大掺量粉煤灰混凝土碳化深度预测模型试验研究

论文摘要

粉煤灰混凝土是一种被广泛应用的建筑材料。在混凝土中掺入粉煤灰,一方面是可以将粉煤灰有效利用,减小对环境的污染;另一方面可以节约成本,降低工程造价。但有大量研究表明,粉煤灰的性能不稳定,导致粉煤灰对混凝土的耐久性能影响比较大。本文在总结前人研究的基础上,主要通过将理论与试验相结合的方法,研究粉煤灰混凝土的抗碳化性能。工程中经常采用快速碳化试验测定混凝土试块的碳化深度,这种方法能快速得到试验结果。但是快速碳化试验结果和实际工程碳化情况之间的关系研究的不够深入。本文分别对同一配合比的混凝土试块进行快速碳化试验和自然环境碳化对比试验,并从水胶比、粉煤灰掺量、CO2浓度、环境温、湿度五个方面分析快速碳化试验结果与自然碳化试验结果的关系,经研究主要得出以下结论:1、水胶比是影响混凝土碳化深度的一个重要因素。在两种试验环境中,不同水胶比的混凝土碳化深度发展趋势基本相同:水胶比越大,混凝土碳化深度越大。2、粉煤灰掺量也是影响混凝土耐久性的一个关键因素,其对混凝土碳化深度的影响程度较大,所以当混凝土中掺入粉煤灰时,不能仅用水胶比的大小断定混凝土碳化深度变化规律。3、将不同环境的两种试验结果对比发现,变化的温度和湿度对粉煤灰掺量超过60%的混凝土碳化深度影响比较大。4、当粉煤灰掺量超过60%时,在低CO2浓度情况下,也很容易碳化。在现有理论模型及快速碳化试验结果的基础上,建立一个适用于大掺量粉煤灰碳化深度的预测模型,并用自然碳化试验数据验证,其计算误差小于15%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 粉煤灰混凝土的研究概况
• 1.2.1 粉煤灰在混凝土中的作用机理
• 1.2.2 粉煤灰对混凝土性能的改善
• 1.3 大掺量粉煤灰混凝土的发展及应用
• 1.3.1 国外粉煤灰混凝土的发展历史
• 1.3.2 国内粉煤灰混凝土的发展历史
• 1.4 大掺量粉煤灰混凝土存在的问题
• 1.4.1 大掺量粉煤灰混凝土的定义尚未明确
• 1.4.2 大掺量粉煤灰混凝土的早期强度发展缓慢
• 1.4.3 大掺量粉煤灰混凝土对养护的依赖大
• 1.5 本文研究的主要内容、目的和技术路线
• 1.5.1 本文研究的主要内容
• 1.5.2 本文研究的目的
• 1.5.3 技术路线
• 第二章 混凝土碳化的基本理论
• 2.1 混凝土碳化的研究概况
• 2.1.1 混凝土碳化的过程及机理
• 2.1.2 影响混凝土碳化的主要因素
• 2.1.3 减缓混凝土碳化的措施
• 2.2 粉煤灰混凝土的配合比设计
• 2.2.1 混凝土配合比设计的基本要求
• 2.2.2 混凝土配合比中的重要参数
• 2.2.3 粉煤灰混凝土配合比设计的方法
• 2.2.4 粉煤灰的胶凝系数β
• 2.3 现有混凝土碳化深度预测模型分析
• 2.3.1 理论模型
• 2.3.2 经验模型
• 2.3.3 基于扩散理论与碳化试验相结合的碳化深度预测模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 大掺量粉煤灰混凝土碳化试验研究方案的确定
• 3.1 混凝土碳化影响因素的选取
• 3.2 试验原材料的选取及其性能分析
• 3.2.1 水泥
• 3.2.2 粉煤灰
• 3.2.3 粗骨料
• 3.2.4 细骨料
• 3.2.5 外加剂
• 3.2.6 水
• 3.3 试验方案及配合比设计
• 3.3.1 试验方案
• 3.3.2 配合比设计
• 3.4 试验方法及步骤
• 3.4.1 快速碳化试验试验步骤
• 3.4.2 自然碳化试验试验步骤
• 3.5 本章小结
• 第四章 大掺量粉煤灰混凝土碳化试验结果与分析
• 4.1 大掺量粉煤灰混凝土碳化试验结果
• 4.2 试验结果分析
• 4.2.1 水胶比对粉煤灰混凝土碳化深度的影响
• 4.2.2 粉煤灰掺量对粉煤灰混凝土碳化深度的影响
• 4.2.3 环境温度、湿度变化对混凝土碳化的影响
• 2 浓度对混凝土碳化深度的影响'>4.2.4 不同C0₂浓度对混凝土碳化深度的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 大掺量粉煤灰混凝土碳化深度预测模型分析研究
• 5.1 大掺量粉煤灰混凝土碳化深度预测模型
• 5.1.1 混凝土碳化深度典型预测模型
• 5.1.2 确定典型模型中的各项系数
• 5.1.3 对修正后的公式进行验证
• 5.2 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介