大掺量粉煤灰混凝土热学性能研究

发布时间：2020-10-14 04:57

　　随着混凝土在工程建设中的使用量不断增加，混凝土结构的耐久性越来越受到人们的关注，其中混凝土的水化放热是影响混凝土结构耐久性的重要因素。因此，混凝土的水化放热越来越受到人们的重视。随着人们对混凝土水化热的不断研究发现，在混凝土中掺入粉煤灰不仅能够降低混凝土的水化热，提高混凝土结构的耐久性，还能够有效地减少粉煤灰对环境的污染，并且大掺量粉煤灰对水化热的减少更加明显。为此，对大掺量粉煤灰混凝土的热学性能进行探索研究，对于工程建设以及人与自然的和谐相处两个方面都有着极其重要的意义。本文借助试验分别研究了粉煤灰掺量、水胶比以及减水剂掺量三个因素的变化情况对粉煤灰混凝土绝热温升性能的影响和粉煤灰掺量、水胶比、砂率、减水剂掺量以及骨料的干湿状态五个因素的变化对粉煤灰混凝土导温系数的影响。为大掺量粉煤灰混凝土在工程实际中的应用提供参考。由于受到客观条件的限制，全面试验不能够在有限的时间内完成，针对这一问题，分别对绝热温升试验和导温系数试验作了如下安排：一、通过均匀试验具体测定了粉煤灰掺量、水胶比以及减水剂掺量的变化对大掺量粉煤灰混凝土绝热温升的影响，分析了龄期、粉煤灰掺量、水胶比以及减水剂掺量对大掺量粉煤灰混凝土绝热温升的影响变化规律。二、采用正交试验测定了粉煤灰掺量、水胶比、砂率、减水剂掺量以及骨料的干湿状态的变化对大掺量粉煤灰混凝土导温系数的影响，分析了各因素对粉煤灰混凝土导温系数影响的主次关系及显著性水平，并结合回归分析，拟合出粉煤灰掺量、水胶比、砂率、减水剂掺量以及骨料的干湿状态与粉煤灰混凝土导温系数之间的变化关系。试验研究的结果表明，在大掺量粉煤灰混凝土绝热温升方面，粉煤灰的掺量越大，粉煤灰混凝土的绝热温升值越小。减水剂的掺量对粉煤灰混凝土7d的绝热温升值有较为显著的影响，减水剂掺量越小，粉煤灰混凝土的绝热温升值越小，而对粉煤灰混凝土28d的绝热温升基本没有影响；在大掺量粉煤灰混凝土导温系数方面，砂率对粉煤灰混凝土导温系数有极为显著的影响，比粉煤灰掺量、水胶比、减水剂掺量以及骨料的干湿状态对粉煤灰混凝土导温系数均要显著，并且粉煤灰混凝土导温系数随着砂率则增加而增加，随着砂率的减小而减小。粉煤灰掺量对粉煤灰混凝土导温系数也有显著影响，随着粉煤灰的掺量增加，粉煤灰混凝土导温系数减小，反之增加。水胶比、减水剂掺量以及骨料的干湿状态对粉煤灰混凝土导温系数也有一定程度的影响，其中粉煤灰混凝土的导温系数随着水胶比的增大而减小，随着水胶比的减小而增大；粉煤灰混凝土的导温系数随着减水剂掺量的增大而增大，随着减水剂掺量的减小而减小；用干燥状态的骨料浇筑的粉煤灰混凝土导温系数偏小，而用饱和面干状态的骨料浇筑的粉煤灰混凝土导温系数偏大。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：TU528
【部分图文】：

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ilton and Crosser 模型（Hamilton, R. L. Crosser, O. K. 1962浆，另一相为粗骨料，其表达式为：是混凝土的导热系数，是粗骨料的导热系数，是砂浆骨料所占的比例，是混凝土中砂浆所占的比例。k-Han Kim 模型（Kook-Han Kim 等 2003）是通过试验回模型反应了混凝土导热系数与混凝土中骨料的体积含量、之间的变化关系，其表达式为：是混凝土的导热系数，AG 是混凝土中骨料的体积含量，含水率，T 是温度，是砂率，是 AG=0.70，图 2-1 热量在混凝土中的传导路线Fig.2-1 The route of heat conduction in concrete

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设备的组成测定粉煤灰混凝土绝热温升及导温系数的仪器是HR-3S型混凝土热物理参器主要由以下 5 个部分组成：a. 电控操作箱（图 3-1），b. 制冷机组及循 3-2），c.试件绝热保温箱（图 3-3），d.计算机测控系统及数据后处理软件系试样绝热温升、导温测试用桶（图 3-4，图 3-5，图 3-6）。图 3-2 循环水单元Fig.3-2 Circulating water unit图 3-1 电控操作箱Fig.3-1 Electric control box

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