自密實(shí)混凝土的制備、性能及機(jī)理研究

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1、摘要自密實(shí)混凝土具有良好的施工性能，無(wú)需振搗?？蓽p少設(shè)備損耗和人工費(fèi)用，降低噪音，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)使用了大量的摻合料，具有明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，因而具有十分廣泛的應(yīng)用前景。由于自密實(shí)混凝土的性能在很大程度上決定于混凝土的配合比設(shè)計(jì)，本文提出了一套配合比計(jì)算新方法，同時(shí)研究了砂率、漿體含量、摻合料品種及其摻量對(duì)自密實(shí)混凝土性能的影響規(guī)律；并對(duì)單摻粉煤灰，單摻石灰石粉，雙摻石灰石粉和粉煤灰，雙摻石灰石粉與礦渣微粉四個(gè)系列的自密實(shí)混凝土的性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，其中又重點(diǎn)研究了摻石粉的自密實(shí)混凝土的系列性能。通過(guò)SEM、能譜分析和XRD分析，從孔徑分布、水化產(chǎn)物的形貌和化學(xué)

2、組成、摻合料與水化產(chǎn)物的界面、反應(yīng)熱力學(xué)四個(gè)方面對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，利用密實(shí)填充理論，所提出的配合比設(shè)計(jì)方法是科學(xué)合理、切實(shí)可行的，并成功的制備出單摻粉煤灰，單摻石灰石粉，雙摻石灰石粉和粉煤灰，雙摻石灰石粉與礦渣微粉四個(gè)系列的高性能自密實(shí)混凝土，所制備的自密實(shí)混凝土具有良好的工作性、力學(xué)性能和耐久性。通過(guò)配合比設(shè)計(jì)和試拌表明，砂率和漿體含量是影響自密實(shí)混凝土拌合物工作性的主要因素，其中砂率以45％～48％為宜，每一混凝土中漿體含量以0．38mj～0．40岔為宣。與對(duì)比的普通高性能混凝土相比，自密實(shí)混凝土的拌合物性能明顯改善，其抗壓強(qiáng)度變化不大，但其彈性模量降

3、低5％左右，而抗折強(qiáng)度和劈拉強(qiáng)度的降低幅度較大。采用聚羧酸類(lèi)外加劑，自密實(shí)混凝±并不會(huì)增大混凝土的自收縮，自密實(shí)混凝土的自收縮和抗壓強(qiáng)度與齡期均成對(duì)數(shù)關(guān)系。將石粉作為活性摻舍料等量取代水泥，單摻石粉對(duì)膠砂和混凝土的抗離析性，早期強(qiáng)度和變形性能是有利的，但不利于自密實(shí)混凝土的后期強(qiáng)度及其它力學(xué)性能。單摻石粉的自密實(shí)混凝士的3d和7d的抗壓強(qiáng)度與摻粉煤灰的自密實(shí)混凝土相當(dāng)，從60d到90d齡期，其抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)率依然達(dá)到10％；而28d自收縮值僅為普通高性能混凝土的1／3左右。摻加石灰石或玄武巖兩種不同石粉的自密實(shí)混凝土的性能差別不大，石粉的細(xì)度在450m'／kg左右表現(xiàn)出較

4、優(yōu)的綜合性能。隨著石粉摻量的提高，拌合物的抗離析性和間隙通過(guò)性有所改善，但其力學(xué)性能、抗cl一離子滲透性、抗碳化能力與單摻粉煤灰或礦渣微粉相比，都有所降低。分別將石粉當(dāng)作活性摻合料等量取代部分水泥或作為填充料外摻，采用石粉與其它礦物摻合料雙摻的技術(shù)制備了一系列的自密實(shí)混凝土。采用雙摻的方式，可以較好的克服單摻粉煤灰早期強(qiáng)度低，單摻礦渣微粉的拌合物易泌水等缺陷，獲得工作性和抗離析性能更好，早期強(qiáng)度較高，自收縮性能較好的SCC。將石粉和粉煤灰單摻或雙摻取代部分水泥制備的凈漿試件，養(yǎng)護(hù)28d，通過(guò)SEM和能譜分析可發(fā)現(xiàn)，在相同的水膠比下，摻加石粉和粉煤灰會(huì)明顯降低凈漿試樣的氣孔

5、含量，提高水泥的水化程度，并從反應(yīng)熱力學(xué)和水化產(chǎn)物的能譜分析，證實(shí)了石灰石粉確實(shí)參與了水化反應(yīng)，生成針狀類(lèi)似鈣釩石結(jié)構(gòu)的碳鋁酸鈣晶體。在不同的摻合料和不同的石粉摻量的情況下，水化產(chǎn)物硅酸鈣凝膠的形貌和Ca／Si是不相同的。與水化產(chǎn)物的薄弱的界面粘結(jié)和高Ca／Si的水化產(chǎn)物是導(dǎo)致?lián)绞鄣哪z砂或自密實(shí)混凝土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率降低的主要原因。關(guān)鍵詞：自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)石粉工作性力學(xué)性能自收縮微觀機(jī)理分析東南大學(xué)碩士論文AbstractSelf-compactingconcretehasexcellentworkahilityandmechanicalperformance,it

6、canconsolidateitselfwithinfomswithoatanyvibrationandthereforeneedslessequipmentandlaborthanthatofconventionalconcrete．SinceSCCoanconsumelorsofblenders．theapplicationofSCCcanproduceremarkableeconomical，socialandenvironmentaleffect,itsurelyhasabrightapplicationinthefuture．Becausetheperforma

7、nceofSCCdependsgreatlyonthemixdesign,anewmethodofmixdesignwasputforwardandaseriesofSCCwaspreparedtoinvestigatetheworkability,mechanicalperformanceandautogeneousshrinkageofSCCs，especiallythoseofSCCswiththelimestonepowderwereinvestigated．Micro—structureanalysisfrompor