基于0 8 0μm花岗岩石粉内掺掺量的水工混凝土性能及微观结构研究
发布时间：2021-07-02 08:19
花岗岩石粉是花岗岩加工过程中产生的一种不可降解的粉状废料。据估计,每年会产生超过1000万吨的废弃花岗岩石粉,大量堆积的花岗岩石粉容易对空气、水源和土地造成严重的污染,而且是对花岗岩资源的一种浪费。为解决花岗岩石粉造成的环境污染和资源浪费问题,很多学者开展了利用花岗岩石粉取代部分水泥制备普通混凝土的研究,研究发现适量掺入花岗岩石粉能提高混凝土的多项性能,尤其是对耐久性的改善作用较为显著。因此,针对这一特点,本文利用花岗岩石粉取代部分水泥制备对耐久性要求较高的水工混凝土,不仅实现了废弃花岗岩石粉的资源化利用,降低了水工混凝土的成本,还提高了水工混凝土的性能,有助于延长水利工程的服役年限,具有显著的经济、生态、社会效益。课题组前期对0150μm花岗岩石粉的利用进行了较为系统的研究,并在花岗岩石粉细度对混凝土性能影响的研究中发现,花岗岩石粉越细,对混凝土性能的提升作用越好。因此,本研究在不使用研磨设备的前提下,选用细度更小的080μm花岗岩石粉,以内掺的方式替代部分水泥,研究花岗岩石粉内掺掺量对水工混凝土工作性能、力学性能、耐久性的影响规律,并通过...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水工混凝土抗压试件Fig.3Compressiontestpieceofhydraulicconcrete
山东农业大学硕士学位论文图3水工混凝土抗压试件Fig.3Compressiontestpieceofhydraulicconcrete图4抗压试件受压破坏后的外观Fig.4Appearanceofcompressionspecimenaftercompressionfailure2.3.2.1抗折强度试验方法抗折强度试验采用简支梁三分点加荷法，每组配合比制作9块尺寸为100mm×100mm×400mm试块，如图所示5，分别测试其龄期为3d、7d、28d时的抗折强度。标准养护至特定龄期后取出擦拭干净，使用BC-300S型电脑恒应力压力试验机进行测试，加载前将试件成型时的两个相对侧面作为受压面放在加载台座上，如图6所示，加载速度控制在100N/s~110N/s。水工混凝土抗折强度值参照公式（2）进行计算，计算精确至0.01MPa，以三个试件测试结果的平均值作为该组水工混凝土的抗折强度值。2bhPlff=（2）式中：ff抗折强度（MPa）；P试件的破坏荷载（N）；l支座间距离（mm），hl=3；b试件截面宽度（mm）；h试件截面高度（mm）。11
花岗岩石粉内掺掺量对水工混凝土性能及微观结构的影响研究图5水工混凝土抗折试件Fig.5Flexuraltestpieceofhydraulicconcrete图6抗折强度测试Fig.6Flexuralstrengthtest2.3.3耐久性试验方法混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。本试验根据水工混凝土的特性，选取抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透性、碳化，四个指标进行测试，研究花岗岩石粉内掺掺量对水工混凝土耐久性的影响，试验参照SL352-2006《水工混凝土试验规程》进行。2.3.3.1抗渗性试验方法每组配比制作6块抗渗性试件，尺寸为上口直径175mm、下口直径185mm、高150mm的截头圆锥体，混凝土试件初凝后拆掉模具，并用钢丝网刷刷去上下两面的水泥浆，之后放入标准养护室养护至28天。养护时间到期后，将试块取出，将表面擦拭干净后，将试件装入混凝土抗渗仪配套的试验模具中，并用石蜡对试侧面件进行密封，然后将试块与试模安装到抗渗仪上，必须确保试件密封严密，在1MPa的水压下不产生漏水现象，若出现如图7所示漏水现象，需重新密封。混凝土抗渗仪需一次性加压到1MPa，并保持水压持续24h，24h后取出试件，利用压力机和钢垫条将试件从中间劈裂，试样断面会出现明显水痕，如图8所示，沿劈裂面的底边等距离取十个点，量出每个点对应的水痕高度即渗水高度，最后将渗水高度取平均值，代入公式（5），计算水工混凝土试块相对渗透系数，最终取6块试件的平均值作为该组水工混凝土的相对渗透系数。THaDKmr22=（5）式中：Kr相对渗透性系数，cm/h；Dm平均渗水高度，cm；12
【参考文献】：
期刊论文
[1]陈积粉煤灰花岗岩石粉加气混凝土的抗折性能研究[J]. 杨冬升,岳廷旭,全川正,李茂叶,李曜鑫,周俊红,杨小春. 混凝土. 2019(11)
[2]不同岩性石粉-水泥胶砂流动性和力学性能研究[J]. 王振,李化建,黄法礼,陶建强,孙德易,易忠来,谢永江. 硅酸盐通报. 2019(05)
[3]花岗岩石粉在混凝土中应用的试验研究[J]. 郭元强. 商品混凝土. 2019(Z1)
[4]石粉对混凝土力学性能及氯离子扩散系数影响[J]. 乔宏霞,梁金科,李元可,NDAHIRWA Desire. 硅酸盐通报. 2019(02)
[5]石灰石粉对水泥浆体水化特性及流变性能的影响[J]. 苗苗,雪凯旺,苗芳,姜洪伟. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(12)
[6]矿渣-水泥硬化浆体水化产物结构研究[J]. 冯春花,盖海东,黄超楠,李明君,张永园,沙念. 新型建筑材料. 2018(12)
[7]石粉对混凝土性能影响的研究现状[J]. 林基泳,蒋勇,吴兴颜,龙武,王雨利,贺航. 硅酸盐通报. 2018(12)
[8]大理石、花岗岩石粉对水泥浆体流变性能的影响[J]. 彭鸿涛,詹镇峰,谢亮,佘俊辉,刘慧娴. 混凝土. 2018(08)
[9]石粉掺量对机制砂高性能混凝土强度及耐久性能影响研究[J]. 杨卓强,刘元珍. 混凝土. 2018(07)
[10]不同岩性石粉细度评价方法的稳定性研究[J]. 何真,蒋睿,胡骏. 水力发电学报. 2018(05)
硕士论文
[1]花岗岩废料烧结高强韧微晶玻璃及其力学性能研究[D]. 邹传明.南昌航空大学 2018
[2]花岗岩石粉对低强度水工混凝土性能及微观孔结构影响研究[D]. 冯建国.山东农业大学 2018
[3]花岗岩石粉对砂浆性能的影响研究[D]. 王宇谋.广东工业大学 2018
[4]花岗岩石粉和MgSO4侵蚀对UHPC力学性能及微结构的影响[D]. 耿春东.武汉理工大学 2018
[5]花岗岩复合矿粉对水泥混凝土性能影响及机理探讨[D]. 王兆东.济南大学 2017
[6]花岗岩石粉替代部分水泥的UHPC力学性能研究[D]. 何灵伟.福州大学 2017
[7]花岗岩石粉对商品混凝土性能影响试验研究[D]. 李冬.哈尔滨工业大学 2016
[8]废弃矿物掺合料水工混凝土氯离子侵蚀、碳化及微观孔隙结构研究[D]. 赵井辉.山东农业大学 2016
[9]花岗岩废料制备加气混凝土砌块试验研究[D]. 鲁渊.郑州大学 2016
[10]花岗岩石粉资源化利用试验研究[D]. 齐秀山.青岛理工大学 2014
本文编号：3260106
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水工混凝土抗压试件Fig.3Compressiontestpieceofhydraulicconcrete
山东农业大学硕士学位论文图3水工混凝土抗压试件Fig.3Compressiontestpieceofhydraulicconcrete图4抗压试件受压破坏后的外观Fig.4Appearanceofcompressionspecimenaftercompressionfailure2.3.2.1抗折强度试验方法抗折强度试验采用简支梁三分点加荷法，每组配合比制作9块尺寸为100mm×100mm×400mm试块，如图所示5，分别测试其龄期为3d、7d、28d时的抗折强度。标准养护至特定龄期后取出擦拭干净，使用BC-300S型电脑恒应力压力试验机进行测试，加载前将试件成型时的两个相对侧面作为受压面放在加载台座上，如图6所示，加载速度控制在100N/s~110N/s。水工混凝土抗折强度值参照公式（2）进行计算，计算精确至0.01MPa，以三个试件测试结果的平均值作为该组水工混凝土的抗折强度值。2bhPlff=（2）式中：ff抗折强度（MPa）；P试件的破坏荷载（N）；l支座间距离（mm），hl=3；b试件截面宽度（mm）；h试件截面高度（mm）。11
花岗岩石粉内掺掺量对水工混凝土性能及微观结构的影响研究图5水工混凝土抗折试件Fig.5Flexuraltestpieceofhydraulicconcrete图6抗折强度测试Fig.6Flexuralstrengthtest2.3.3耐久性试验方法混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。本试验根据水工混凝土的特性，选取抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透性、碳化，四个指标进行测试，研究花岗岩石粉内掺掺量对水工混凝土耐久性的影响，试验参照SL352-2006《水工混凝土试验规程》进行。2.3.3.1抗渗性试验方法每组配比制作6块抗渗性试件，尺寸为上口直径175mm、下口直径185mm、高150mm的截头圆锥体，混凝土试件初凝后拆掉模具，并用钢丝网刷刷去上下两面的水泥浆，之后放入标准养护室养护至28天。养护时间到期后，将试块取出，将表面擦拭干净后，将试件装入混凝土抗渗仪配套的试验模具中，并用石蜡对试侧面件进行密封，然后将试块与试模安装到抗渗仪上，必须确保试件密封严密，在1MPa的水压下不产生漏水现象，若出现如图7所示漏水现象，需重新密封。混凝土抗渗仪需一次性加压到1MPa，并保持水压持续24h，24h后取出试件，利用压力机和钢垫条将试件从中间劈裂，试样断面会出现明显水痕，如图8所示，沿劈裂面的底边等距离取十个点，量出每个点对应的水痕高度即渗水高度，最后将渗水高度取平均值，代入公式（5），计算水工混凝土试块相对渗透系数，最终取6块试件的平均值作为该组水工混凝土的相对渗透系数。THaDKmr22=（5）式中：Kr相对渗透性系数，cm/h；Dm平均渗水高度，cm；12
【参考文献】：
期刊论文
[1]陈积粉煤灰花岗岩石粉加气混凝土的抗折性能研究[J]. 杨冬升,岳廷旭,全川正,李茂叶,李曜鑫,周俊红,杨小春. 混凝土. 2019(11)
[2]不同岩性石粉-水泥胶砂流动性和力学性能研究[J]. 王振,李化建,黄法礼,陶建强,孙德易,易忠来,谢永江. 硅酸盐通报. 2019(05)
[3]花岗岩石粉在混凝土中应用的试验研究[J]. 郭元强. 商品混凝土. 2019(Z1)
[4]石粉对混凝土力学性能及氯离子扩散系数影响[J]. 乔宏霞,梁金科,李元可,NDAHIRWA Desire. 硅酸盐通报. 2019(02)
[5]石灰石粉对水泥浆体水化特性及流变性能的影响[J]. 苗苗,雪凯旺,苗芳,姜洪伟. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(12)
[6]矿渣-水泥硬化浆体水化产物结构研究[J]. 冯春花,盖海东,黄超楠,李明君,张永园,沙念. 新型建筑材料. 2018(12)
[7]石粉对混凝土性能影响的研究现状[J]. 林基泳,蒋勇,吴兴颜,龙武,王雨利,贺航. 硅酸盐通报. 2018(12)
[8]大理石、花岗岩石粉对水泥浆体流变性能的影响[J]. 彭鸿涛,詹镇峰,谢亮,佘俊辉,刘慧娴. 混凝土. 2018(08)
[9]石粉掺量对机制砂高性能混凝土强度及耐久性能影响研究[J]. 杨卓强,刘元珍. 混凝土. 2018(07)
[10]不同岩性石粉细度评价方法的稳定性研究[J]. 何真,蒋睿,胡骏. 水力发电学报. 2018(05)
硕士论文
[1]花岗岩废料烧结高强韧微晶玻璃及其力学性能研究[D]. 邹传明.南昌航空大学 2018
[2]花岗岩石粉对低强度水工混凝土性能及微观孔结构影响研究[D]. 冯建国.山东农业大学 2018
[3]花岗岩石粉对砂浆性能的影响研究[D]. 王宇谋.广东工业大学 2018
[4]花岗岩石粉和MgSO4侵蚀对UHPC力学性能及微结构的影响[D]. 耿春东.武汉理工大学 2018
[5]花岗岩复合矿粉对水泥混凝土性能影响及机理探讨[D]. 王兆东.济南大学 2017
[6]花岗岩石粉替代部分水泥的UHPC力学性能研究[D]. 何灵伟.福州大学 2017
[7]花岗岩石粉对商品混凝土性能影响试验研究[D]. 李冬.哈尔滨工业大学 2016
[8]废弃矿物掺合料水工混凝土氯离子侵蚀、碳化及微观孔隙结构研究[D]. 赵井辉.山东农业大学 2016
[9]花岗岩废料制备加气混凝土砌块试验研究[D]. 鲁渊.郑州大学 2016
[10]花岗岩石粉资源化利用试验研究[D]. 齐秀山.青岛理工大学 2014
本文编号：3260106
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