论文摘要
传统混凝土从其原材获取和使用上都属于高耗能、高污染行业。将由石灰石粉、粉煤灰、矿渣组成的矿物掺合料和再生骨料复掺入混凝土中,一方面可以减少水泥用量,降低原材耗能和成本,同时石灰石粉也在一定程度上解决了粉煤灰、矿渣日益短缺的问题。另一方面,再生骨料的使用可以从根本上解决废弃混凝土的出路问题,节能利废,促进可持续发展。石灰石粉、粉煤灰、矿渣和再生骨料的复合使用,可以充分发挥其各自优势,取长补短,延长混凝土的服役时间,具有重要的理论和实践意义。本文通过对复掺矿物掺合料和再生骨料的复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土湿胀、自生收缩、干燥收缩和徐变进行物理试验和理论分析,研究水胶比、矿物掺合料、再生骨料对复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土体积稳定性的影响,为矿物掺合料和再生骨料的复合应用提供理论支持。本文主要结论和创新成果如下:1.矿物掺合料和再生骨料影响了复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的强度发展。矿物掺合料对早期强度增长起到抑制作用,而后期可以促进强度的增长;再生骨料对强度的影响具有两面性:较高或较低再生骨料取代率都会使强度降低,中间存在最优取代率,当再生骨料取代率为最优取代率或者接近最优取代率时,复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的强度较高;水胶比对复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土强度影响最大,再生骨料影响次之,矿物掺合料影响相对较小。2.水胶比改变了复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的湿胀、自生收缩、干燥收缩和徐变性能。水胶比越小,湿胀和自生收缩越大,而干燥收缩和徐变越小。3.矿物掺合料影响了复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的湿胀、自生收缩、干燥收缩和徐变性能。矿物掺合料对湿胀早期起到抑制作用,后期起到促进作用。从最终效果上看,矿物掺合料增大了湿胀变形;矿物掺合料抑制了自生收缩、干燥收缩和徐变。4.再生骨料劣化了复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的湿胀、自生收缩、干燥收缩和徐变性能。再生骨料对湿胀早期具有抑制作用,后期具有促进作用,但是最终增大了湿胀变形;再生骨料增大了自生收缩、干燥收缩和徐变,并且再生骨料取代率越高,增大效果越明显。5.研究了影响复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土湿胀、自生收缩、干燥收缩和徐变的主要因素。再生骨料对湿胀、自生收缩、干燥收缩影响最大,水胶比次之,矿物掺合料影响较小;水胶比对徐变影响最大,其次是再生骨料,影响相对较小的是矿物掺合料。6.采用膨胀压力理论和表面张力理论解释了复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的湿胀机理,采用毛细管张力理论解释了自生收缩机理。基于复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的湿胀率和自缩率均与再生骨料取代率近似成线性关系,分别建立了相应模型描述湿胀和自生收缩变化规律。模型相关度较高,可以用于不同再生骨料取代率的复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的湿胀和自生收缩预测。7.采用毛细管张力学说和“V”形接触点学说解释了复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的干燥收缩机理。复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的干燥收缩率与再生骨料取代率近似成线性关系,基于此对干燥收缩双曲线模型进行修正,得到复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土干燥收缩模型。8.采用黏弹性理论、黏性流动理论和渗出理论解释了复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的徐变机理。基于Kelvin流变模型,采用将胡克固体和牛顿液体并联方式建立的徐变模型可以较好的预测复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的徐变性能。9.验证了复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的体积稳定性研究的可行性。基于原材料获取、配合比设计及优化、力学性能、工作性能分析,复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣再生混凝土的体积稳定性研究是可行的。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 李宁
导师: 胡波
关键词: 矿物掺合料,再生骨料,力学性能,体积稳定性,模型预测,可行性
来源: 中国矿业大学
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑
专业: 无机化工,建筑科学与工程
单位: 中国矿业大学
分类号: TU528
总页数: 183
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