【摘要】：現(xiàn)代混凝土是在化學(xué)外加劑技術(shù)迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多組分混凝土,相對(duì)于傳統(tǒng)混凝土而言現(xiàn)代混凝土發(fā)生了根本性變化。其中對(duì)于膠凝材料體系活性需求變化就是一個(gè)重要方面。從過去強(qiáng)烈依賴膠凝材料的活性發(fā)展到現(xiàn)在組分中高活性物質(zhì)比例大大降低,且允許一定比例非活性粉體存在。隨著水泥行業(yè)希望向硅酸鹽水泥生產(chǎn)方向發(fā)展,混凝土行業(yè)需要開發(fā)能夠滿足混凝土工程需要的系列新型膠凝材料,這其中低熟料膠凝材料就是本課題研究的對(duì)象。本文提出生態(tài)型膠凝材料的概念,即將水泥熟料和礦物摻和料分別粉磨,粉磨過程中摻加有機(jī)或者沒有機(jī)性能調(diào)節(jié)劑,優(yōu)化石膏的摻量,分磨后按照一定的比例(礦物摻和料比例大于50%)進(jìn)行混合均化生產(chǎn)的膠凝材料。根據(jù)不同的混凝土性能需求配制研發(fā)不同類型的生態(tài)型膠凝材料體系與之匹配,推動(dòng)混凝土技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走上可持續(xù)之路。通過對(duì)生態(tài)型膠凝凈漿及膠砂性能試驗(yàn),確定適合的三氧化硫含量,然后對(duì)生態(tài)型膠凝材料配制的混凝土和同等組分條件下的水泥+摻和料混凝土的工作性能、力學(xué)性能及耐久性能進(jìn)行對(duì)比研究,確定生態(tài)型膠凝材料內(nèi)各個(gè)組成的比例,并且進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析。試驗(yàn)表明,生態(tài)型膠凝材料的需水行為好,初凝及終凝時(shí)間均大于水泥凝結(jié)時(shí)間,滿足普通水泥國標(biāo)要求。石灰石粉適量摻加可以提升生態(tài)型膠凝材料早期膠砂強(qiáng)度。當(dāng)混凝土坍落度均為210±10mm范圍內(nèi),用生態(tài)型膠凝材料配制混凝土可以降混凝土的用水量,其水膠比可以比水泥混凝土對(duì)照組小0.02。為了提高生態(tài)型膠凝材料配制的混凝土早期強(qiáng)度,本文推薦使用Ⅲ型性能調(diào)節(jié)劑。本文選用的C25、C30生態(tài)型膠凝材料宜選用Ⅲ型性能調(diào)節(jié)劑,C50所用生態(tài)型膠凝材料不推薦使用。生態(tài)型膠凝材料配制的混凝土具有良好的強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律:早期強(qiáng)度偏低,但能滿足工程需求,后期持續(xù)增高,180d時(shí)已經(jīng)超過對(duì)照組5~10MPa。生態(tài)型膠凝材料具有較好的抗裂性能及收縮率低,對(duì)抗氯離子滲透和抗碳化性能影響沒有不利影響,圓環(huán)抗裂試驗(yàn)中生態(tài)型膠凝材料的圓環(huán)開裂時(shí)間晚,裂縫寬度小。通過對(duì)C30混凝土微觀試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Ⅲ型性能調(diào)節(jié)劑可以降低混凝土內(nèi)部孔隙,生態(tài)型膠凝材料內(nèi)仍有一定量沒發(fā)生水化的水泥和大量摻和料,為后期強(qiáng)度增長(zhǎng)提供了保證。同時(shí)試驗(yàn)研究說明生態(tài)型膠凝材料混凝土耐久性值得信賴。
文內(nèi)圖片：
圖片說明： 圖 4.8 C30 水泥+摻和料組混凝土開裂情況 圖 4.9 C30 生態(tài)組混凝土開裂情況通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，C30 水泥混凝土組開裂最快，C30 生態(tài)型膠凝材料組混凝土開裂最�；炷恋拈_裂主要是因?yàn)榛炷羶?nèi)部受力不均勻，產(chǎn)生的應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)，而這主要是因?yàn)榛炷林心z凝材料的水化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力及各種收縮應(yīng)力導(dǎo)致的。30 生態(tài)組采用生態(tài)型膠凝材料配制而成，熟料水化慢，混凝土用水量小，混凝土內(nèi)部為失水產(chǎn)生的毛細(xì)管道少，產(chǎn)生的應(yīng)力小，表現(xiàn)為混凝土抗裂性能好。通過表 4-21以看到 C30 生態(tài)組開裂所用時(shí)間比 C30 水泥+摻和料組長(zhǎng)，混凝土產(chǎn)生的裂縫也小，縫少。這就充分表現(xiàn)了生態(tài)型膠凝材料配制的混凝土良好的抗裂性能，也從另一面表出現(xiàn)代水泥高比表面積帶來的缺點(diǎn)。目前混凝土所用水泥比表面積一般在 400m2/kg右，這就導(dǎo)致水泥和外加劑的相容性差，水泥的開裂敏感性大，水泥早期水化程度過，產(chǎn)生大量的水化熱及各種收縮應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生裂縫。通過開裂試驗(yàn)充分表明生型膠凝材料對(duì)混凝土具有較低的開裂敏感性。.5.4 生態(tài)型膠凝材料混凝土早期收縮性能研究在以上試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，試驗(yàn)中分別選取 C25 一組對(duì)照組和 C30 一組對(duì)照組進(jìn)行試驗(yàn)究，使用北京耐爾得儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 NEL-NES 型非接觸法混凝土收縮變形
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圖片說明： 圖 4.8 C30 水泥+摻和料組混凝土開裂情況 圖 4.9 C30 生態(tài)組混凝土開裂情況通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，C30 水泥混凝土組開裂最快，C30 生態(tài)型膠凝材料組混凝土開裂最�；炷恋拈_裂主要是因?yàn)榛炷羶?nèi)部受力不均勻，，產(chǎn)生的應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)，而這主要是因?yàn)榛炷林心z凝材料的水化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力及各種收縮應(yīng)力導(dǎo)致的。30 生態(tài)組采用生態(tài)型膠凝材料配制而成，熟料水化慢，混凝土用水量小，混凝土內(nèi)部為失水產(chǎn)生的毛細(xì)管道少，產(chǎn)生的應(yīng)力小，表現(xiàn)為混凝土抗裂性能好。通過表 4-21以看到 C30 生態(tài)組開裂所用時(shí)間比 C30 水泥+摻和料組長(zhǎng)，混凝土產(chǎn)生的裂縫也小，縫少。這就充分表現(xiàn)了生態(tài)型膠凝材料配制的混凝土良好的抗裂性能，也從另一面表出現(xiàn)代水泥高比表面積帶來的缺點(diǎn)。目前混凝土所用水泥比表面積一般在 400m2/kg右，這就導(dǎo)致水泥和外加劑的相容性差，水泥的開裂敏感性大，水泥早期水化程度過，產(chǎn)生大量的水化熱及各種收縮應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生裂縫。通過開裂試驗(yàn)充分表明生型膠凝材料對(duì)混凝土具有較低的開裂敏感性。.5.4 生態(tài)型膠凝材料混凝土早期收縮性能研究在以上試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，試驗(yàn)中分別選取 C25 一組對(duì)照組和 C30 一組對(duì)照組進(jìn)行試驗(yàn)究，使用北京耐爾得儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 NEL-NES 型非接觸法混凝土收縮變形
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2513162