本文關(guān)鍵詞：超高性能混凝土排水管道的制備及性能研究

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【摘要】：市政排水管是城市發(fā)展必不可少的重要基礎(chǔ)設(shè)施;其主要功能是將生活污水、工業(yè)廢水及雨水進(jìn)行匯集并及時的輸送出去,以保障城市的正常運(yùn)行。目前市政工程中常用的排水管道主要有普通混凝土管和塑料管兩種。這兩種管道在實際工程中存在著以下的問題:(1)管道強(qiáng)度不足,經(jīng)常出現(xiàn)“爆管”的現(xiàn)象;(2)管道耐久性不良,在使用過程中容易出現(xiàn)老化和腐蝕破壞的問題;(3)普通混凝土管內(nèi)壁過于粗糙,導(dǎo)致過流不順暢,引起管道淤堵,不利于污水的排出。現(xiàn)有管道種類均不能很好的滿足排水管使用需要,有必要研究新型的排水管道。超高性能混凝土是一種具有優(yōu)異的力學(xué)性能和超高耐久性的水泥基復(fù)合材料,目前已經(jīng)在高鐵蓋板等工程得以應(yīng)用。從材料性能分析,其適用于制備排水管道,但目前國內(nèi)對其研究和應(yīng)用近于空白。有鑒于此,本文開展了超高性能混凝土排水管道的制備及性能研究,首先對超高性能混凝土的攪拌制度、養(yǎng)護(hù)制度及配合比進(jìn)行了優(yōu)化研究,隨后采用泵送頂升工藝進(jìn)行超高性能混凝土管道制備工藝研究,進(jìn)而對管道的外壓荷載及耐久性進(jìn)行研究,最終得到性能滿足國標(biāo)要求的超高性能混凝土薄壁排水管道。本文進(jìn)行的主要工作和所取得的主要成果如下:(1)研究了攪拌制度對超高性能混凝土工作性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:攪拌制度對超高性能混凝土的工作性能影響較大。鋼纖維應(yīng)攪拌開始時加入,以保證其在混凝土中均勻分布;適當(dāng)延長加入減水劑后的攪拌時間,能夠進(jìn)一步提高混凝土的流動性。(2)研究了初期養(yǎng)護(hù)溫度及養(yǎng)護(hù)齡期對超高性能混凝土力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,初期養(yǎng)護(hù)溫度與混凝土1d拆模強(qiáng)度呈正相關(guān),而對混凝土最終強(qiáng)度影響較小,優(yōu)選出了養(yǎng)護(hù)總時間為3d的最佳蒸汽養(yǎng)護(hù)制度Y2。(3)系統(tǒng)研究了多種礦物摻合料及纖維種類對超高性能混凝土的工作性能、力學(xué)性能的影響;優(yōu)選出了抗壓強(qiáng)度達(dá)到150MPa、流動度達(dá)到200mm的超高性能混凝土配比,其膠材組成為58%水泥+12%摻合料A+10%摻合料B+20%摻合料C,纖維種類選鋼纖維為宜、其體積摻量取1.4%。(4)研究了制備超高性能混凝土管道的方法。結(jié)果表明,以塑料管道為內(nèi)模,能夠采用泵送頂升法制備出內(nèi)壁光滑、無收縮裂縫的超高性能混凝土管道。(5)研究了不同鋼纖維摻量和環(huán)筋配筋量對超高性能混凝土薄壁管道外壓荷載性能的影響。結(jié)果表明,采用超高混凝土混凝土,能在減少壁厚和環(huán)筋配筋量的情況下,制備出性能符合國標(biāo)要求的超高性能混凝土薄壁排水管。(6)采用超高性能混凝土和普通混凝土,對比研究了其抗氯離子性能和抗污水腐蝕性能。結(jié)果表明,超高性能混凝土抵抗氯離子侵蝕和污水腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于普通混凝土,可大幅提高管道壽命。超高性能混凝土6h通電量在10C以下,比普通混凝土要低2個數(shù)量級,能夠很好的保護(hù)好混凝土內(nèi)部的鋼筋不受氯離子的腐蝕;在實驗的三種腐蝕環(huán)境下,超高性能混凝土也表現(xiàn)出了良好的耐腐蝕性,能夠有效的提高排水管的使用壽命。
【關(guān)鍵詞】：超高性能混凝土 薄壁排水管道 制備 力學(xué)性能 抗氯離子性能 耐久性
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528.73
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-30
• 1.1 研究背景13-15
• 1.2 國內(nèi)外研究概況15-29
• 1.2.1 目前市政管道的種類及特點15-16
• 1.2.2 混凝土管道的抗腐蝕性研究16-20
• 1.2.3 超高性能混凝土20-29
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容29-30
• 第二章 原材料及試驗方法30-47
• 2.1 原材料30-32
• 2.1.1 超高性能混凝土30-31
• 2.1.2 普通混凝土31-32
• 2.2 試驗方法32-47
• 2.2.1 原材料試驗方法32
• 2.2.2 超高性能混凝土工作性能檢測方法32-33
• 2.2.3 超高性能混凝土強(qiáng)度試驗方法33-37
• 2.2.4 超高性能混凝土管道外壓荷載試驗方法37-39
• 2.2.5 混凝土抗氯離子滲透性能試驗方法39-43
• 2.2.6 混凝土耐腐蝕性能試驗方法43-44
• 2.2.7 微觀分析試驗方法44-47
• 第三章 超高性能混凝土試驗研究47-82
• 3.1 攪拌制度對超高性能混凝土性能的研究47-50
• 3.1.1 攪拌制度的設(shè)計47-49
• 3.1.2 試驗結(jié)果及分析49-50
• 3.2 養(yǎng)護(hù)制度對超高性能混凝土性能的研究50-55
• 3.2.1 養(yǎng)護(hù)制度的設(shè)計50-51
• 3.2.2 試驗結(jié)果及分析51-55
• 3.3 纖維品種及摻量對超高性能混凝土性能的影響55-62
• 3.3.1 單摻鋼纖維對超高性能混凝土性能的影響55-57
• 3.3.2 單摻聚乙烯醇纖維對超高性能混凝土性能的影響57-60
• 3.3.3 混摻纖維對超高性能混凝土性能的影響60-62
• 3.4 礦物摻合料對超高性能混凝土性能的影響62-72
• 3.4.1 摻合料A、B及砂膠比對超高性能混凝土的影響62-70
• 3.4.2 摻合料C對超高性能混凝土的影響70-72
• 3.5 配合比優(yōu)化72-80
• 3.5.1 試驗方案及配比72-74
• 3.5.2 試驗結(jié)果及分析74-80
• 3.6 本章小結(jié)80-82
• 第四章 超高性能混凝土管道的制備及力學(xué)性能研究82-94
• 4.1 超高性能管道制備工藝的研究82-86
• 4.1.1 超高性能管道的成型工藝82-85
• 4.1.2 管道的養(yǎng)護(hù)工藝85-86
• 4.2 管道外壓荷載的研究86-93
• 4.2.1 試驗方案86-87
• 4.2.2 超高性能混凝土素管外壓荷載87-88
• 4.2.3 超高性能混凝土配筋管外壓荷載88-90
• 4.2.4 不同配筋形式下的混凝土管道外壓荷載90-93
• 4.3 本章小結(jié)93-94
• 第五章 超高性能混凝土管道耐久性研究94-111
• 5.1 超高性能混凝土管道耐久性的性能研究94-106
• 5.1.1 超高性能混凝土抗氯離子滲透性能95-96
• 5.1.2 超高性能混凝土耐腐蝕性性能96-106
• 5.2 機(jī)理分析106-109
• 5.2.1 掃描電鏡試驗分析106-108
• 5.2.2 壓汞孔結(jié)構(gòu)分析108-109
• 5.3 本章小結(jié)109-111
• 結(jié)論與展望111-113
• 1.結(jié)論111-112
• 2.創(chuàng)新點112
• 3.展望112-113
• 參考文獻(xiàn)113-119
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果119-120
• 致謝120-121
• 附件121

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4 王曉梅;王U，

本文編號：981366