硫鋁酸鈣-氧化鈣類膨脹劑對(duì)混凝土自愈合性能的影響
發(fā)布時(shí)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(duì)自愈合的影響效果,對(duì)膨脹劑核心組分對(duì)自愈合的作用研究較少而影響了其愈合機(jī)理的揭示。鑒于以上背景,本文重點(diǎn)研究了硫鋁酸鈣-氧化鈣類膨脹劑、硫鋁酸鈣和氧化鈣對(duì)自愈合的影響,本文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:(1)試驗(yàn)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(shí),試件擁有良好的流動(dòng)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(yàn)確定了膨脹劑的最佳摻量范圍。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),膨脹劑質(zhì)量摻量從2%增至6%時(shí),膨脹效果約成倍增加,摻量為8%時(shí)膨脹效率降低;當(dāng)摻量為8%和9%時(shí)力學(xué)強(qiáng)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(yàn)研究了不同養(yǎng)護(hù)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(huì)引起水泥石后期養(yǎng)護(hù)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(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
砂漿抗折強(qiáng)度
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-量對(duì)于砂漿的流動(dòng)性能影響比較大。減水劑以及水膠比對(duì)試件的流動(dòng)度都有很大的影響,再根據(jù)測(cè)試砂漿試件流動(dòng)度的規(guī)范可以了解到,水泥膠砂最優(yōu)流動(dòng)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(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn),來確定試件的最優(yōu)配合比。表2-7砂漿試件流動(dòng)度試件M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10流動(dòng)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(jìn)行抗折和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),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(qiáng)度與抗折強(qiáng)度編號(hào)抗壓強(qiáng)度/MPa抗折強(qiáng)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(qiáng)度提高了8.12%、13.94%,抗折強(qiáng)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(qiáng)度逐漸減校在流動(dòng)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(duì)于砂漿試件的自愈合性能,當(dāng)試件的水膠比較小時(shí),試件中會(huì)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(huì)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(dá)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(qiáng)度圖2-2砂漿抗壓強(qiáng)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(yàn)步驟按下列規(guī)定進(jìn)行:(1)在收縮模具內(nèi)涂抹潤(rùn)滑油,之后在模具中平鋪塑料薄膜,隨后在薄膜表面涂抹潤(rùn)滑油,從而確;炷恋淖杂墒湛s變形。將探測(cè)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(dòng)臺(tái)振搗成型。然后立即移入養(yǎng)護(hù)室,采用非接觸式位移傳感器測(cè)定兩側(cè)讀數(shù),此后每隔2分鐘測(cè)定變形讀數(shù)。(3)試件在測(cè)試儀器上的位置和方向保持固定不變。(4)由于測(cè)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(jìn)行封裝處理。將所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出,在用軟件進(jìn)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(cè)試,試驗(yàn)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(hù)開始時(shí),都會(huì)發(fā)生膨脹現(xiàn)象,在接近0.35天時(shí)達(dá)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(shí),試件從一開始就收縮,在0.35天的時(shí)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(shí),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(shí),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(xiàn)】:
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(bào). 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(bào). 2015(08)
[4]補(bǔ)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(bào). 2012(04)
[5]地下工程鋼纖維膨脹混凝土試驗(yàn)研究[J]. 羅成立. 混凝土. 2010(12)
[6]補(bǔ)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(píng)價(jià)[J]. 趙尚傳. 公路交通科技. 2009(08)
[8]堿對(duì)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(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[9]膨脹混凝土在渠道襯砌設(shè)計(jì)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(bào)(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(shí)驗(yàn)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(qiáng).濟(jì)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(zhǎng)江科學(xué)院 2008
[7]基于損傷的混凝土動(dòng)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(jī)理及試驗(yàn)研究[D]. 劉承超.福州大學(xué) 2005
[9]膨脹劑對(duì)混凝土性能的影響[D]. 周俊龍.重慶大學(xué) 2004
本文編號(hào):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(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
砂漿抗折強(qiáng)度
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-量對(duì)于砂漿的流動(dòng)性能影響比較大。減水劑以及水膠比對(duì)試件的流動(dòng)度都有很大的影響,再根據(jù)測(cè)試砂漿試件流動(dòng)度的規(guī)范可以了解到,水泥膠砂最優(yōu)流動(dòng)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(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn),來確定試件的最優(yōu)配合比。表2-7砂漿試件流動(dòng)度試件M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10流動(dòng)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(jìn)行抗折和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),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(qiáng)度與抗折強(qiáng)度編號(hào)抗壓強(qiáng)度/MPa抗折強(qiáng)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(qiáng)度提高了8.12%、13.94%,抗折強(qiáng)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(qiáng)度逐漸減校在流動(dòng)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(duì)于砂漿試件的自愈合性能,當(dāng)試件的水膠比較小時(shí),試件中會(huì)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(huì)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(dá)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(qiáng)度圖2-2砂漿抗壓強(qiáng)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(yàn)步驟按下列規(guī)定進(jìn)行:(1)在收縮模具內(nèi)涂抹潤(rùn)滑油,之后在模具中平鋪塑料薄膜,隨后在薄膜表面涂抹潤(rùn)滑油,從而確;炷恋淖杂墒湛s變形。將探測(cè)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(dòng)臺(tái)振搗成型。然后立即移入養(yǎng)護(hù)室,采用非接觸式位移傳感器測(cè)定兩側(cè)讀數(shù),此后每隔2分鐘測(cè)定變形讀數(shù)。(3)試件在測(cè)試儀器上的位置和方向保持固定不變。(4)由于測(cè)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(jìn)行封裝處理。將所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出,在用軟件進(jìn)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(cè)試,試驗(yàn)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(hù)開始時(shí),都會(huì)發(fā)生膨脹現(xiàn)象,在接近0.35天時(shí)達(dá)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(shí),試件從一開始就收縮,在0.35天的時(shí)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(shí),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(shí),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(xiàn)】:
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(bào). 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(bào). 2015(08)
[4]補(bǔ)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(bào). 2012(04)
[5]地下工程鋼纖維膨脹混凝土試驗(yàn)研究[J]. 羅成立. 混凝土. 2010(12)
[6]補(bǔ)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(píng)價(jià)[J]. 趙尚傳. 公路交通科技. 2009(08)
[8]堿對(duì)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(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[9]膨脹混凝土在渠道襯砌設(shè)計(jì)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(bào)(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(shí)驗(yàn)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(qiáng).濟(jì)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(zhǎng)江科學(xué)院 2008
[7]基于損傷的混凝土動(dòng)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(jī)理及試驗(yàn)研究[D]. 劉承超.福州大學(xué) 2005
[9]膨脹劑對(duì)混凝土性能的影響[D]. 周俊龍.重慶大學(xué) 2004
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