高性能微膨胀混凝土力学性能研究毕业论文

 2021-04-15 11:04

摘 要

随着对于混凝土科学的发展,大量矿物掺合料以及各种优质的外加剂的掺入,高性能混凝土在土木工程得到越来越多的应用,低用水量和低水胶比使得混凝土的强度越来越高,但是随之而来的问题就是混凝土产生了较大的收缩和变形,并因此会出现开裂的现象。通过掺入膨胀剂,利用膨胀剂可以抵消全部或部分的限制收缩,从根本上消除导致混凝土开裂的因素,达到解决开裂问题的目的。因此只要正确掌握高性能微膨胀混凝土的膨胀和强度发展的规律,就可以有效、合理安全的利用补偿收缩、膨胀密实、防止开裂等优异特性。

而本文所研究的内容则是高性能微膨胀混凝土的力学性能,通过对膨胀剂的掺量进行控制变量,以分析膨胀剂对于高性能微膨胀混凝土的力学性能的影响。

目前研究所得出结论是该膨胀剂对于高性能混凝土的抗压强度和抗折强度的影响并不是很大。

关键词:高性能混凝土;力学性能;膨胀剂

Mechanical properties of high performance micro expansive concrete

Abstract

With the development of concrete science, a large number of mineral admixtures and the addition of various high quality admixtures, high performance concrete has been more and more applied in civil engineering. Low water use and low water glue ratio make the strength of concrete higher and higher, but the following question is that concrete has produced a large contraction. And deformation, and therefore the phenomenon of cracking. By adding the expansive agent, the expansion agent can be used to offset all or part of the limited shrinkage, eliminating the factors that lead to the cracking of concrete, and to solve the problem of cracking. Therefore, as long as the law of expansion and strength development of high performance micro expansive concrete is correctly grasped, the excellent properties of compensation shrinkage, expansion and compaction and cracking can be effectively and reasonably used.

The content of this paper is the mechanical properties of the high performance micro expansive concrete, and the effect of the expansive agent on the mechanical properties of the high performance micro expansive concrete is analyzed by controlling the dosage of the expansive agent.

At present, the research concludes that the expansive agent has not great influence on the compressive strength and flexural strength of high performance concrete.

Key words: High performance concrete; mechanical properties; expansive agent

目 录

1 绪论 1

1.1前言 1

1.2研究背景和意义 2

1.2.1 高性能微膨胀混凝土的研究背景 2

1.2.2 高性能微膨胀混凝土的意义 2

1.3国内外关于微膨胀混凝土研究状况 2

1.3.1 微膨胀混凝土的国内外发展状况 2

1.3.2 微膨胀钢管混凝土国内外发展状况 5

1.3.3免振捣微膨胀的国内外的发展状况 5

1.3.4MgO微膨胀混凝土国内外研究状况 5

1.4目前研究存在的问题 6

1.4.1高性能微膨胀混凝土应注意的问题 6

1.4.2微膨胀混凝土应注意的问题 6

1.4.3免振捣微膨胀高性能混凝土所存在的问题 7

1.4.4MgO微膨胀混凝土筑坝技术应用存在的主要问题 7

1.5微膨胀混凝土的研究内容 7

1.5.12技术路线图 7

1.5.2试验研究内容 8

1.5.3特色与创新………………………………………………………….……………..8

2 原材料与实验方法 9

2.1主要原材料及其性质 9

2.1.1水泥 9

2.1.2膨胀剂 10

2.1.3减水剂 12

2.1.4砂 14

2.1.5碎石 14

2.1.6水 15

2.2实验设备 15

2.2.1搅拌机 15

2.2.2模具 15

2.2.4振动台 17

2.2.5电子天平 17

2.2.6压力试验机 18

2.2.7 抗折试验机 19

2.2试验方案 20

2.2.1配合比设计基本规定 20

2.3HPEC混凝土膨胀与强度性能的试验方案 20

2.3.1试验设计 20

2.3.2试验过程 21

2.4失败的试验分析 26

2.5本章小结 28

3 试验结果与分析 29

3.1高性能微膨胀混凝土抗压强度 29

3.1.1抗压试件强度计算 29

3.2高性能微膨胀混凝土抗折强度 32

3.2.1 抗折强度计算 32

4 结论与展望 36

4.1主要结论 36

4.2展望 36

致谢 37

参考文献 38

1 绪论

1.1前言

水泥混凝土是迄今为止世界上最大的人造材料,而对于这种状况仍然会持续到未来的相当长的一段时间。混凝土这种材料有两个固有的特征,其一是在水化硬化的过程中强度增长的同时会伴随着体积变形,亦即收缩,其二是混凝土材料的拉压比强度比低。而当混凝土收缩时,会使得混凝土发生断裂,为了解决混凝土的收缩开裂的缺陷,国内外先后开始研究了利用具有膨胀性能的膨胀水泥混凝土,还研制出了一系列的膨胀剂,并此膨胀剂在中国得到了普遍的推广应用。

高性能混凝土是1990年以来发展起来的一种新型的高技术混凝土已经有170年的历史,混凝土材料是现今以及可以预计的未来使用量最大的人造材料。目前,混凝土技术的发展又处在一个变革的时期,新型混凝土高效减水剂以及优质超细矿物质掺和料的使用,使得同时具有良好的工作性和优异的力学性能及耐久性的混凝土的生产成为可以。该新型混凝土被成为高性能混凝土。HPC的广泛应用将对混凝土建筑施工技术和混凝土结构性能起到显著的推动作用。虽然对高性能混凝土的研究成为当今国际土木工程界最为热门的课题之一,但对于高性能混凝土的认识还远未达到成熟、完善和一致,对高性能混凝土也还没有形成一个统一的解释和定义。而我国吴中伟原始在综合各国学者论点的基础上,给出了一个高性能混凝土较为全面的定义:“高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,它以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途要求,高性能混凝土对下列性能有重点地给予保证:耐久性、工作性、实用性、强度、体积稳定性、经济性。因此,高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比,选用优质原材料,并且除水泥、水、集料外,必须掺加足够数量的矿物细掺料以及高效外加剂。”

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