本文選題：輕骨料混凝土 + 玄武巖纖維　； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：混凝土是當(dāng)今世界應(yīng)用最廣的建筑材料,其中結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土(SLWAC)在相同強(qiáng)度下降低其密度,可以減少基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸,從而減輕結(jié)構(gòu)自重并降低成本、提高抗震能力,在大跨和高層結(jié)構(gòu)中具有廣泛應(yīng)用價(jià)值與前景。該論文研究輕骨料混凝土的配比設(shè)計(jì)、性能及通過(guò)摻加玄武巖纖維和納米材料的改性方法,進(jìn)行了72批次的性能測(cè)試及微觀結(jié)構(gòu)觀測(cè)分析,主要內(nèi)容如下:(1)采取膨脹頁(yè)巖陶粒代替普通骨料,設(shè)計(jì)了不同配合比的結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土(SLWAC),以實(shí)現(xiàn)坍落度、抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、干密度、空氣含量、孔結(jié)構(gòu)測(cè)定和微觀結(jié)構(gòu)細(xì)化的設(shè)計(jì)值。確定了粉煤灰、硅灰或礦渣替代普通硅酸鹽水泥的優(yōu)化比例。制備的輕骨料混凝土表觀密度約為1643 kg/m3至1935 kg/m3,根據(jù)輕骨料混凝土表觀密度的不同,輕骨料混凝土的強(qiáng)度在27.3 MPa到61.7 MPa之間變化。輕骨料混凝土的延性和彈性都發(fā)生了顯著變化。在相同的抗壓強(qiáng)度下,輕骨料混凝土與普通混凝土相比,其彈性模量顯著降低并表現(xiàn)出明顯的脆性。但是輕骨料混凝土的泊松比與普通混凝土相比變化不大。(2)納米二氧化硅和納米二氧化鈦可以顯著提高輕骨料混凝土的抗?jié)B性。使用壓汞法和SEM掃描電鏡分析了其耐久性、滲透性和微觀結(jié)構(gòu)。在輕骨料混凝土中引入納米材料可以顯著改善低水灰比的輕骨料混凝土的耐久性。另外在特定的水灰比下,納米二氧化硅可以優(yōu)化孔結(jié)構(gòu),從而提高基體的抗?jié)B性,納米二氧化硅或納米二氧化鈦的添加對(duì)混凝土微觀結(jié)構(gòu)細(xì)化的影響提高混凝土的力學(xué)性能和長(zhǎng)期耐久性。(3)研究了在輕骨料混凝土中摻加纖維解決其任性差的問(wèn)題。研究摻加纖維對(duì)膨脹頁(yè)巖為輕骨料的不同混凝土力學(xué)性能的影響,包括工作性、抗壓強(qiáng)度、應(yīng)力應(yīng)變特性、抗拉強(qiáng)度、彈性模量和壓彎韌性等等。在輕骨料混凝土中以單一或復(fù)合的形式摻加纖維,可以提高其力學(xué)性能,并顯著改善其韌性、延性和吸能能力,但同時(shí)也會(huì)降低它的工作性能。對(duì)于劈裂抗拉強(qiáng)度和彎折強(qiáng)度,在輕骨料混凝土中摻加纖維明顯比在普通混凝土中摻加纖維有效。
[Abstract]:Concrete is the most widely used building material in the world. The structure of lightweight aggregate concrete (SLWAC) reduces its density at the same strength and reduces the size of the basic and structural components, thus reducing the weight of the structure and reducing the cost and improving the seismic capacity. It has a wide application value and Prospect in the large span and high level structure. After studying the proportioning design of lightweight aggregate concrete, performance and the modification method of adding basalt fiber and nanomaterial, 72 batches of performance testing and microstructure observation are carried out. The main contents are as follows: (1) taking the expansion shale ceramsite instead of ordinary aggregate, the structure of lightweight aggregate concrete (SLWAC) with different mix ratio is designed to realize it. Slump, compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, shear strength, dry density, air content, pore structure determination and microstructure refinement. The optimum proportion of fly ash, silica fume or slag to replace ordinary portland cement is determined. The apparent density of the prepared lightweight aggregate is about 1643 kg/m3 to 1935 kg/m3, according to light bone. The strength of lightweight aggregate concrete varies from 27.3 MPa to 61.7 MPa. The ductility and elasticity of lightweight aggregate concrete have been significantly changed. Under the same compressive strength, the elastic modulus of lightweight aggregate concrete is significantly lower than that of ordinary concrete and shows obvious brittleness. The Poisson ratio of concrete has little change compared with that of ordinary concrete. (2) nano silica and nano titanium dioxide can significantly improve the anti permeability of lightweight aggregate concrete. The durability, permeability and microstructure of the lightweight aggregate concrete can be analyzed by using the mercury injection method and SEM scanning electron microscope. The introduction of nano materials in the lightweight aggregate concrete can improve the low water ash significantly. In addition, under specific water cement ratio, nano silica can optimize the pore structure and improve the permeability of the matrix, and the effect of nano silica or nano titanium dioxide on the concrete microstructure refinement can improve the mechanical properties and long-term durability of concrete. (3) study on the lightweight aggregate. The problem of adding fiber in concrete to solve its poor wayward problem. The study of the effects of adding fiber on the mechanical properties of different concrete with expanded shale as light aggregate, including workability, compressive strength, stress-strain characteristics, tensile strength, elastic modulus and bending toughness, etc.. In light aggregate concrete, a single or compound form of fiber can be added to the lightweight aggregate concrete. In order to improve its mechanical properties and significantly improve its ductility, ductility and energy absorption capacity, it will also reduce its working performance. For splitting tensile strength and bending strength, fiber reinforced in lightweight aggregate concrete is obviously more effective than the addition of fiber in ordinary concrete.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU528

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本文編號(hào)：2009248