基于硅烷改性的再生骨料透水混凝土性能增强研究

发布时间：2023-04-22 04:29

　　随着我国城市化的快速发展,混凝土的需求量越来越大,而天然骨料资源也越来越紧缺,建筑废弃物的循环利用对于国家建设可持续发展道路具有深远的意义。另外,我国正大力发展海绵城市,力求解决城市内涝问题。国内外学者已初步证明了再生骨料应用于普通混凝土的可行性,本文主要将再生骨料应用于透水混凝土中,目的是解决废弃物循环利用问题及推进海绵城市建设。本文采用实验和数值模拟相结合的方法对硅烷改性再生骨料透水混凝土的力学、透水性和细观结构进行了系统的研究。针对再生骨料本质上劣于天然骨料的特点,提出了硅烷改性处理再生骨料的方法应用于透水混凝土中,在考虑骨灰比和水胶比两个因素基础上研究了硅烷处理对其物理力学性能的影响,并设置附加用水量作为对照组。试验研究结果表明,硅烷处理组立方体抗压强度比附加用水量组高,提高幅度随着骨灰比的增大而增大,幅度为30%⁷8%;而透水系数有所降低,降低幅度为30%⁴8%。对再生骨料透水混凝土进行CT扫描成像,利用Mimics进行图像阈值分割处理,基于线性分析方法采用Matlab编程量化了硅烷改性处理对再生骨料透水混凝土水泥基分布的影响。研究...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题背景及研究的意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内外研究及应用简析
        1.3.2 配合比设计研究进展
        1.3.3 再生骨料表面改性处理研究进展
        1.3.4 细观模型研究进展
    1.4 本文主要研究内容
第2章 硅烷改性的强化试验研究
    2.1 引言
    2.2 试验原材料
        2.2.1 水泥
        2.2.2 硅粉
        2.2.3 硅烷改性乳液
        2.2.4 再生骨料
        2.2.5 减水剂
    2.3 试件设计与制作
        2.3.1 试件类型
        2.3.2 试件的制作与养护
        2.3.3 试件尺寸
        2.3.4 配合比设计
    2.4 工作性能测试方法
        2.4.1 强度试验方法
        2.4.2 透水性能试验方法
        2.4.3 连通孔隙率试验方法
    2.5 试验结果分析
        2.5.1 立方体抗压强度分析
        2.5.2 劈裂抗拉强度分析
        2.5.3 透水性能分析
        2.5.4 连通孔隙率分析
        2.5.5 密度分析
    2.6 相关性分析
        2.6.1 透水系数与连通孔隙率相关性分析
        2.6.2 透水系数与抗压强度相关性分析
        2.6.3 抗拉强度与抗压强度相关性分析
        2.6.4 密度与强度相关性分析
    2.7 硅烷改性的经济性分析
    2.8 本章小结
第3章 硅烷改性的细观结构影响研究
    3.1 引言
    3.2 硅烷改性对水泥基分布的试验研究
        3.2.1 硅烷改性机理分析
        3.2.2 水泥基的分布形式
        3.2.3 水泥净浆的膜形成能力
    3.3 二维CT图像处理
        3.3.1 CT扫面成像
        3.3.2 Mimics图像分割
        3.3.3 图像降噪处理
    3.4 硅烷改性对水泥基厚度分布研究
        3.4.1 基于Matlab的直线采样方法
        3.4.2 水泥基厚度分布统计结果
    3.5 硅烷改性对孔隙的分布研究
    3.6 本章小结
第4章 透水混凝土的力学性能仿真研究
    4.1 引言
    4.2 三维有限元模型的建立
        4.2.1 基于CT图像的三维几何模型
        4.2.2 混凝土塑性损伤本构模型
        4.2.3 细观材料属性
    4.3 不同包裹层厚度的力学性能仿真
        4.3.1 不同包裹层厚度的单轴抗压
        4.3.2 不同包裹层厚度的单轴受拉
        4.3.3 不同包裹层厚度的劈裂抗拉
    4.4 硅烷改性的力学性能仿真
        4.4.1 三维有限元模型的建立
        4.4.2 硅烷改性的单轴受压
        4.4.3 应力分布与裂缝发展研究
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3796917