骨料对水工混凝土抗冻性的影响及作用机理研究

发布时间：2025-04-22 21:27

　　混凝土冻融破坏的范围极其广泛,特别是对于过水建筑物的水工混凝土,其本身处于吸水饱和状态,经过大幅度温度交替变化后极易发生冻融破坏。冻融破坏严重的,会对混凝土建筑物和构筑物的使用功能以及结构安全造成不利影响,从而降低了混凝土结构的服役寿命。目前对于混凝土抗冻性能的研究主要集中在水灰比,孔结构等方面。作为混凝土的一个重要组成部分,骨料对于混凝土抗冻性能的研究还比较少,且主要集中在再生骨料方面,并未形成系统的理论。因此,本文以骨料为切入点,试验研究骨料对于混凝土抗冻性能的影响,并分析其作用机理。(1)应用分形几何理论,对粗骨料级配进行分形计算,采用分形计算所得的粗骨料级配成型混凝土抗冻标准试件,并进行冻融循环试验。试验结果表明,不同骨料级配分形下混凝土试件的抗冻性能由强到弱依次为D=2.5、D=2.3、D=2.1、D=2.7。在保证坍落度及含气量基本一致的前提下,不同分形维数下混凝土试件抗冻性表现出差异的原因在于不同骨料级配硬化混凝土气泡间距系数的差异。(2)对比二级配与四级配混凝土抗冻性的差异,研究了骨料的尺寸效应对全级配混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明,由于骨料尺寸增大引起混凝土内部结构...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混凝土抗冻性研究现状
        1.2.2 骨料对混凝土性能影响研究现状
        1.2.3 分形理论在混凝土科学中的应用研究现状
    1.3 研究目的与意义
    1.4 研究内容
    1.5 研究路线
第二章 试验原材料及成型工艺
    2.1 试验原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 粉煤灰
        2.1.3 骨料
        2.1.4 外加剂
    2.2 混凝土试件成型工艺
        2.2.1 混凝土抗冻试验标准试件成型工艺
        2.2.2 全级配混凝土抗冻试件及其湿筛试件成型工艺
第三章 骨料级配分形对混凝土抗冻性的影响研究
    3.1 试验方案
    3.2 试验配合比计算
    3.3 不同骨料级配分形维数的混凝土抗冻试验结果
        3.3.1 混凝土抗冻试验方法
        3.3.2 不同骨料级配分形维数的混凝土抗冻试验结果
    3.4 不同骨料级配分形维数的混凝土孔结构特性研究
        3.4.1 混凝土气泡参数测定方法
        3.4.2 不同骨料级配分形维数的混凝土孔结构
    3.5 本章小结
第四章 骨料尺寸效应对全级配混凝土抗冻性的影响研究
    4.1 试验方案
    4.2 试验配合比
    4.3 全级配混凝土及湿筛混凝土试件抗冻试验结果
    4.4 全级配混凝土及湿筛试件孔结构特性研究
    4.5 本章小结
第五章 骨料种类对水工混凝土抗冻性能影响研究
    5.1 试验方案
    5.2 试验配合比
    5.3 不同骨料混凝土试件抗冻试验结果
    5.4 混凝土表面气泡分析试验结果
    5.5 骨料-浆体界面过渡区力学性能及厚度研究
        5.5.1 纳米压痕试验方法
        5.5.2 纳米压痕试验结果
    5.6 骨料-水泥浆体界面过渡区水化产物特性研究
        5.6.1 扫描电镜试验(SEM)
        5.6.2 元素聚类分析(MAP)
        5.6.3 微结构相分布BEI
    5.7 本章小结
第六章 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：4040735