硫鋁酸鈣-氧化鈣類膨脹劑對混凝土自愈合性能的影響
發(fā)布時間:2021-09-22 08:10
混凝土由于裂縫導(dǎo)致耐久性能下降,抑制裂縫產(chǎn)生和發(fā)展以及裂縫的修復(fù)越來越重要;炷林斜旧泶嬖谖此乃囝w粒在適宜的環(huán)境下能夠再次水化發(fā)生自愈合作用來封堵裂縫,研究表明摻入膨脹劑不僅能夠抑制自身收縮產(chǎn)生的裂縫,而且能夠提高混凝土自愈合效果。已有研究因多關(guān)注于膨脹劑對自愈合的影響效果,對膨脹劑核心組分對自愈合的作用研究較少而影響了其愈合機理的揭示。鑒于以上背景,本文重點研究了硫鋁酸鈣-氧化鈣類膨脹劑、硫鋁酸鈣和氧化鈣對自愈合的影響,本文主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:(1)試驗研究發(fā)現(xiàn)水膠比為0.3和減水劑摻量定為膠凝材料的0.6%時,試件擁有良好的流動性和力學(xué)性能,并且以力學(xué)性能和收縮量為主要因素,試驗確定了膨脹劑的最佳摻量范圍。試驗發(fā)現(xiàn),膨脹劑質(zhì)量摻量從2%增至6%時,膨脹效果約成倍增加,摻量為8%時膨脹效率降低;當(dāng)摻量為8%和9%時力學(xué)強度下降劇烈,膨脹劑的最優(yōu)摻量宜為膠凝材料質(zhì)量的6%。(2)試驗研究了不同養(yǎng)護條件下含膨脹劑和硫鋁酸鈣的水泥石試件的自收縮性能,研究表明水養(yǎng)下抑制收縮效果最好,空養(yǎng)下最差;添加膠凝材料質(zhì)量6%的膨脹劑,不會引起水泥石后期養(yǎng)護過程中的開裂和損傷,水泥石安定性良...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
砂漿抗折強度
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-量對于砂漿的流動性能影響比較大。減水劑以及水膠比對試件的流動度都有很大的影響,再根據(jù)測試砂漿試件流動度的規(guī)范可以了解到,水泥膠砂最優(yōu)流動度的取值范圍在190-230mm之間,綜合考慮,選取試件M3、M6和M9,將這三種配合比的試件進行力學(xué)性能試驗,來確定試件的最優(yōu)配合比。表2-7砂漿試件流動度試件M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10流動度17.519.621.823.619.221.223.420.422.824.7按照試件M3、M6和M9的配合比分別做出相應(yīng)的40mm40mm160mm試件,進行抗折和抗壓強度試驗,根據(jù)試件的力學(xué)性能來確定最終的配合比。表2-8試件的抗壓強度與抗折強度編號抗壓強度/MPa抗折強度/MPaM346.611.4M643.110.6M940.99.8由表2-8、圖2-1和圖2-2可以看出,試件M3比M6和M9的抗壓強度提高了8.12%、13.94%,抗折強度提高了7.55%、16.33%,說明砂漿中隨著水膠比的增加,試件的力學(xué)強度逐漸減校在流動性能比較合理的情況下,試件M3擁有更好的力學(xué)性能,說明試件M3的配合比較為優(yōu)異。除此之外,對于砂漿試件的自愈合性能,當(dāng)試件的水膠比較小時,試件中會存在更多的未水化的水泥顆粒以及膨脹劑及組分,在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下,可以在裂縫處會發(fā)揮更好的作用,能夠生成新的不溶性物質(zhì)來填充裂縫,達到自愈合的效果。綜合考慮,將砂漿的水膠比定為膠凝材料的0.3,減水劑定為膠凝材料質(zhì)量的0.6%。圖2-1砂漿抗折強度圖2-2砂漿抗壓強度
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-14-表2-10膨脹劑自由收縮配比試件名稱數(shù)量尺寸膨脹劑摻量H011001005150%H212%H414%H616%H818%H0-H8依次為0%-8%膨脹劑摻量的收縮試件,收縮類型為自由收縮,收縮齡期為3天,溫度保持在室溫下,試驗步驟按下列規(guī)定進行:(1)在收縮模具內(nèi)涂抹潤滑油,之后在模具中平鋪塑料薄膜,隨后在薄膜表面涂抹潤滑油,從而確;炷恋淖杂墒湛s變形。將探測器在模具的兩側(cè)固定。(2)將攪拌好的砂漿澆筑到模具中,利用振動臺振搗成型。然后立即移入養(yǎng)護室,采用非接觸式位移傳感器測定兩側(cè)讀數(shù),此后每隔2分鐘測定變形讀數(shù)。(3)試件在測試儀器上的位置和方向保持固定不變。(4)由于測量的是摻有不同摻量的膨脹劑的砂漿試件澆筑后開始3天內(nèi)的自由收縮值,所以塑料膜應(yīng)該進行封裝處理。將所測得的實驗數(shù)據(jù)導(dǎo)出,在用軟件進行分析如下:圖2-3收縮數(shù)據(jù)曲線圖2-4收縮溫度曲線由圖2-4可以看出,收縮試件在恒定溫度下測試,試驗環(huán)境比較理想。由收縮數(shù)據(jù)曲線可以得到,摻有膨脹劑的試件在養(yǎng)護開始時,都會發(fā)生膨脹現(xiàn)象,在接近0.35天時達到了最大的膨脹效果,在0.35天以后,試件逐步開始收縮,并且隨著膨脹劑摻量增加,膨脹效果逐步增大。當(dāng)試件為純基準(zhǔn)水泥試件時,試件從一開始就收縮,在0.35天的時間內(nèi),試件收縮比較快,在0.35天之后,試件收縮較為平緩;當(dāng)膨脹劑的摻量為2%時,在接近2天左右,試件的收縮值開始變成正數(shù);當(dāng)膨脹劑的摻量為4%-8%時,在3天的收縮齡期內(nèi),試件始終處于膨脹狀態(tài),說
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氯化鈉溶液環(huán)境下混凝土的自愈合性能[J]. 劉素瑞,楊久俊,王戰(zhàn)忠,張磊,榮輝. 混凝土. 2016(01)
[2]硫酸鹽環(huán)境下混凝土裂縫礦物自愈合性能研究[J]. 劉斯鳳,朱東明,郭泗軍. 材料導(dǎo)報. 2016(02)
[3]硫酸鈉溶液環(huán)境下混凝土的自愈合性能[J]. 劉素瑞,楊久俊,王戰(zhàn)忠,榮輝,張磊. 硅酸鹽學(xué)報. 2015(08)
[4]補償收縮復(fù)合膠凝材料的水化與膨脹性能[J]. 馮竟竟,苗苗,閻培渝. 建筑材料學(xué)報. 2012(04)
[5]地下工程鋼纖維膨脹混凝土試驗研究[J]. 羅成立. 混凝土. 2010(12)
[6]補償收縮混凝土裂滲控制技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 膨脹劑與膨脹混凝土. 2010(04)
[7]海潮影響區(qū)混凝土橋梁耐久性評價[J]. 趙尚傳. 公路交通科技. 2009(08)
[8]堿對鈣礬石結(jié)晶及溶解性能的影響[J]. 馬惠珠,鄧敏. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[9]膨脹混凝土在渠道襯砌設(shè)計中的應(yīng)用研究[J]. 宋春香,婁宗科,閆寧霞,李朝輝. 混凝土. 2007(06)
[10]ABAQUS混凝土損傷塑性模型的靜力性能分析[J]. 方秦,還毅,張亞棟,陳力. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(03)
博士論文
[1]廣州地鐵混凝土結(jié)構(gòu)在環(huán)境多因素作用下抗侵蝕耐久性的研究[D]. 黃文新.華南理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于陶粒內(nèi)置碳源自愈合水泥基材料的實驗研究[D]. 方成.深圳大學(xué) 2018
[2]損傷及飽和度影響混凝土物質(zhì)傳輸性能的研究[D]. 馬富.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]水泥基材料的自愈合特性研究[D]. 張軍學(xué).武漢理工大學(xué) 2012
[4]混凝土損傷自愈合能力影響因素研究[D]. 李志強.濟南大學(xué) 2011
[5]高性能混凝土及其在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用[D]. 蔣勝暉.湖南大學(xué) 2010
[6]混凝土裂縫自愈合影響因素研究[D]. 柴鵬.長江科學(xué)院 2008
[7]基于損傷的混凝土動態(tài)本構(gòu)模型研究及其在有限元分析中的應(yīng)用[D]. 田紅偉.河海大學(xué) 2005
[8]自修復(fù)混凝土的工作機理及試驗研究[D]. 劉承超.福州大學(xué) 2005
[9]膨脹劑對混凝土性能的影響[D]. 周俊龍.重慶大學(xué) 2004
本文編號:3403433
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
砂漿抗折強度
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-量對于砂漿的流動性能影響比較大。減水劑以及水膠比對試件的流動度都有很大的影響,再根據(jù)測試砂漿試件流動度的規(guī)范可以了解到,水泥膠砂最優(yōu)流動度的取值范圍在190-230mm之間,綜合考慮,選取試件M3、M6和M9,將這三種配合比的試件進行力學(xué)性能試驗,來確定試件的最優(yōu)配合比。表2-7砂漿試件流動度試件M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10流動度17.519.621.823.619.221.223.420.422.824.7按照試件M3、M6和M9的配合比分別做出相應(yīng)的40mm40mm160mm試件,進行抗折和抗壓強度試驗,根據(jù)試件的力學(xué)性能來確定最終的配合比。表2-8試件的抗壓強度與抗折強度編號抗壓強度/MPa抗折強度/MPaM346.611.4M643.110.6M940.99.8由表2-8、圖2-1和圖2-2可以看出,試件M3比M6和M9的抗壓強度提高了8.12%、13.94%,抗折強度提高了7.55%、16.33%,說明砂漿中隨著水膠比的增加,試件的力學(xué)強度逐漸減校在流動性能比較合理的情況下,試件M3擁有更好的力學(xué)性能,說明試件M3的配合比較為優(yōu)異。除此之外,對于砂漿試件的自愈合性能,當(dāng)試件的水膠比較小時,試件中會存在更多的未水化的水泥顆粒以及膨脹劑及組分,在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下,可以在裂縫處會發(fā)揮更好的作用,能夠生成新的不溶性物質(zhì)來填充裂縫,達到自愈合的效果。綜合考慮,將砂漿的水膠比定為膠凝材料的0.3,減水劑定為膠凝材料質(zhì)量的0.6%。圖2-1砂漿抗折強度圖2-2砂漿抗壓強度
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-14-表2-10膨脹劑自由收縮配比試件名稱數(shù)量尺寸膨脹劑摻量H011001005150%H212%H414%H616%H818%H0-H8依次為0%-8%膨脹劑摻量的收縮試件,收縮類型為自由收縮,收縮齡期為3天,溫度保持在室溫下,試驗步驟按下列規(guī)定進行:(1)在收縮模具內(nèi)涂抹潤滑油,之后在模具中平鋪塑料薄膜,隨后在薄膜表面涂抹潤滑油,從而確;炷恋淖杂墒湛s變形。將探測器在模具的兩側(cè)固定。(2)將攪拌好的砂漿澆筑到模具中,利用振動臺振搗成型。然后立即移入養(yǎng)護室,采用非接觸式位移傳感器測定兩側(cè)讀數(shù),此后每隔2分鐘測定變形讀數(shù)。(3)試件在測試儀器上的位置和方向保持固定不變。(4)由于測量的是摻有不同摻量的膨脹劑的砂漿試件澆筑后開始3天內(nèi)的自由收縮值,所以塑料膜應(yīng)該進行封裝處理。將所測得的實驗數(shù)據(jù)導(dǎo)出,在用軟件進行分析如下:圖2-3收縮數(shù)據(jù)曲線圖2-4收縮溫度曲線由圖2-4可以看出,收縮試件在恒定溫度下測試,試驗環(huán)境比較理想。由收縮數(shù)據(jù)曲線可以得到,摻有膨脹劑的試件在養(yǎng)護開始時,都會發(fā)生膨脹現(xiàn)象,在接近0.35天時達到了最大的膨脹效果,在0.35天以后,試件逐步開始收縮,并且隨著膨脹劑摻量增加,膨脹效果逐步增大。當(dāng)試件為純基準(zhǔn)水泥試件時,試件從一開始就收縮,在0.35天的時間內(nèi),試件收縮比較快,在0.35天之后,試件收縮較為平緩;當(dāng)膨脹劑的摻量為2%時,在接近2天左右,試件的收縮值開始變成正數(shù);當(dāng)膨脹劑的摻量為4%-8%時,在3天的收縮齡期內(nèi),試件始終處于膨脹狀態(tài),說
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氯化鈉溶液環(huán)境下混凝土的自愈合性能[J]. 劉素瑞,楊久俊,王戰(zhàn)忠,張磊,榮輝. 混凝土. 2016(01)
[2]硫酸鹽環(huán)境下混凝土裂縫礦物自愈合性能研究[J]. 劉斯鳳,朱東明,郭泗軍. 材料導(dǎo)報. 2016(02)
[3]硫酸鈉溶液環(huán)境下混凝土的自愈合性能[J]. 劉素瑞,楊久俊,王戰(zhàn)忠,榮輝,張磊. 硅酸鹽學(xué)報. 2015(08)
[4]補償收縮復(fù)合膠凝材料的水化與膨脹性能[J]. 馮竟竟,苗苗,閻培渝. 建筑材料學(xué)報. 2012(04)
[5]地下工程鋼纖維膨脹混凝土試驗研究[J]. 羅成立. 混凝土. 2010(12)
[6]補償收縮混凝土裂滲控制技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 膨脹劑與膨脹混凝土. 2010(04)
[7]海潮影響區(qū)混凝土橋梁耐久性評價[J]. 趙尚傳. 公路交通科技. 2009(08)
[8]堿對鈣礬石結(jié)晶及溶解性能的影響[J]. 馬惠珠,鄧敏. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[9]膨脹混凝土在渠道襯砌設(shè)計中的應(yīng)用研究[J]. 宋春香,婁宗科,閆寧霞,李朝輝. 混凝土. 2007(06)
[10]ABAQUS混凝土損傷塑性模型的靜力性能分析[J]. 方秦,還毅,張亞棟,陳力. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(03)
博士論文
[1]廣州地鐵混凝土結(jié)構(gòu)在環(huán)境多因素作用下抗侵蝕耐久性的研究[D]. 黃文新.華南理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于陶粒內(nèi)置碳源自愈合水泥基材料的實驗研究[D]. 方成.深圳大學(xué) 2018
[2]損傷及飽和度影響混凝土物質(zhì)傳輸性能的研究[D]. 馬富.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]水泥基材料的自愈合特性研究[D]. 張軍學(xué).武漢理工大學(xué) 2012
[4]混凝土損傷自愈合能力影響因素研究[D]. 李志強.濟南大學(xué) 2011
[5]高性能混凝土及其在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用[D]. 蔣勝暉.湖南大學(xué) 2010
[6]混凝土裂縫自愈合影響因素研究[D]. 柴鵬.長江科學(xué)院 2008
[7]基于損傷的混凝土動態(tài)本構(gòu)模型研究及其在有限元分析中的應(yīng)用[D]. 田紅偉.河海大學(xué) 2005
[8]自修復(fù)混凝土的工作機理及試驗研究[D]. 劉承超.福州大學(xué) 2005
[9]膨脹劑對混凝土性能的影響[D]. 周俊龍.重慶大學(xué) 2004
本文編號:3403433
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