本文關(guān)鍵詞：自密實(shí)輕集料混凝土離子侵蝕性能及破壞機(jī)理

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【摘要】：自密實(shí)輕集料混凝土(SCLC)是在輕集料混凝土(LC)和自密實(shí)混凝土(SCC)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,是用輕集料代替普通粗集料配制而成的容重小于1950kg/m3、工作性達(dá)到自密實(shí)狀態(tài)易于泵送的高性能混凝土。自密實(shí)輕集料混凝土要求其性能具有足夠的塑性粘度,輕集料懸浮于水泥漿體中,在拌制、運(yùn)輸、振搗以及成型過(guò)程中均不會(huì)出現(xiàn)分層離析泌水現(xiàn)象,能自由流動(dòng),填充成型,形成均勻密實(shí)結(jié)構(gòu),是一種新型綠色建筑材料,應(yīng)用前景極其廣闊。自密實(shí)輕集料混凝土的研究目前尚處于初始階段。輕集料混凝土在組分與結(jié)構(gòu)方面與普通混凝土不同,輕集料由于輕質(zhì)低強(qiáng),在攪拌、運(yùn)輸、振搗和成型等過(guò)程中容易上浮,在施工過(guò)程中容易造成分層離析,在實(shí)際工程中容易受到外界環(huán)境侵蝕,尤其是硫酸根離子和氯離子侵蝕破壞,所以開(kāi)展對(duì)自密實(shí)輕集料混凝土泵送性能和離子侵蝕性能及破壞機(jī)理研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義。本文分別采用700級(jí)和900級(jí)的圓球型頁(yè)巖陶粒為粗集料,外加減水劑和增稠劑等原材料配制成SCLC35和SCLC50。研究其工作性能和力學(xué)性能,研究表明:自密實(shí)輕集料混凝土強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律符合規(guī)定的齡期發(fā)展要求,比試配要求提高了4%~5%。選擇合適種類和摻量的增稠劑,可以較好的改善其和易性。坍落度比設(shè)計(jì)提高了5%~15%,擴(kuò)展度比設(shè)計(jì)要求提高了10%~20%。按照本文配合比配制的SCLC能夠滿足工程應(yīng)用中的自密實(shí)和泵送性能。SCLC的破壞時(shí)脆斷聲較小,對(duì)延性有所改善,破壞面沿著集料與漿體破壞,粗集料被破壞成兩部分。粗集料區(qū)測(cè)得的顯微硬度值最小,是自密實(shí)輕集料混凝土三相材料受壓時(shí)的薄弱區(qū)。按相同配合比配制的SCLC35和SCLC50在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28天后,分成三組放入溶液中浸泡:第1組放在清水中浸泡,第2組放在5%的硫酸鈉溶液中浸泡,第3組放在5%的硫酸鈉和5%的氯化鈉溶液中浸泡。采用三個(gè)指標(biāo)作為侵蝕程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)——外觀的變化、質(zhì)量的變化和抗壓強(qiáng)度的變化。研究表明:硫酸鹽向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散時(shí)會(huì)與混凝土中的水化鋁酸鈣反應(yīng)生成具有膨脹性的鈣礬石晶體,氯離子向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散時(shí)會(huì)與混凝土中的水化鋁酸鈣反應(yīng)生成Frield鹽。自密實(shí)輕集料混凝土中的輕粗集料輕質(zhì)多孔,具有吸水和放水等特性,使得混凝土處于內(nèi)部“自養(yǎng)護(hù)”狀態(tài)。集料與水泥石結(jié)構(gòu)致密,所以自密實(shí)輕集料混凝土的抗離子侵蝕性能良好。分別按各自配合比用圓柱形試模成型的SCLC35和SCLC50在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù),分別養(yǎng)護(hù)28天、84天、150天、210天、360天等不同齡期,采用RCM法測(cè)試其不同齡期的氯離子擴(kuò)散系數(shù)。研究結(jié)果表明:測(cè)試出自密實(shí)輕集料混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)很小,其范圍在2.959×10-13m2/s~9.387×10-13m2/s之間,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通混凝土氯離子遷移系數(shù)中的很好等級(jí)1.5×10-12m2/s,甚至要低于一個(gè)數(shù)量級(jí)。表明自密實(shí)輕集料混凝土具有很好的抗氯離子擴(kuò)散系數(shù)。這主要?dú)w結(jié)于頁(yè)巖陶粒外殼結(jié)構(gòu)致密和水泥石結(jié)構(gòu)致密,頁(yè)巖陶粒與水泥石之間有良好的界面過(guò)渡區(qū)、整體均質(zhì)以及彈性變形協(xié)調(diào)一致。采用環(huán)境掃描電鏡對(duì)自密實(shí)輕集料混凝土中的輕粗集料、水泥基體及界面過(guò)渡區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,探索改善界面性能的措施。運(yùn)用顯微硬度計(jì)測(cè)試自密實(shí)輕集料混凝土硬化后輕粗集料硬度、水泥基體硬度以及界面過(guò)渡區(qū)硬度。測(cè)試出自密實(shí)輕集料混凝土各組成部分的物理力學(xué)性能。研究表明:SCLC中粗集料的多孔結(jié)構(gòu)具有吸水和供水特性,水泥漿體水化充分,集料和漿體之間無(wú)明顯界面過(guò)渡區(qū),兩者緊密結(jié)合在一起。集料區(qū)測(cè)得的顯微硬度值最小,輕粗集料的顯微硬度值約是其水泥基體顯微硬度值的三分之二,輕粗集料的強(qiáng)度是三相材料受壓時(shí)的薄弱區(qū)�？傮w來(lái)說(shuō),采用圓球型頁(yè)巖陶粒為粗集料,外加減水劑、增稠劑等原材料配制成的SCLC能夠滿足工程應(yīng)用中的工作性能和力學(xué)性能的要求。自密實(shí)輕集料混凝土具有較好的抗離子侵蝕性能和優(yōu)良的氯離子擴(kuò)散系數(shù)。粗集料和水泥漿體能夠水化充分,無(wú)明顯的界面過(guò)渡區(qū),粗集料顯微硬度值最小,是三相材料受壓時(shí)的薄弱區(qū)。
【關(guān)鍵詞】：自密實(shí)輕集料混凝土 配合比設(shè)計(jì) 離子侵蝕性能 氯離子擴(kuò)散系數(shù) 微觀結(jié)構(gòu) 顯微硬度
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 研究背景10
• 1.2 輕集料混凝土定義及研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 輕集料凝混土定義及分類10-11
• 1.2.2 輕集料凝混土研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 自密實(shí)輕集料混凝土特點(diǎn)及分析13-15
• 1.3.1 自密實(shí)輕集料混凝土定義及特點(diǎn)13
• 1.3.2 自密實(shí)輕集料混凝土工程應(yīng)用中存在的問(wèn)題13-14
• 1.3.3 自密實(shí)輕集料混凝土工作性評(píng)價(jià)方法14-15
• 1.4 研究目標(biāo)15
• 1.5 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.6 技術(shù)路線16
• 1.7 創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 第2章 原材料和試驗(yàn)方法17-25
• 2.1 主要原材料及性質(zhì)17-18
• 2.2 試驗(yàn)方法18-25
• 2.2.1 輕集料筒壓強(qiáng)度測(cè)試18-20
• 2.2.2 自密實(shí)輕集料混凝土的拌制方法20
• 2.2.3 自密實(shí)輕集料混凝土工作性試驗(yàn)方法20
• 2.2.4 自密實(shí)輕集料混凝土離子侵蝕性試驗(yàn)方法20-21
• 2.2.5 自密實(shí)輕集料混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)方法21-23
• 2.2.6 掃描電鏡ESEM測(cè)試方法23
• 2.2.7 顯微硬度測(cè)試方法23-25
• 第3章 自密實(shí)輕集料混凝土配合比和基本性能25-37
• 3.1 自密實(shí)輕集料混凝土配合比設(shè)計(jì)25-30
• 3.2 自密實(shí)輕集料混凝土基本性能30-36
• 3.2.1 自密實(shí)輕集料混凝土工作性能30-34
• 3.2.2 自密實(shí)輕集料混凝土的力學(xué)性能34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 自密實(shí)輕集料混凝土離子侵蝕性能37-44
• 4.1 離子侵蝕性能試驗(yàn)方案37
• 4.2 離子侵蝕性能試驗(yàn)結(jié)果分析37-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第5章 自密實(shí)輕集料混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)44-47
• 5.1 氯離子擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)方法44
• 5.2 氯離子擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果分析44-46
• 5.3 本章小結(jié)46-47
• 第6章 自密實(shí)輕集料混凝土微觀性能及破壞機(jī)理47-61
• 6.1 自密實(shí)輕集料混凝土微觀結(jié)構(gòu)47-58
• 6.2 自密實(shí)輕集料混凝土顯微硬度測(cè)試58-60
• 6.3 本章小結(jié)60-61
• 第7章 結(jié)論與展望61-63
• 7.1 結(jié)論61-62
• 7.2 下一步需要解決的問(wèn)題62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1048261