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《辽宁工程技术大学》 2017年
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自燃煤矸石集料混凝土高温前后性能试验研究

司鹏  
【摘要】:目前国内外对自燃煤矸石集料混凝土的研究已经取得了一定成果,并且已经在实际工程中得到一定程度的应用,但鲜见对自燃煤矸石集料混凝土在高温下的性能研究报道。考虑到现代建筑火灾频发,混凝土高温后性能引起人们高度重视。自燃煤矸石集料混凝土的集料与普通混凝土的天然集料存在差异,可能使其高温力学和物理性能等与普通混凝土不一致。所以研究自燃煤矸石集料混凝土高温后的性能,对煤矸石集料混凝土的推广应用具有现实意义,也具有学术研究价值。本文在国家自然科学基金煤炭联合基金项目(U1261122)的资助下,完成了200余块自燃煤矸石粗集料、细集料,以及粗、细集料混凝土立方体试件在20℃~750℃下的高温试验。对三种不同集料组合配制的自燃煤矸石集料混凝土,进行了高温后的物理和力学性能试验研究及热膨胀机理分析,主要内容如下:1、综述了国内外有关煤矸石集料及煤矸石集料混凝土的特点及应用、普通混凝土高温性能研究等文献,在总结前人研究成果的基础上提出本文的研究目的、内容及意义。2、选取阜新清河门矿自燃煤矸石为研究对象,经过破碎、筛分、组配和试配等,最终制备出自燃煤矸石粗、细集料;选取阜新当地大量使用的强度等级为C35的混凝土为研究对象,经过计算和试配确定本论文试验的煤矸石集料混凝土配合比。研究表明:当考虑了自燃煤矸石集料附加水和预湿时间,正常使用环境条件下该混凝土的性能可以满足实际工程所要求的工作性能及力学性能。3、模拟建筑火灾过程,对自燃煤矸砂、自燃煤矸石、自燃煤矸砂石混凝土试件进行了不同温度高温煅烧后冷却至常温的烧失率和强度(抗压、劈拉强度)等测试。研究表明:与常温时相比,高温作用后自燃煤矸石集料混凝土质量有所下降,当温度450℃时下降幅度较大,当温度450℃时降幅较小,且烧失率大于普通混凝土;与常温相比,高温作用后自燃煤矸石集料混凝土的抗压和劈拉强度都表现为先增后降,且作用温度越高,降低幅度越大,但这三种组合形式的混凝土高温后残余强度峰值发生在不同的温度点上,且与普通混凝土不同。4、通过对高温中和高温后试验现象与试验数据的对比,分析了高温后三种不同粗、细自燃煤矸石集料混凝土的残余抗压和劈拉强度与经历温度之间的相互关系与变化特点,同时与高温后普通混凝土的残余抗压和劈拉强度进行了对比分析,建立了基于试验统计的自燃煤矸石集料混凝土残余抗压、劈拉强度与经历温度之间的建议公式。并初步解释了自燃煤矸石集料混凝土高温后质量损失和强度变化的原因,分析了部分试件爆裂的原因。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU528

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