高性能混凝土试验研究
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高性能混凝土性能研究及工程应用的开题报告1.研究背景随着城市化进程的不断加速,建筑的需求也越来越高。
传统的建筑材料在某些方面已经无法满足要求,如混凝土需求耐久性、抗压性、抗渗透性等都有很高的要求。
高性能混凝土作为一种新型材料,可以满足这些要求,受到国内外学者们的广泛关注。
2.研究目的本论文主要研究高性能混凝土的力学性能,以及其在工程应用中的可行性。
具体包括以下几个方面:(1)探究高性能混凝土材料的制备工艺以及优化方法;(2)分析高性能混凝土力学性能的特点,如抗压性、抗裂性等;(3)研究高性能混凝土的抗渗透性能以及耐久性;(4)通过对高性能混凝土在工程中的应用进行研究,进一步验证其可行性。
3.研究内容(1)高性能混凝土制备工艺的优化通过对高性能混凝土中材料的种类、配合比及应用等进行研究分析,研究出一种高性能混凝土制备的优化方法。
同时,对实验样品进行检测,评估样品的工程性能。
(2)高性能混凝土性能测试通过压缩试验和拉伸试验,分析高性能混凝土的抗压性、抗裂性等力学性能。
同时也会针对抗渗性能和耐久性进行试验。
(3)高性能混凝土在工程中的应用对高性能混凝土在工程中的应用进行实际检验,包括但不限于桥梁、高层建筑等。
在应用过程中记录数据并进行分析,以验证其可行性。
4.研究意义本论文研究的高性能混凝土是一种新型材料,具有很高的抗压性、抗裂性等优点,因此在工程应用中具有非常广阔的前景。
此外,本论文在制备工艺的优化和材料性能的分析方面都有很好的研究价值和指导意义。
5.研究方法(1)文献资料研究对于高性能混凝土的相关文献资料进行系统研究分析,了解高性能混凝土材料的种类、制备工艺和特点。
(2)实验室检测在实验室内对高性能混凝土的力学性能进行测试,并对试验结果进行分析和总结。
(3)现场应用实验在实际工程方面开展高性能混凝土的应用实验,进行数据记录和分析,以验证其在工程应用上的可行性。
6.预期成果(1)优化高性能混凝土制备工艺的方法和检测数据。
高性能页岩轻集料混凝土试验研究的开题报告一、选题背景页岩是一种深层地质资源,具有丰富的烃类和脆性特性。
近年来,随着能源危机的加剧,页岩气的大规模开采成为热点问题。
同时,页岩作为一种新型的轻集料材料,其应用在混凝土领域也备受关注。
随着社会经济的发展,高性能混凝土的需求逐年增加,而页岩轻集料混凝土具有节能、环保、耐久等特点,有望成为未来高性能混凝土的重要组成部分。
因此,对页岩轻集料混凝土的研究具有重要的理论和实际意义。
二、选题意义1. 增加页岩的利用价值:页岩井开采后,产物中的页岩可作为轻集料用于混凝土门窗、空心砌块等建筑材料。
2. 推进混凝土结构的节能环保:页岩轻集料混凝土具有较低的导热系数和热容量,可降低建筑物能耗,减轻城市热岛效应。
3. 推动高性能混凝土的技术进步:页岩轻集料混凝土研究可以探索出新型的高性能混凝土配合比和制备工艺,从而推进混凝土行业的技术进步。
三、研究内容和方法研究内容:1. 确定页岩轻集料混凝土配合比,探究其物理力学性能、耐久性能、隔热性能等特性。
2. 针对页岩轻集料混凝土中的问题,分析其成因并提出解决方法。
3. 通过对不同类型页岩的试验研究,探究不同类型页岩在混凝土中运用的差异。
研究方法:1. 对比试验法:根据现有的试验结果,组织实验室内的对比试验,确定不同配合比下的页岩轻集料混凝土的力学性能和隔热性能等特性,从而确定最佳配合比。
2. 实测法:对页岩轻集料混凝土进行实测,以分析其强度、吸水性、压缩性、耐久性等指标的变化情况。
3. 宏观表征法:采用扫描电镜、XRD等技术手段,对页岩轻集料混凝土的结构和组成进行宏观表征,以探究其性能表现的过程和机理。
四、预期研究成果及创新点一方面,该研究可以推进页岩的利用价值,将储存在地下的页岩资源发掘出来,带动页岩行业的发展。
另一方面,该研究可以推动混凝土行业的技术进步,探索出一种新型的高性能混凝土制备方法。
同时,该研究成果可以为混凝土行业以及建筑节能环保领域提供理论支持。
高性能混凝土试验检测方法摘要随着技术的进步,混凝土已成为工程建设中不可或缺的原材料,它的获取和施工技术也变得更加容易。
采用特殊的配比技术生产出来的高性能混凝土,可以满足各种不同的使用要求,然而,由于各种因素的影响,它的硬度也会有所不同,因此,在使用这类混凝土之前,必须进行严格的检验,并且要认真对待施工中出现的各项质量问题。
关键词:试验;混凝土施工;高性能混凝土前言混凝土是工程项目中必不可少的一种材料,它的质量将直接决定着整个项目的成功与否。
随着技术的进步,高性能混凝土已经被广泛应用于工程领域。
随着时间的推移,人们对高性能混凝土试验检测方法的重视日益增加。
鉴于温度、施工等复杂的外界环境变化,对混凝土质量的有效监督与控制几乎不可能完成,因此,必须加强对高性能混凝土的检测,确保检测结果的准确性,从而确保每一个步骤的施工质量都得到有效的监督与控制。
一、高性能混凝土组成(一)水泥水泥作为混凝土建筑材料的重要组成部分,其特殊的配比可以有效地提高混凝土的强度和稳定性,从而使其具有良好的耐久性和耐久性。
水泥是一种多样化的材料,可以根据不同的用途分为通用型、硅酸盐型、火山灰型和铝酸盐型等。
它们都能够满足不同的混凝土要求。
因此,在生产完成混凝土之后,必须进行科学合理的质量检测,只有符合国家规范的混凝土才能被安全地使用。
(二)矿物掺合料在配置高性能混凝土时,必须使用适量的矿物添加剂,例如粉煤灰和矿渣粉。
他具有出色的润滑能力,可以有效地改善高性能混凝土的质量。
因为它的微小颗粒,可以有效地填补高性能混凝土的缝隙,产生微集料的作用,大大提高了混凝土的紧固度,从而使得混凝土具备多种优异的性能。
(三)外加剂使用合适的外加剂来构建具有优异性能的混凝土,这些外加剂可以显著改善混凝土的质量和强度。
一些常用的添加剂可以有效地减少水分,缓解凝结,并促进气体循环。
通过添加多种不同的外加剂,我们可以大幅提高混凝土的性能,并创造出更优质的混凝土。
国内外自密实高性能混凝土研究及应用现状一、内容概览随着全球经济的快速发展和城市化进程的加快,建筑工程的需求日益增长。
为了满足这一需求,建筑材料的研发和应用不断取得突破。
自密实高性能混凝土(Selfcompacting Highperformance Concrete,简称SCA)作为一种新型建筑材料,因其具有高强度、高耐久性、高抗渗性、高工作性能以及节能环保等特点,近年来在国内外得到了广泛关注和研究。
本文将对国内外自密实高性能混凝土的研究及应用现状进行概述,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
首先本文将介绍自密实高性能混凝土的基本概念、原理及其主要性能特点。
其次通过对国内外自密实高性能混凝土的研究进展进行梳理,分析其在工程应用中的优势和不足。
然后结合实际工程案例,探讨自密实高性能混凝土在不同结构类型中的应用效果。
对自密实高性能混凝土在未来的发展趋势和研究方向进行展望。
1. 研究背景与意义随着社会经济的快速发展,建筑工程在各个领域的应用越来越广泛。
自密实混凝土作为一种新型建筑材料,具有较高的强度、耐久性和抗渗性能,能够满足建筑结构对材料性能的高要求。
然而目前国内外自密实混凝土的研究和应用仍存在一定的局限性,主要表现在自密实混凝土的强度、耐久性和抗渗性能等方面尚不能完全满足工程实际需求。
因此深入研究国内外自密实高性能混凝土的制备工艺、性能优化及其在工程中的应用现状具有重要的理论意义和现实意义。
首先研究国内外自密实高性能混凝土有助于提高建筑结构的抗震性能。
自密实混凝土由于其内部形成高度致密的微孔结构,具有良好的隔震作用,能够有效减小地震波在结构中的传播,从而提高结构的抗震性能。
其次研究国内外自密实高性能混凝土有助于降低建筑结构的能耗。
自密实混凝土由于其内部形成高度致密的微孔结构,具有良好的保温隔热性能,能够有效减少热量的传递,降低建筑结构的能耗。
再次研究国内外自密实高性能混凝土有助于提高建筑结构的使用寿命。
配制 C80级高强高性能混凝土的试验研究杨志峰【摘要】介绍了配制C80高强混凝土的原材料、配合比控制参数及配制技术路线,通过试验配制出了性能能够满足要求的 C80高强混凝土。
试验结果表明,C80高强混凝土具有良好的拌和物性能、力学性能和耐久性能。
本研究能为 C80高强混凝土的工程应用提供重要的借鉴价值。
%The raw materials,with mixing control parameters of C80 high strength concrete and preparation of technical route are introduced.Through experiment high performance C80 high strength concrete can meet the requirements is devel-oped.The test results show that C80 high strength concrete has good workability,mechanical properties and durability. This study can provide important reference for the engineering application of C80 high strength concrete.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P105-107)【关键词】高强混凝土;配制;性能;C80【作者】杨志峰【作者单位】中铁十八局集团第四工程有限公司天津 300350【正文语种】中文【中图分类】TU528.31《高强混凝土应用技术规程》(JGJ/T 281-2012)将高强混凝土定义为:强度等级不低于C60的混凝土。
与普通混凝土相比,高强混凝土具有明显的技术优势:不仅可以减小混凝土结构尺寸,减轻结构自重和地基荷载,减少材料用量,节省资源,减少占地,增加建筑空间。
高性能混凝土结构试验研究 吴欠欠1 (1.大连大学,辽宁 大连 226611) 摘要: 高性能混凝土的性能需要不断地试验以了解其详细的参数,对两个方面的混凝土性能进行了试验研究。一是早期开裂是高性能混凝土应用中经常出现的问题,这不仅影响混凝土的外观质量,也给混凝土的耐久性带来不利影响。针对这一问题,利用平板法约束试验,研究自然环境下不同水胶比,大掺量粉煤灰以及聚丙烯纤维对海工高性能混凝土早期开裂的影响。二是高性能混凝土在工程中应用越来越广泛。 本文对配筋和未配筋的高性能混凝土徐变进行了深入的试验和理论分析。对 12 个高性能混凝土试件进行了为期 360 天的分析研究。 关键词: 高性能混凝土;早期开裂;聚丙烯纤维;大掺量粉煤灰;徐变 Abstract: In order to understand the performance of high performance concrete . There were two aspects of the test had been gong .The first is early-age cracking is a recurrent problem in the application of high performance concrete,it not only affects the outward appearance quality of concrete but also brings adverse effect on durability of concrete. Aiming at this problem. The influences of different water-binder ratio,large volume fly ash and polypropylene fiber on early cracking of maritime high performance concrete by using flat-restraint test on the natural environment were studied . The second is high performance concrete is widely used in different projects now. The creep of high performance concrete members is deeply analyzed,and the creeps of 12 specimens are measured in 360 days. Key words: high performance concrete;cracking at early age;polypropylene fiber;high volume fly ash;creep
0 引言 目前正是我国经济高速发展的时期,由此也带来了我国混凝土建设的高峰。许多耗资巨大的重要建筑(构筑)物,如高层建筑、超高层建筑、大型公共建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、海岸和近海岸工程已经建成或正在兴建。这些重要的基础设施大部分是混凝土结构且耗资巨大,一般要求的使用期限是100 年以上。日本和欧美国家已提出500 年服役寿命的要求和概念。目前已建工程因结构高度和耐久性要求的提升,普通混凝土已经不能满足要求。海洋工程中钢筋与混凝土材料受海洋环境的侵蚀作用而过早破坏的现象非常严重,因此这类混凝土的耐久性也是土木工程界关注的焦点问题。高性能混凝土(High Performance Concrete,HPC)是20 世纪80 年代末90 年代初,一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土,它以耐久性为首要设计指标,这种混凝土有可能为基础设施工程提供100 年以上的使用寿命。以高耐久性为主要目标的高性能混凝土越来越受到人们的重视,理论上高性能混凝土密实度高,抗渗性好,具有更高的耐久性和使用寿命,然而近几年来人们发现以低水胶比、高胶凝材料和超细矿物掺合料、大坍落度为基本特征的HPC 也存在易裂性,而且早期裂缝出现的时间比传统的混凝土还要早[1]。早期裂缝的出现大大降低了混凝土的耐久性,阻碍了高性能混凝土的进一步推广使用,因此研究如何控制和减少高性能混凝土的早期开裂显得尤为重要。 高性能混凝土的性能有很多影响因素,这里对徐变和早期开裂问题进行研究。对于海工高性能混凝土早期开裂的因素有,其中包括水胶比、水泥品种、水泥用量、矿物掺合料、外加剂、砂率、骨料、养护条件等。本试验利用平板法约束试验,研究自然环境下不同水胶比,大掺量粉煤灰以及聚丙烯纤维对海工高性能混凝土早期开裂的影响。
1 试验一材料及试验方案 1.1 试验材料 水泥(C):普通硅酸盐水泥P·O 42.5R 级;细集料(S):河砂,细度模数2.7;粗集料(G):碎石,粒径5~25 mm,连续级配;粉煤灰(FA):丹东某电厂产I 级粉煤灰;减水剂:聚羧酸高效减水剂;聚丙烯纤维:辽宁巨欣丝状纤维1、2号。
1.2 试验方案 1.2.1 配合比设计 配合比设计参考青岛海湾大桥配合比设计,设计C40高性能混凝土,根据坍落度要求调整减水剂用量,坍落度范围(18±2)cm。F1、F2、F3分别为粉煤灰取代水泥量30%、45%、60%;P1、P2、P3聚丙烯纤维为辽宁巨欣丝状纤维1号,掺量分别为0.6、0.9、1.2 kg/m3,P4为辽宁巨欣丝状纤维2号,掺量为0.9kg/m3;F1P4、F2P4为双掺纤维和粉煤灰,纤维均为2号,掺量为0.9 kg/m3,粉煤灰取代水泥量分别为30%、45%。具体配合比见表1。 1.2.2 平板开裂试验 参照我国CECS 13:2009《纤维混凝土试验方法标准》[2],试验装置如图1 所示,图2 为试验基准混凝土J3 24 h 开裂效果图。本试验所有试件均采用自然环境下养护,环境温度(20±5)℃,相对湿度不大于60%,试件成型后即开始暴露试验,分别在3、6、12、24 h 时观测裂缝的数量、长度和宽度。
2 试验一结果与分析 2.1 抗压强度分析 各配合比混凝土不同龄期的抗压强度如图3。
图1 各配合比不同龄期下抗压强度 从图3中可以看出,粉煤灰和聚丙烯纤维的掺入均在一定程度降低混凝土的抗压强度,在早期更为明显。7 d 抗压强度,F1、F2、F3 较J3 分别降低36%、49%、64%。28 d 抗压强度,F1、F2、F3 较J3 分别降低10%、25%、41%,而较7 d 抗压强度,分别增长47%、57%、70%,此时J3 较7 d 抗压强度仅仅增长6%。由此可见,在没有任何激发措施时,粉煤灰在早期仅仅充当细集料作用,几乎不参与水化反应,对强度几乎没有贡献,随着时间的推移,水泥水化产物为粉煤灰提供了良好的碱性环境,此阶段粉煤灰火山灰活性得以激发,对混凝土强度做出很大贡献。7 d抗压强度,P1、P2、P3、P4 较J3 分别降低26%、23%、25%、21%,28 d 抗压强度,P1、P2、P3、P4 较J3分别降低15%、13%、8%、10%,而较7 d 抗压强度,分别增长22%、20%、30%、22%。由此可见聚丙烯纤维的加入降低了混凝土的抗压强度,由于聚丙烯纤维细度高,比表面积大,即使掺量较低,也能在混凝土中获得很大的纤维-基体界面。由于聚丙烯纤维的不亲水性,纤维基体界面往往具有比基材更高的水灰比,使聚丙烯纤维-基体界面效应呈弱界面效应,导致混凝土的孔隙率增大,对混凝土强度不利[3]。F1P4、F2P4 对强度的影响和F1、F2 相似,从双掺试验结果分析,对于掺入粉煤灰的
混凝土,纤维的加入对强度影响不大。
2.2 开裂结果与分析 参照CECS 13:2009《纤维混凝土结构技术规程》中推荐的混凝土(砂浆)早期抗裂性试验评价方法进行计算。 对于无掺合料和聚丙烯纤维的混凝土,3种水灰比裂缝出现的规律是一致的,最先在平板中部出现一条,随即发展成一条上下贯通或是环形贯通主裂缝,这条主裂缝可以很好的释放收缩应力,其后出现的裂缝大都顺着周边约束螺栓方向向着板内延伸,从表3中可以看出J3主裂缝较宽,释放掉较多应力,表现为裂缝总条数有所减少。随着水灰比减少,裂缝总面积明显变大,且裂缝宽度也变大。这是因为随着水灰比降低,胶凝材料用量增大,水化后胶体间距离减小,从微观角度看,胶体颗粒间作用力更强,水化产物容易相互搭接形成空间网络结构,低水灰比混凝土早期弹性模量以及强度发展较快,而此时当混凝土表面水分蒸发速率大于混凝土内部泌水速率,混凝土表面出现塑性裂缝,弹性模量越大,收缩应力越大,开裂越明显,且水灰比越低,裂缝出现的时间越早。
3 试验一结论 (1)一定范围内,随着水胶比降低,裂缝明显加剧。(2)大掺量粉煤灰可以很好的抑制裂缝,但抑制开裂效果与掺量不成正比。(3)聚丙烯纤维在混凝土中呈三维乱向分布,有效减少骨料下沉,封锁泌水通道,其在减少钢筋约束产生的裂缝方面效果显著。(4)聚丙烯纤维和粉煤灰双掺减裂效果较好,具有叠加减裂作用。
4试验二 4.1试验设计 采用C60、C80两个强度等级 试件尺寸为100mm×100mm×300mm。每个强度等级试件个浇筑两组(一组配筋,一组未配筋)每组各三件 试件总数12件。每组有两个试块承受长期荷载,另外一个试块同条件放置测试收缩。加载龄期有14d、28d、90d三种情况。
4.2测试过程 试件浇筑之后 带模养护1~2d,拆模后送至标准养护室养护。龄期5~6d时,试件放入长期性能实验室,然后安装千分表,待龄期达到后,进行加载。 测试开始后的变形读数的时间间隔为1、3、7、14、28、45、60、90、120、150、180、