不同胶凝材料体系的絮凝特性及流变性能
发布时间：2023-02-12 09:05
水泥基材料的流变性能会显著影响其施工性能以及硬化后机械性能,尤其是具有特殊施工工艺及特殊性能的新型功能水泥基材料,流变性可能被作为评价材料性能的一个新指标。水泥浆体中胶凝材料的颗粒特性、外加剂、液固比等因素会影响絮凝结构的形成过程以及解絮凝过程,而颗粒特性以及颗粒絮凝结构的形成与打破是影响流变性能的重要因素,因此研究颗粒絮凝以及絮凝和流变性能之间的关系具有重要的理论与实际意义。本文的主要研究内容和成果如下:测量矿物组成、形貌、粒径分布等胶凝材料的颗粒特性,不同减水剂和胶凝材料组成的浆体的流动性能,借鉴土力学中塑限与液限的概念计算浆体中的自由水和水膜厚度,并研究颗粒特性对堆积紧密度、水膜厚度及浆体流动性能的影响。建立了适用于不同减水剂掺量和矿物掺合料取代的浆体的水膜厚度-相对流动度关系,发现对于不同胶凝材料组成的浆体的,相对流动度均随水膜厚度增大先线性增长,达到一定值后增长速率减小进入非线性增长阶段。基于碘-碘化钾与聚羧酸分子中乙二醇基团的显色反应,使用分光光度计测量胶凝材料颗粒在不同聚羧酸浓度、温度、时间、液相离子环境下对聚羧酸减水剂的吸附以及解吸附,研究胶凝材料对聚羧酸减水剂的吸附能...
【文章页数】：190 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 水泥基材料流变性的研究现状
1.2.1 流变性的基本理论
1.2.2 胶凝材料对流变性的影响
1.2.3 化学外加剂对流变性的影响
1.2.4 环境温度的影响
1.2.5 颗粒的结构化及其对流变性的影响
1.3 文献简析
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
第2章 胶凝材料颗粒特性对浆体流动性能的影响
2.1 胶凝材料颗粒特性
2.1.1 材料的基本性能
2.1.2 胶凝材料的矿物组成
2.2 胶凝材料颗粒形貌及颗粒堆积
2.2.1 扫描电镜分析
2.2.2 超景深显微镜分析
2.2.3 颗粒粒径分布
2.2.4 堆积紧密度
2.3 浆体的塑限与液限
2.3.1 塑限与液限的定义
2.3.2 水泥的塑限与液限
2.3.3 胶凝材料对塑限和液限的影响
2.3.4 颗粒特性及减水剂对塑限与液限影响的机理
2.3.5 浆体的水膜厚度计算
2.4 胶凝材料浆体的流动度
2.4.1 水泥浆的相对流动度
2.4.2 矿物掺合料对相对流动度的影响
2.4.3 高减水剂用量下浆体的相对流动度
2.4.4 水膜厚度对流动度影响机理及预测
2.5 胶凝材料浆体的流动速度
2.5.1 水膜厚度-流动时间关系
2.5.2 相对流动度-流动时间关系
2.6 本章小结
第3章 不同胶凝材料对聚羧酸减水剂的吸附
3.1 聚羧酸吸附的原理
3.2 聚羧酸吸附量的测试方法
3.3 聚羧酸减水剂在水泥颗粒上的吸附及解吸附
3.3.1 聚羧酸浓度对吸附的影响
3.3.2 温度对吸附的影响
3.3.3 时间对吸附的影响
3.4 矿物掺合料对吸附的影响
3.4.1 粉煤灰对聚羧酸吸附
3.4.2 粉煤灰-水泥复合系统对聚羧酸的吸附
3.4.3 矿渣对聚羧酸吸附
3.4.4 矿渣-水泥复合系统对聚羧酸的吸附
3.4.5 石灰石粉对聚羧酸吸附
3.4.6 石灰石粉-水泥复合系统对聚羧酸的吸附
3.5 液相环境对吸附的影响
3.5.1 液相环境对粉煤灰吸附的影响
3.5.2 液相环境对矿渣吸附的影响
3.5.3 液相环境对石灰石粉吸附的影响
3.6 本章小结
第4章 不同胶凝材料颗粒的絮凝特性
4.1 颗粒间作用力理论分析
4.1.1 范德华力
4.1.2 静电力
4.1.3 空间位阻力
4.1.4 基于颗粒间作用力选择的试验变量
4.2 胶凝材料颗粒絮凝的测试方法
4.3 液固比对絮凝的影响
4.3.1 液固比对水泥絮凝的影响
4.3.2 液固比对矿物掺合料絮凝的影响
4.4 减水剂对絮凝的影响
4.4.1 减水剂对水泥絮凝的影响
4.4.2 减水剂对矿物掺合料絮凝的影响
4.5 复合胶凝材料体系的絮凝
4.5.1 高钙粉煤灰取代水泥对絮凝的影响
4.5.2 低钙粉煤灰取代水泥对絮凝的影响
4.6 温度对絮凝的影响
4.7 絮凝尺寸与减水剂吸附的关系
4.8 本章小结
第5章 水泥浆体流变特性的内在机理
5.1 水泥浆体表观粘度的机理
5.1.1 表观粘度的影响因素
5.1.2 表观粘度的预测
5.1.3 颗粒絮凝对表观粘度预测的影响
5.2 水泥浆体的屈服应力
5.2.1 水泥浆屈服应力的机理及流变模型
5.2.2 屈服应力的理论值
5.2.3 屈服应力的测试方法
5.2.4 屈服应力测试结果
5.3 水泥的结构化及触变性
5.3.1 结构化和触变性机理
5.3.2 结构化测试方法
5.3.3 水泥浆体结构化测试结果
5.4 结构化率与流变参数的关系
5.4.1 解结构化率与屈服应力的关系
5.4.2 再结构化率与屈服应力差别的关系
5.5 本章小结
第6章 不同胶凝材料浆体的流变性的时变特性
6.1 水泥浆体
6.1.1 屈服应力
6.1.2 结构化
6.1.3 缓凝剂的影响
6.2 粉煤灰的影响
6.2.1 对屈服应力的影响
6.2.2 对结构化的影响
6.3 矿渣的影响
6.3.1 对屈服应力的影响
6.3.2 对结构化的影响
6.4 石灰石粉的影响
6.4.1 对屈服应力的影响
6.4.2 对结构化的影响
6.5 考虑经时变化的浆体结构化与屈服应力的关系
6.5.1 解结构化率-屈服应力
6.5.2 再结构化率-屈服应力差别
6.6 絮凝尺寸与解结构化率和屈服应力的关系
6.6.1 平均粒径-屈服应力关系
6.6.2 平均粒径-解结构化率关系
6.7 颗粒絮凝对分层浇筑的影响
6.7.1 分层浇筑测试方法
6.7.2 测试结果
6.7.3 絮凝和屈服应力对分层浇筑的影响
6.8 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历
本文编号：3740797
【文章页数】：190 页
【学位级别】：博士
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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 水泥基材料流变性的研究现状
1.2.1 流变性的基本理论
1.2.2 胶凝材料对流变性的影响
1.2.3 化学外加剂对流变性的影响
1.2.4 环境温度的影响
1.2.5 颗粒的结构化及其对流变性的影响
1.3 文献简析
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
第2章 胶凝材料颗粒特性对浆体流动性能的影响
2.1 胶凝材料颗粒特性
2.1.1 材料的基本性能
2.1.2 胶凝材料的矿物组成
2.2 胶凝材料颗粒形貌及颗粒堆积
2.2.1 扫描电镜分析
2.2.2 超景深显微镜分析
2.2.3 颗粒粒径分布
2.2.4 堆积紧密度
2.3 浆体的塑限与液限
2.3.1 塑限与液限的定义
2.3.2 水泥的塑限与液限
2.3.3 胶凝材料对塑限和液限的影响
2.3.4 颗粒特性及减水剂对塑限与液限影响的机理
2.3.5 浆体的水膜厚度计算
2.4 胶凝材料浆体的流动度
2.4.1 水泥浆的相对流动度
2.4.2 矿物掺合料对相对流动度的影响
2.4.3 高减水剂用量下浆体的相对流动度
2.4.4 水膜厚度对流动度影响机理及预测
2.5 胶凝材料浆体的流动速度
2.5.1 水膜厚度-流动时间关系
2.5.2 相对流动度-流动时间关系
2.6 本章小结
第3章 不同胶凝材料对聚羧酸减水剂的吸附
3.1 聚羧酸吸附的原理
3.2 聚羧酸吸附量的测试方法
3.3 聚羧酸减水剂在水泥颗粒上的吸附及解吸附
3.3.1 聚羧酸浓度对吸附的影响
3.3.2 温度对吸附的影响
3.3.3 时间对吸附的影响
3.4 矿物掺合料对吸附的影响
3.4.1 粉煤灰对聚羧酸吸附
3.4.2 粉煤灰-水泥复合系统对聚羧酸的吸附
3.4.3 矿渣对聚羧酸吸附
3.4.4 矿渣-水泥复合系统对聚羧酸的吸附
3.4.5 石灰石粉对聚羧酸吸附
3.4.6 石灰石粉-水泥复合系统对聚羧酸的吸附
3.5 液相环境对吸附的影响
3.5.1 液相环境对粉煤灰吸附的影响
3.5.2 液相环境对矿渣吸附的影响
3.5.3 液相环境对石灰石粉吸附的影响
3.6 本章小结
第4章 不同胶凝材料颗粒的絮凝特性
4.1 颗粒间作用力理论分析
4.1.1 范德华力
4.1.2 静电力
4.1.3 空间位阻力
4.1.4 基于颗粒间作用力选择的试验变量
4.2 胶凝材料颗粒絮凝的测试方法
4.3 液固比对絮凝的影响
4.3.1 液固比对水泥絮凝的影响
4.3.2 液固比对矿物掺合料絮凝的影响
4.4 减水剂对絮凝的影响
4.4.1 减水剂对水泥絮凝的影响
4.4.2 减水剂对矿物掺合料絮凝的影响
4.5 复合胶凝材料体系的絮凝
4.5.1 高钙粉煤灰取代水泥对絮凝的影响
4.5.2 低钙粉煤灰取代水泥对絮凝的影响
4.6 温度对絮凝的影响
4.7 絮凝尺寸与减水剂吸附的关系
4.8 本章小结
第5章 水泥浆体流变特性的内在机理
5.1 水泥浆体表观粘度的机理
5.1.1 表观粘度的影响因素
5.1.2 表观粘度的预测
5.1.3 颗粒絮凝对表观粘度预测的影响
5.2 水泥浆体的屈服应力
5.2.1 水泥浆屈服应力的机理及流变模型
5.2.2 屈服应力的理论值
5.2.3 屈服应力的测试方法
5.2.4 屈服应力测试结果
5.3 水泥的结构化及触变性
5.3.1 结构化和触变性机理
5.3.2 结构化测试方法
5.3.3 水泥浆体结构化测试结果
5.4 结构化率与流变参数的关系
5.4.1 解结构化率与屈服应力的关系
5.4.2 再结构化率与屈服应力差别的关系
5.5 本章小结
第6章 不同胶凝材料浆体的流变性的时变特性
6.1 水泥浆体
6.1.1 屈服应力
6.1.2 结构化
6.1.3 缓凝剂的影响
6.2 粉煤灰的影响
6.2.1 对屈服应力的影响
6.2.2 对结构化的影响
6.3 矿渣的影响
6.3.1 对屈服应力的影响
6.3.2 对结构化的影响
6.4 石灰石粉的影响
6.4.1 对屈服应力的影响
6.4.2 对结构化的影响
6.5 考虑经时变化的浆体结构化与屈服应力的关系
6.5.1 解结构化率-屈服应力
6.5.2 再结构化率-屈服应力差别
6.6 絮凝尺寸与解结构化率和屈服应力的关系
6.6.1 平均粒径-屈服应力关系
6.6.2 平均粒径-解结构化率关系
6.7 颗粒絮凝对分层浇筑的影响
6.7.1 分层浇筑测试方法
6.7.2 测试结果
6.7.3 絮凝和屈服应力对分层浇筑的影响
6.8 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
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