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

发布时间：2017-09-13 00:40

  本文关键词：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

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【摘要】：在新型建筑材料技术迅速发展及资源综合利用要求不断提高的时代背景下,为解决我国花岗岩石粉、粉煤灰、煤矸石粉及石屑石粉占用土地资源、污染环境等问题,本论文利用花岗岩石粉等废弃矿物资源作为水工混凝土掺合料,配制废弃矿物掺合料水工混凝土,并通过物理试验与理论分析,较为系统全面的研究了花岗岩石粉、粉煤灰、煤矸石粉及石屑石粉作为掺合料对水工混凝土抗氯离子侵蚀性能、抗碳化性能及水工混凝土微观孔隙结构的影响规律,从而确定不同工况条件下掺合料的最佳掺量,为废弃矿物掺合料水工混凝土的配制及应用提供了科学依据。试验结果表明:(1)将花岗岩石粉、粉煤灰、煤矸石粉及石屑石粉作为掺合料单掺、花岗岩石粉与粉煤灰双掺取代水工混凝土中的水泥后,通过RCM法试验,对废弃矿物掺合料水工混凝土的氯离子扩散系数对比分析发现,废弃矿物掺合料水工混凝土抗氯离子侵蚀性能:粉煤灰组双掺组花岗岩石粉组石屑石粉组煤矸石粉组。(2)将花岗岩石粉、粉煤灰、煤矸石粉及石屑石粉作为掺合料单掺、双掺取代水工混凝土中的水泥后,通过快速碳化试验,从碳化试验数据综合分析来看,废弃矿物掺合料水工混凝土抗碳化性能:粉煤灰组双掺组花岗岩石粉组石屑石粉组煤矸石粉组。(3)将花岗岩石粉、煤矸石粉、石屑石粉为掺合料代表,对废弃矿物掺合料水工混凝土微观孔隙结构进行研究分析发现:花岗岩石粉粒径分布范围越小,对混凝土小孔径孔隙的填充作用越好,对大孔径孔隙填充作用不明显,综合填充效果较差;花岗岩石粉在废弃矿物掺合料水工混凝土中的最佳掺量为20%,且粒径分布范围较大时,对混凝土孔结构填充效果最佳;煤矸石粉及石屑石粉在混凝土中的最佳单掺量为20%,该掺量条件下可有效降低混凝土孔隙率,减少混凝土内部有害孔隙数量,混凝土孔隙结构参数达到最优值,并提高混凝土抗渗性能,对保证混凝土耐久性能和结构安全性具有重要意义。
【关键词】：废弃矿物掺合料 水工混凝土 氯离子侵蚀 碳化 微观孔隙结构
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV431
【目录】：

• 中文摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 研究概况10-12
• 1.3 研究内容与技术路线12-13
• 2 废弃矿物掺合料水工混凝土氯离子侵蚀试验研究13-27
• 2.1 混凝土氯离子侵蚀机理及试验目的、方法13-18
• 2.1.1 混凝土氯离子侵蚀机理13-14
• 2.1.2 试验目的14
• 2.1.3 试验方法14-18
• 2.1.3.1 仪器设备14-15
• 2.1.3.2 试验所需试剂15
• 2.1.3.3 试验步骤15-17
• 2.1.3.4 混凝土氯离子扩散系数计算17-18
• 2.2 试验配合比设计18-20
• 2.3 试验数据整理与分析20-27
• 2.3.1 花岗岩石粉组混凝土氯离子扩散系数分析20-21
• 2.3.2 粉煤灰组混凝土氯离子扩散系数分析21-23
• 2.3.3 双掺组混凝土氯离子扩散系数分析23-24
• 2.3.4 煤矸石粉及石屑石粉组混凝土氯离子扩散系数分析24-26
• 2.3.5 小结26-27
• 3 废弃矿物掺合料水工混凝土碳化试验研究27-44
• 3.1 混凝土碳化机理及试验目的、方法27-30
• 3.1.1 混凝土碳化机理27
• 3.1.2 试验目的27-28
• 3.1.3 试验方法28-30
• 3.1.3.1 仪器设备28
• 3.1.3.2 试验步骤28-30
• 3.1.3.3 试验结果计算及处理30
• 3.2 试验配合比设计30-33
• 3.3 试验数据整理与分析33-44
• 3.3.1 花岗岩石粉组混凝土碳化试验研究33-37
• 3.3.2 粉煤灰组混凝土碳化试验研究37-39
• 3.3.3 双掺组混凝土碳化试验研究39-41
• 3.3.4 煤矸石粉及石屑石粉组混凝土碳化试验研究41-43
• 3.3.5 小结43-44
• 4 废弃矿物掺合料水工混凝土微观孔隙结构试验研究44-65
• 4.1 试验设计44
• 4.2 试验方法及基本原理44-45
• 4.3 花岗岩石粉组混凝土微观孔隙结构研究45-54
• 4.3.1 花岗岩石粉细度测试与分析45-46
• 4.3.2 孔隙结构特征参数分析46-49
• 4.3.3 混凝土孔径分布与孔级比例分析49-52
• 4.3.4 废弃矿物掺合料水工混凝土微观孔隙参数与抗渗、抗冻性能的关系分析52-54
• 4.3.5 小结54
• 4.4 煤矸石粉及石屑石粉组混凝土微观孔隙结构研究54-65
• 4.4.1 煤矸石粉及石屑石粉粒度测试分析54-55
• 4.4.2 孔隙结构特征参数及孔级比例分析55-61
• 4.4.3 废弃矿物掺合料水工混凝土微观孔隙参数与抗渗性能的关系分析61-64
• 4.4.4 小结64-65
• 5 研究结论、创新点与展望65-68
• 5.1 研究结论65-66
• 5.2 研究创新点66
• 5.3 研究展望66-68
• 参考文献68-75
• 致谢75-76
• 攻读硕士学位期间论文发表情况76

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本文编号：840486