活性粉末—纤维复合增强的原位发泡轻混凝土制备与性能表征

发布时间：2017-09-12 15:22

  本文关键词：活性粉末—纤维复合增强的原位发泡轻混凝土制备与性能表征

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【摘要】：轻集料混凝土具有轻质、高强、耐久等显著优点,使其在大跨度桥梁,高层建筑、柔性地基建筑等工程应用中具有广泛的应用前景。在现代混凝土的发展中,轻质高强正成为的一个重要发展方向。当前一些特殊的工程中对轻质建筑材料有着更为苛刻的要求,所以进一步提高轻集料混凝土的轻质高强性能十分必要。本文在原位发泡轻集料混凝土(以下简称“FLAC”)的基础上,通过两个途径以改善FLAC试样的性能。一是在FLAC试样中掺入聚丙烯(PP)纤维;二是在纤维增强FLAC的基础上加入活性粉末(硅灰和石英粉)。在PP纤维增强的FLAC试样的制备与表征研究中发现,在FLAC中掺入适量的PP纤维,可明显改善其力学性能和使用性能,诸如随着PP纤维加入量增加,FLAC试样的强度上升(特别是劈裂抗拉强度)、强质比增加、吸水率和干缩率下降。当纤维掺量在2 kg/m3左右时,试样的28 d抗压强度达到17.9 Mpa,28 d劈裂强度为2.27Mpa。吸水率为10.2%,干缩率为377×10-6(比未加入PP纤维的FLAC试样下降了10%)。当硅灰掺入PP纤维增强的FLAC试样后(PP纤维含量2 kg/m3),在硅灰加入量低于8%时,随其增加,PP纤维增强FLAC试样的强质比增加显著,28 d劈裂抗拉强度也随之增大,导热系数随之下降,但吸水率和干缩率值变化不大。当硅灰掺入PP纤维增强FLAC试样中的含量为8%时,其体积密度(绝干)仅为1041 kg/m3,28 d劈裂抗拉强度为1.83 Mpa,强质比为19.1×10-3 MPa?m3/kg(比未掺入硅灰试样的强质比提高了18%)。当与硅灰量相同的石英粉(≤8%)加入PP纤维增强的LAC试样后(PP纤维含量2 kg/m3),试样的绝干密度和力学性能(28 d抗压强度、劈裂抗拉强度)随其增加而增大,导致试样的强质比变化幅度不大,但试样的吸水率和干缩率却随其增加而减小。当石英粉掺入量为8%时,LAC试样的强质比为16.9×10-3 MPa?m3/kg,28 d抗压强度为18.9 Mpa,28 d劈裂抗拉强度为1.9 Mpa,吸水率为10%,干缩率为411×10-6。适量的硅灰和石英粉等活性粉末加入原位发泡的纤维增强轻集料混凝土后,可使其综合使用性能得到改善。
【关键词】：轻集料混凝土 原位发泡 活性粉末 纤维增强
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 第一章 文献综述11-30
• 1.1 混凝土的应用与发展11-12
• 1.2 轻集料混凝土12-17
• 1.2.1 轻集料混凝土的优点12-15
• 1.2.2 轻集料混凝土存在的问题15-17
• 1.3 发泡混凝土17-22
• 1.3.1 发泡混凝土的形成机制17
• 1.3.2 发泡混凝土的优良性能17-19
• 1.3.3 发泡混凝土的研究应用19-22
• 1.4 活性粉末混凝土22-28
• 1.4.1 活性粉末混凝土配制基础22-23
• 1.4.2 活性粉末混凝土材料的选择23-25
• 1.4.3 活性粉末混凝土的优良性能25-26
• 1.4.4 活性粉末混凝土研究与应用26-28
• 1.5 研究问题的提出及主要研究内容28-30
• 第二章 实验原料及研究方法30-38
• 2.1 实验原料30-31
• 2.2 实验仪器及设备31-32
• 2.3 实验方法32-38
• 2.3.1 轻集料基本性能表征32-34
• 2.3.2 轻混凝土样品的制备与性能表征34-38
• 第三章 PP纤维增强的原位发泡轻混凝土制备与性能表征38-51
• 3.1 引言38
• 3.2 样品制备38-39
• 3.2.1 配合比设计38-39
• 3.2.2 试样制备与性能表征39
• 3.3 实验结果与讨论39-49
• 3.3.1 陶粒的形貌39-41
• 3.3.2 污泥烧胀陶粒中重金属溶出41-42
• 3.3.3 污泥陶粒轻混凝土中重金属固定42-43
• 3.3.4 纤维掺量变化对混凝土试样性能的影响43-49
• 3.4 本章结论49-51
• 第四章 硅灰-纤维复合增强原位发泡轻混凝土的制备与性能表征51-59
• 4.1 引言51
• 4.2 样品制备51-52
• 4.2.1 配合比设计51-52
• 4.2.2 试样制备与性能表征52
• 4.3 结果与讨论52-58
• 4.3.1 硅灰的颗粒分析52-53
• 4.3.2 绝干密度53
• 4.3.3 28 d抗压强度53-54
• 4.3.4 28 d强质比54-55
• 4.3.5 28 d劈裂抗拉强度55
• 4.3.6 28 d干缩率55-56
• 4.3.7 48 h吸水率56-57
• 4.3.8 导热系数57-58
• 4.4 本章结论58-59
• 第五章 石英粉末-纤维复合增强原位发泡轻混凝土的制备与性能表征59-67
• 5.1 引言59
• 5.2 样品制备59-60
• 5.2.1 配合比设计59
• 5.2.2 试样制备与性能表征59-60
• 5.3 结果与讨论60-65
• 5.3.1 石英粉颗粒分析60
• 5.3.2 绝干密度60-61
• 5.3.3 28 d抗压强度61-62
• 5.3.4 28 d强质比62
• 5.3.5 28 d劈裂抗拉强度62-63
• 5.3.6 28 d干缩率63-64
• 5.3.7 48 h吸水率64
• 5.3.8 导热系数64-65
• 5.4 本章小结65-67
• 第六章 结论67-68
• 参考文献68-75
• 在学研究成果75-76
• 致谢76

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