基于硅烷改性的再生骨料透水混凝土性能增強研究
發(fā)布時間:2023-04-22 04:29
隨著我國城市化的快速發(fā)展,混凝土的需求量越來越大,而天然骨料資源也越來越緊缺,建筑廢棄物的循環(huán)利用對于國家建設可持續(xù)發(fā)展道路具有深遠的意義。另外,我國正大力發(fā)展海綿城市,力求解決城市內澇問題。國內外學者已初步證明了再生骨料應用于普通混凝土的可行性,本文主要將再生骨料應用于透水混凝土中,目的是解決廢棄物循環(huán)利用問題及推進海綿城市建設。本文采用實驗和數值模擬相結合的方法對硅烷改性再生骨料透水混凝土的力學、透水性和細觀結構進行了系統(tǒng)的研究。針對再生骨料本質上劣于天然骨料的特點,提出了硅烷改性處理再生骨料的方法應用于透水混凝土中,在考慮骨灰比和水膠比兩個因素基礎上研究了硅烷處理對其物理力學性能的影響,并設置附加用水量作為對照組。試驗研究結果表明,硅烷處理組立方體抗壓強度比附加用水量組高,提高幅度隨著骨灰比的增大而增大,幅度為30%78%;而透水系數有所降低,降低幅度為30%48%。對再生骨料透水混凝土進行CT掃描成像,利用Mimics進行圖像閾值分割處理,基于線性分析方法采用Matlab編程量化了硅烷改性處理對再生骨料透水混凝土水泥基分布的影響。研究...
【文章頁數】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題背景及研究的意義
1.3 國內外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內外研究及應用簡析
1.3.2 配合比設計研究進展
1.3.3 再生骨料表面改性處理研究進展
1.3.4 細觀模型研究進展
1.4 本文主要研究內容
第2章 硅烷改性的強化試驗研究
2.1 引言
2.2 試驗原材料
2.2.1 水泥
2.2.2 硅粉
2.2.3 硅烷改性乳液
2.2.4 再生骨料
2.2.5 減水劑
2.3 試件設計與制作
2.3.1 試件類型
2.3.2 試件的制作與養(yǎng)護
2.3.3 試件尺寸
2.3.4 配合比設計
2.4 工作性能測試方法
2.4.1 強度試驗方法
2.4.2 透水性能試驗方法
2.4.3 連通孔隙率試驗方法
2.5 試驗結果分析
2.5.1 立方體抗壓強度分析
2.5.2 劈裂抗拉強度分析
2.5.3 透水性能分析
2.5.4 連通孔隙率分析
2.5.5 密度分析
2.6 相關性分析
2.6.1 透水系數與連通孔隙率相關性分析
2.6.2 透水系數與抗壓強度相關性分析
2.6.3 抗拉強度與抗壓強度相關性分析
2.6.4 密度與強度相關性分析
2.7 硅烷改性的經濟性分析
2.8 本章小結
第3章 硅烷改性的細觀結構影響研究
3.1 引言
3.2 硅烷改性對水泥基分布的試驗研究
3.2.1 硅烷改性機理分析
3.2.2 水泥基的分布形式
3.2.3 水泥凈漿的膜形成能力
3.3 二維CT圖像處理
3.3.1 CT掃面成像
3.3.2 Mimics圖像分割
3.3.3 圖像降噪處理
3.4 硅烷改性對水泥基厚度分布研究
3.4.1 基于Matlab的直線采樣方法
3.4.2 水泥基厚度分布統(tǒng)計結果
3.5 硅烷改性對孔隙的分布研究
3.6 本章小結
第4章 透水混凝土的力學性能仿真研究
4.1 引言
4.2 三維有限元模型的建立
4.2.1 基于CT圖像的三維幾何模型
4.2.2 混凝土塑性損傷本構模型
4.2.3 細觀材料屬性
4.3 不同包裹層厚度的力學性能仿真
4.3.1 不同包裹層厚度的單軸抗壓
4.3.2 不同包裹層厚度的單軸受拉
4.3.3 不同包裹層厚度的劈裂抗拉
4.4 硅烷改性的力學性能仿真
4.4.1 三維有限元模型的建立
4.4.2 硅烷改性的單軸受壓
4.4.3 應力分布與裂縫發(fā)展研究
4.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3796917
【文章頁數】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題背景及研究的意義
1.3 國內外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內外研究及應用簡析
1.3.2 配合比設計研究進展
1.3.3 再生骨料表面改性處理研究進展
1.3.4 細觀模型研究進展
1.4 本文主要研究內容
第2章 硅烷改性的強化試驗研究
2.1 引言
2.2 試驗原材料
2.2.1 水泥
2.2.2 硅粉
2.2.3 硅烷改性乳液
2.2.4 再生骨料
2.2.5 減水劑
2.3 試件設計與制作
2.3.1 試件類型
2.3.2 試件的制作與養(yǎng)護
2.3.3 試件尺寸
2.3.4 配合比設計
2.4 工作性能測試方法
2.4.1 強度試驗方法
2.4.2 透水性能試驗方法
2.4.3 連通孔隙率試驗方法
2.5 試驗結果分析
2.5.1 立方體抗壓強度分析
2.5.2 劈裂抗拉強度分析
2.5.3 透水性能分析
2.5.4 連通孔隙率分析
2.5.5 密度分析
2.6 相關性分析
2.6.1 透水系數與連通孔隙率相關性分析
2.6.2 透水系數與抗壓強度相關性分析
2.6.3 抗拉強度與抗壓強度相關性分析
2.6.4 密度與強度相關性分析
2.7 硅烷改性的經濟性分析
2.8 本章小結
第3章 硅烷改性的細觀結構影響研究
3.1 引言
3.2 硅烷改性對水泥基分布的試驗研究
3.2.1 硅烷改性機理分析
3.2.2 水泥基的分布形式
3.2.3 水泥凈漿的膜形成能力
3.3 二維CT圖像處理
3.3.1 CT掃面成像
3.3.2 Mimics圖像分割
3.3.3 圖像降噪處理
3.4 硅烷改性對水泥基厚度分布研究
3.4.1 基于Matlab的直線采樣方法
3.4.2 水泥基厚度分布統(tǒng)計結果
3.5 硅烷改性對孔隙的分布研究
3.6 本章小結
第4章 透水混凝土的力學性能仿真研究
4.1 引言
4.2 三維有限元模型的建立
4.2.1 基于CT圖像的三維幾何模型
4.2.2 混凝土塑性損傷本構模型
4.2.3 細觀材料屬性
4.3 不同包裹層厚度的力學性能仿真
4.3.1 不同包裹層厚度的單軸抗壓
4.3.2 不同包裹層厚度的單軸受拉
4.3.3 不同包裹層厚度的劈裂抗拉
4.4 硅烷改性的力學性能仿真
4.4.1 三維有限元模型的建立
4.4.2 硅烷改性的單軸受壓
4.4.3 應力分布與裂縫發(fā)展研究
4.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3796917
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