含气量对自密实混凝土性能的影响

论文摘要

随着建筑业的高速发展，建筑施工对混凝土工作性的要求日益提高，自密实混凝土的使用也越来越普遍。自密实混凝土在浇注过程中不需振捣，仅在自重作用下就能通过钢筋间隙并充分填充模板各个角落，同时拌合物均匀密实，具有足够的粘聚性，不离析泌水，硬化后具有良好的力学性能和耐久性能。自密实混凝土解决了某些混凝土构件不宜振捣的问题，降低了施工过程中的噪音污染，提高了施工效率，缩短了施工工期。此外，自密实混凝土消耗了大量的粉煤灰、粒化高炉矿渣和硅灰等工业固体废弃物，有利于资源的综合利用和生态环境的保护。然而，自密实混凝土的强度离散性较普通混凝土大，给工程应用带来较大障碍。经试验研究及理论分析，自密实混凝土的强度离散性主要是由含气量的不确定性造成的。对混凝土拌合物进行消泡、引气或改变成型方式都能调整混凝土的含气量及硬化混凝土的孔结构。本文通过调整混凝土拌合物含气量和成型方式来控制混凝土的含气量，共做了四个系列的自密实混凝土——基准系列、消泡系列、引气系列和“消泡+引气”系列（每个系列的混凝土分为两组，一组振动成型，另一组非振动成型），来研究含气量对自密实混凝土各种性能的影响。自密实混凝土中掺入了粉煤灰和普通矿粉两种矿物掺合料（两者比例为1:1），掺量分别为胶凝材料总量的30%、40%和50%；胶凝材料总量分别为450kg/m3、500kg/m3和550kg/m3。课题重点研究了在不同矿物掺合料掺量和不同胶凝材料总量条件下，含气量对自密实混凝土的力学性能和耐久性能的影响，研究表明：1.自密实混凝土抗压强度的离散性主要是由含气量的不确定性造成的。2.掺入消泡剂或经振动成型，自密实混凝土的含气量降低，抗压强度、抗碳化性能和抗氯离子渗透性能提高，抗冻性能和早期抗裂性能降低；掺入引气剂，自密实混凝土的含气量提高，抗压强度、抗碳化性能和抗氯离子渗透性能均降低，抗冻性能和早期抗裂性能提高；先掺消泡剂后掺引气剂，自密实混凝土的含气量微微提高，抗压强度、抗碳化性能和抗氯离子渗透性能均提高，早期抗裂性能降低。3.影响混凝土早期开裂的主要因素是混凝土内部不规则大气泡的数量，而不是含气量的绝对值。4.除早期开裂性能外，在含气量相当的前提下，气泡间距系数越小，自密实混凝土的各种性能越好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状及应用状况
• 1.2.1 国外研究现状及应用状况
• 1.2.2 国内研究现状及应用状况
• 1.3 自密实混凝土的研究目的及内容
• 1.3.1 自密实混凝土的研究目的
• 1.3.2 自密实混凝土的研究内容
• 第2章 自密实混凝土强度的离散性研究
• 2.1 试验原材料
• 2.2 试验方案
• 2.3 试验结果与分析
• 2.4 小结
• 第3章 原材料、实验方案和工作性控制
• 3.1 试验原材料
• 3.2 试验方案
• 3.3 自密实混凝土工作性控制
• 3.3.1 自密实混凝土坍落度与扩展度关系
• 3.3.2 间隙通过性试验研究
• 3.3.3 自密实混凝土工作性控制方法
• 第4章 含气量对自密实混凝土力学性能的影响
• 4.1 含气量的测定
• 4.1.1 含气量测量原理
• 4.1.2 含气量测定方法
• 4.2 含气量对自密实混凝土抗压强度的影响
• 4.2.1 消泡剂、引气剂和成型方式对含气量的影响
• 4.2.2 含气量对抗压强度的影响
• 4.3 含气量对混凝土气泡参数的影响
• 4.4 小结
• 第5章 含气量对自密实混凝土早期抗裂性的影响
• 5.1 混凝土早期开裂的机理
• 5.2 试验方法
• 5.3 试验方案及结果分析
• 5.4 小结
• 第6章 含气量对自密实混凝土耐久性性能的影响
• 6.1 自密实混凝土的抗碳化能力
• 6.1.1 混凝土碳化原理
• 6.1.2 试验方案与数据分析
• 6.1.3 小结
• 6.2 自密实混凝土的抗氯离子渗透性能
• 6.2.1 氯离子腐蚀原理
• 6.2.2 试验方案与数据分析
• 6.2.3 小结
• 6.3 自密实混凝土抗冻性试验研究
• 6.3.1 冻害劣化机理
• 6.3.2 试验方案与数据分析
• 6.3.3 小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢