本文關(guān)鍵詞：高耐久免壓蒸預(yù)應(yīng)力強混凝土PHC管樁的制備和性能研究

  更多相關(guān)文章： PHC管樁 免壓蒸 礦粉 微珠粉 耐久性 微觀結(jié)構(gòu)

【摘要】：隨著我國橋梁、房建、公路等建筑業(yè)的發(fā)展,預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁(PHC管樁)已經(jīng)成為地基的主流結(jié)構(gòu)材料之一。現(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)廠家均采用蒸汽養(yǎng)護和壓蒸養(yǎng)護的方法來生產(chǎn)PHC管樁,這種生產(chǎn)工藝不僅能耗大、污染環(huán)境、安全性差,而且生產(chǎn)出來的管樁的耐久性差,已經(jīng)不能滿足社會的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展要求。因此,尋求新的免壓蒸生產(chǎn)工藝是管樁行業(yè)長久可持續(xù)發(fā)展的必由之路。本文結(jié)合工廠實際生產(chǎn)情況對原材料進行優(yōu)選優(yōu)化確定了免壓蒸PHC管樁的基本配合比,研究了免壓蒸PHC管樁的制備方法,探討了其物理力學(xué)性能和抗氯離子滲透、抗硫酸鹽侵蝕、抗凍以及耐海水侵蝕性能,并對其微觀增強機理進行了分析。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：(1)確定免壓蒸PHC管樁混凝土的基本配合比。通過對現(xiàn)場原材料進行優(yōu)選優(yōu)化以及骨料級配的設(shè)計,確定免壓蒸PHC管樁混凝土的基本配合比為：水泥宜采用P·Ⅱ52.5等級,減水劑為聚羧酸系高效減水劑GT Ⅰ型,細骨料宜選用處于Ⅱ區(qū)的中砂,粗骨料為5-25mm連續(xù)級配的花崗巖碎石,砂率取38%-39%,膠凝材料總用量宜控制在480kg/m3～500 kg/m3之間。(2)配制C80免壓蒸PHC管樁混凝土。通過S95礦粉、S105礦粉、石膏和粉煤灰微珠粉的摻入,研究其對免壓蒸PHC管樁混凝土力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：普通S95礦粉需配合堿性激發(fā)劑使用才能取得比較好的效果。選用石膏作為激發(fā)劑,外摻10%～15%普通S95礦粉時,混凝土7d時強度可達81MPa；當(dāng)使用等量S105礦粉時對PHC管樁混凝土的強度提升效果更顯著；復(fù)摻10%S95礦粉和10%粉煤灰微珠粉時,其強度和新拌混凝土的工作性能達到最佳。(3)免壓蒸PHC管樁混凝土的耐久性研究。通過對比免壓蒸PHC管樁混凝土和壓蒸PHC管樁混凝土的耐久性差異,結(jié)果表明：免壓蒸制備出的PHC管樁混凝土在抗氯離子滲透、抗硫酸鹽侵蝕、抗凍性以及耐海水侵蝕等方面均表現(xiàn)出比常規(guī)壓蒸養(yǎng)護的PHC管樁混凝土更優(yōu)異的性能,其中復(fù)摻S95礦粉、石膏和粉煤灰微珠粉制備出的免壓蒸PHC管樁混凝土的耐久性能最佳。(4)免壓蒸PHC管樁混凝土的微觀增強機理研究。通過XRD、MIP和SEM等手段對免壓蒸PHC管樁混凝土的微結(jié)構(gòu)進行分析,結(jié)果表明：在石膏作為激發(fā)劑時,礦粉和粉煤灰微珠粉的加入促進了水泥的水化過程,與水化產(chǎn)物Ca(OH)2反應(yīng),使C-S-H凝膠增多,進而填充混凝土的內(nèi)部孔隙,提高了水泥石的密實度,混凝土的強度提高,耐久性增強,分析表明其主要改善了混凝土內(nèi)部孔徑為10～100nnm之間的孔結(jié)構(gòu)。(5)研究離心制度下PHC管樁的分層情況和孔分布。通過X-CT研究了離心PHC管樁在不同部位的分層情況,結(jié)果表明：雙摻S95礦粉和石膏的免壓蒸PHC管樁的混凝土層較壓蒸PHC管樁的混凝土層厚,而復(fù)摻S95礦粉、石膏和粉煤灰微珠粉的免壓蒸PHC管樁的混凝土層最厚,且較大孔均出現(xiàn)在PHC管壁的中間部位,即砂漿層與混凝土層結(jié)合處。
【關(guān)鍵詞】：PHC管樁 免壓蒸 礦粉 微珠粉 耐久性 微觀結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU473.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 引言11
• 1.2 研究背景11-14
• 1.2.1 傳統(tǒng)PHC管樁的生產(chǎn)工藝11-12
• 1.2.2 傳統(tǒng)PHC管樁的應(yīng)用現(xiàn)狀和質(zhì)量控制12-13
• 1.2.3 目前PHC管樁在實際工程應(yīng)用中存在的問題13
• 1.2.4 免壓蒸PHC管樁與傳統(tǒng)PHC管樁的區(qū)別13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 免壓蒸PHC管樁的配合比設(shè)計14-15
• 1.3.2 原材料對PHC管樁的影響15-16
• 1.3.3 養(yǎng)護制度對PHC管樁的影響16-17
• 1.3.4 PHC管樁混凝土的抗氯離子滲透、抗硫酸根離子侵蝕性能17-18
• 1.4 本課題研究目的、意義及主要內(nèi)容18-20
• 1.4.1 本課題研究目的及意義18
• 1.4.2 本課題研究的主要內(nèi)容18-20
• 第二章 原材料與試驗方法20-30
• 2.1 試驗用原材料20-23
• 2.1.1 水泥20
• 2.1.2 礦物摻合料20-21
• 2.1.3 粗骨料21-22
• 2.1.4 細骨料22-23
• 2.1.5 減水劑23
• 2.1.6 水23
• 2.2 試驗方法23-30
• 2.2.1 成型方法23-24
• 2.2.2 養(yǎng)護方法24-25
• 2.2.3 物理力學(xué)性能測試方法25
• 2.2.4 耐久性測試方法25-28
• 2.2.5 微觀性能測試方法28-30
• 第三章 C80免壓蒸PHC管樁混凝土的制備30-45
• 3.1 免壓蒸PHC管樁的養(yǎng)護制度以及離心制度30-32
• 3.1.1 養(yǎng)護制度30-31
• 3.1.2 離心制度31-32
• 3.2 基本配合比的確定32-35
• 3.2.1 生產(chǎn)車間所用配合比32-34
• 3.2.2 免壓蒸PHC管樁混凝土所用基本配合比的確定34-35
• 3.3 減水劑種類對免壓蒸PHC管樁混凝土力學(xué)性能的影響35-37
• 3.4 礦物摻合料對免壓蒸PHC管樁混凝土力學(xué)性能的影響37-44
• 3.4.1 單摻S95礦粉37-39
• 3.4.2 復(fù)摻S95礦粉和石膏39-42
• 3.4.3 復(fù)摻S105礦粉和石膏42-43
• 3.4.4 復(fù)摻S95礦粉、石膏和粉煤灰微珠粉43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 免壓蒸PHC管樁混凝土的耐久性研究45-55
• 4.1 耐久性試驗配合比及試驗方案45
• 4.2 抗氯離子滲透性能45-50
• 4.2.1 快速電通量法45-48
• 4.2.2 長期氯鹽浸泡法48-50
• 4.3 抗硫酸鹽侵蝕性能50-51
• 4.4 抗凍性能51-52
• 4.5 耐海水侵蝕性能52-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第五章 免壓蒸PHC管樁混凝土的微觀增強機理55-65
• 5.1 壓汞分析(MIP)55-56
• 5.2 X射線衍射分析(XRD)56-58
• 5.3 X射線斷層掃描分析(X-CT)58-62
• 5.4 掃描電子顯微鏡分析(SEM)62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第六章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果73

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本文編號：832776