化放热量影响规律
    4.5 辅助胶凝材料掺配比例对水化放热总量影响规律
    4.6 辅助胶凝材料掺配比例对水化放热速率影响规律
    4.7 本章小结
5 复合石灰石粉混凝土自收缩性能演变规律与预测模型
    5.1 试验方案和过程
    5.2 水胶比对自收缩性能影响规律
    5.3 石灰石粉比表面积对自收缩性能影响规律
    5.4 辅助胶凝材料掺配比例对自收缩性能影响规律
    5.5 自收缩性能预测模型
    5.6 本章小结
6 复合石灰石粉混凝土基本力学性能变化规律与预测模型
    6.1 试验方案和过程
    6.2 受压破坏特征和强度变化规律
    6.3 劈裂抗拉破坏特征和强度变化规律
    6.4 抗折破坏特征和强度变化规律
    6.5 强度指标之间的关系
    6.6 强度预测模型
    6.7 本章小结
7 复合石灰石粉混凝土单轴受压性能演变规律与本构模型
    7.1 试验方案和过程
    7.2 破坏过程与特征
    7.3 水胶比对强度影响规律
    7.4 石灰石粉比表面积对强度影响规律
    7.5 辅助胶凝材料掺配比例对强度影响规律
    7.6 龄期对强度影响规律
    7.7 试件形状对强度影响规律
    7.8 单轴受压本构模型
    7.9 本章小结
8 钢筋与复合石灰石粉混凝土粘结性能演变规律
    8.1 试验方案和过程
    8.2 破坏过程与特征
    8.3 水胶比对粘结性能影响规律
    8.4 石灰石粉比表面积对粘结性能影响规律
    8.5 辅助胶凝材料掺配比例对粘结性能影响规律
    8.6 龄期对粘结性能的影响
    8.7 粘结锚固特征值
    8.8 本章小结
9 一般大气环境中复合石灰石粉混凝土耐久性退化规律
    9.1 试验方案和过程
    9.2 混凝土抗冻融退化规律
    9.3 混凝土碳化深度发展规律
    9.4 本章小结
10 复合石灰石粉混凝土宏观性能的微观机理
    10.1 研究方案
    10.2 辅助胶凝体系水化产物物相组成
    10.3 辅助胶凝体系水化产物化学成分
    10.4 辅助胶凝体系水化产物的微观形貌
    10.5 辅助胶凝体系水化放热的微观机理
    10.6 混凝土自收缩的微观机理
    10.7 混凝土力学性能演变的微观机理
    10.8 混凝土耐久性退化的微观机理
    10.9 本章小结
11 结论与展望
    11.1 主要结论
    11.2 主要创新点
    11.3 研究展望
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土粘结滑移研究综述[J]. 郑山锁,裴培,张艺欣,董立国,郑捷,董方园.  材料导报. 2018(23)
[2]石灰石粉对混凝土耐久性能的影响[J]. 王德辉,史才军,贾煌飞,曾荣,吴有武,劳里林.  福州大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]大体积粉煤灰混凝土水化热分析研究[J]. 张文博,赵双权,毛明杰,徐以希,陈伟.  混凝土. 2018(09)
[4]石灰石机制砂中石粉对混凝土性能的影响研究[J]. 兰聪,陈景,刘霞,武海轮,刘东.  新型建筑材料. 2018(07)
[5]玄武岩石粉对水泥胶砂强度和干缩性能影响[J]. 冯琦.  非金属矿. 2018(04)
[6]国内外粒化高炉矿渣粉标准及产业发展概况(上)[J]. 陈玉,曾庆东.  混凝土世界. 2018(04)
[7]石灰石粉等量替代Ⅱ级粉煤灰对大坝碾压混凝土抗裂性的影响[J]. 顾佳俊,孔祥芝.  水利水电技术. 2018(02)
[8]石灰石粉在水泥基材料中的作用及对其耐久性的影响[J]. 史才军,王德辉,贾煌飞,刘剑辉.  硅酸盐学报. 2017(11)
[9]粉煤灰对混凝土抗氯盐侵蚀性能的影响[J]. 谭业文,王曙光,刘伟庆,韩建德,杜东升,徐锋,李威威.  混凝土. 2017(07)
[10]单掺及复掺胶凝体系中石灰石粉的作用机理[J]. 杨梦卉,何真.  混凝土. 2017(05)

博士论文
[1]煤矸石集料混凝土的微观结构与物理力学性能研究[D]. 段晓牧.中国矿业大学 2014
[2]复杂应力状态下钢筋与混凝土的粘结性能[D]. 徐锋.大连理工大学 2012

硕士论文
[1]石灰石粉—粉煤灰—矿渣混凝土基本力学性能与粘结性能研究[D]. 王召.中国矿业大学 2017
[2]石灰石粉与辅助性胶凝材料在水泥基材料中的协同效应[D]. 贾煌飞.湖南大学 2017
[3]矿渣—石灰石粉混凝土基本力学性能与粘结性能研究[D]. 陈娟.中国矿业大学 2016
[4]水泥—石灰粉—矿粉复合胶凝体系收缩性能研究[D]. 勾成福.中南大学 2011
[5]石灰石粉对混凝土拌合物性能的影响[D]. 陈喜旺.清华大学 2010
[6]干拌自密实混凝土基本力学性能试验研究[D]. 汪秀石.合肥工业大学 2007



本文编号：3643863