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《哈尔滨工业大学》 2010年
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内部湿度对陶粒混凝土界面区结构与收缩影响的研究

董淑慧  
【摘要】: 混凝土性能主要取决于其组成、结构以及在环境影响下结构的变化。在组成一定时,混凝土的结构及其变化,主要受外部环境因素和内部水泥水化程度的影响,而这些均与混凝土内部相对湿度的变化密切相关。 混凝土内部相对湿度变化,主要受水分扩散和水泥水化的自干燥作用影响,与内部水源和外部养护条件息息相关。陶粒具有吸返水特性,对混凝土内部相对湿度变化和界面区结构具有重要影响,因此,把具有低、中、高吸水率和不同吸返水速率的三种典型陶粒所配制的混凝土作为主要研究对象,对不同养护制度下混凝土内部相对湿度随龄期发展变化规律,以及湿度梯度对水泥石水化进程的影响,进而对混凝土微观结构和收缩变形等宏观性能的影响规律及其机理,进行了较深入系统的研究,建立混凝土收缩值与相对湿度之间的关系,为揭示混凝土收缩、开裂的实质提供理论基础和试验依据。 对混凝土内部相对湿度测试方法的研究结果表明,与当前主要采用的预埋测试法长期固定测量相比,采用温湿度探头进行适时测量得到的试验结果更为精确可信。 对一维干燥条件下,不同原材料组成的混凝土内部相对湿度梯度分布进行了研究,结果表明:暴露于干燥环境之前的湿养护龄期越长,混凝土内部相对湿度下降速度越缓慢,在28d龄期时,完全湿养护的普通混凝土试件较湿养护14d、7d转入一维干燥条件下的试件,由干燥面表层向中心区的相对湿度高出0.6%~5.4%,内部相对湿度保持在85%以上的位置也由外到内发生改变,陶粒混凝土也有类似的规律。在同一龄期,采用预湿陶粒、陶砂配制的混凝土内部各部位的相对湿度值高于采用普通骨料配制的混凝土,且陶粒的含水率越大、陶砂取代率越高,则混凝土内部相对湿度越高,且降低越缓慢。采用中、高含水率陶粒配制的混凝土,相对湿度≥80%的龄期比普通骨料混凝土延长1倍以上;高含水率的QF陶粒混凝土,在360d龄期时,中心部位的相对湿度仍高于80%,表层相对湿度大于80%的龄期可达到60d~90d,而普通混凝土和YC陶粒混凝土仅有24d~48d;56d以前,矿物掺合料的掺量越高,混凝土内部各部位相对湿度降低速度越缓慢,高于未掺加掺合料的混凝土,而56d以后则相反,在360d龄期时,掺加15%粉煤灰和掺加20%矿粉混凝土内部相对湿度最高;在28d以前,0.45水灰比的混凝土内部各部位相对湿度均高于0.3水灰比混凝土,而28d以后,0.45水灰比的混凝土内部相对湿度随龄期降低幅度较快,逐渐接近、甚至低于0.3水灰比混凝土。 对不同吸水率、不同预饱水程度的陶粒混凝土界面区水泥石微观结构的研究结果表明:陶粒对低水灰比混凝土界面区水泥石结构的影响程度远高于高水灰比混凝土;骨料含水率对界面区水泥石微观结构具有显著影响,普通骨料与低吸水率的YC陶粒混凝土中,界面区水泥石孔隙率和大孔含量均高于水泥石基体,而中、高吸水率陶粒混凝土则相反,界面区水泥石钙硅比高于基体,孔结构整体上呈细化趋势,且陶粒预湿含水率越大、吸返水能力越强、表面越粗糙,界面区水泥石结构越致密,QF陶粒混凝土界面区水泥石平均孔径尺寸较普通骨料混凝土降低20.6%,50nm以下的孔含量高达近80%。距界面0~10μm范围内,经1h预湿的陶粒BY和QF界面区水泥石显微硬度较基体水泥石分别高出43%和56%,较普通骨料界面水泥石分别提高79.6%和96.3%,随饱水程度的提高,显微硬度值降低,绝干陶粒BY界面区水泥石显微硬度值最高,距界面20μm以上到基体范围内则与之相反,界面增强层厚度约为40μm~60μm。同时,从界面至陶粒内部10μm范围内产生了一个明显的内增强层。在一维干燥条件下,随着距干燥表面距离的增加,即随混凝土内部相对湿度增大,水泥石的水化程度提高,界面区和基体水泥石的显微硬度均逐渐增加,距干燥表面5cm以内,显微硬度增加幅度较明显,距干燥表面距离超过10cm时,显微硬度增长趋于稳定。 陶粒的预饱水程度与释水能力对混凝土内部相对湿度和收缩变形性能影响显著。随陶粒预湿含水率的提高,在干燥和自干燥条件下,混凝土内部相对湿度随龄期降低速度均减慢,早期自收缩和长期干燥收缩均减小,限制收缩应力达到最大值的时间延长,自收缩、干燥收缩与相应的相对湿度降低值之间具有非常显著的相关性;低吸水率的YC陶粒混凝土,180d龄期时的总收缩较普通骨料混凝土高约3%~8%,而高吸水率、高饱水程度的陶粒混凝土,总收缩较普通骨料混凝土减小2%~15%;BY100陶粒混凝土的自收缩、干燥收缩和总收缩均低于普通混凝土,自养护减缩效率可达47.7%;陶砂对混凝土自养护的作用效率更高。 自养护材料的减缩效果可用自养护材料颗粒水分的有效作用距离、自养护材料颗粒的表面间距来表征。当陶砂掺量为50%时,其邻近颗粒表面间距为417μm,颗粒所含水分的有效作用距离达到临界距离256μm,混凝土自收缩可减少98.2%。 自养护材料引入的水分存在着利用率,在计算为消除混凝土自收缩所需的自养护材料质量时,应考虑自养护材料所含水分的利用率,本研究所用陶砂的水分的利用率为63.7%。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU528.2

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋小软;张燕坤;佀建;;粉煤灰陶粒混凝土的弹性模量计算[J];工业建筑;2006年02期
2 祁玲;混凝土中界面的某些力学特性[J];广西工学院学报;1996年01期
3 胡曙光,王发洲,丁庆军;轻集料与水泥石的界面结构[J];硅酸盐学报;2005年06期
4 刘巽伯;计亦奇;池建业;;复合骨料对高强混凝土改性的机理分析——高强低自收缩复合骨料混凝土的研究之四[J];混凝土;2006年07期
5 张勇,丁庆军,于发洲,胡曙光;轻集料混凝土的界面结构研究[J];混凝土;2002年10期
6 孙南屏;混凝土体积稳定性的若干问题[J];混凝土;2001年11期
7 郭玉顺,木村薰,李民伟,丁建彤,黄明君;高强高耐久性轻骨料混凝土的性能[J];混凝土;2000年10期
8 田耀刚;胡曙光;王发州;吴静;丁庆军;;高强轻集料混凝土的抗冻性能研究[J];混凝土与水泥制品;2006年02期
9 冯江;童代伟;郝增恒;秦小平;陈平;;轻集料混凝土在桥梁工程中的应用及效益分析[J];公路交通技术;2006年03期
10 刘巽伯;粉煤灰陶粒混凝土的收缩和徐变[J];粉煤灰;1999年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 丁庆军;高强次轻混凝土的研究与应用[D];武汉理工大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗白云,熊光晶;新老混凝土修补界面粘结质量的改善方法研究与展望[J];四川建筑科学研究;2003年02期
2 梁亚平,王元丰;方钢管混凝土轴心受压构件的徐变分析[J];北方交通大学学报;2003年01期
3 蒋正武;;调湿材料的研究进展[J];材料导报;2006年10期
4 郑秀华,张宝生;预湿程度对页岩陶粒混凝土显微结构及强度的影响[J];材料工程;2005年10期
5 王振军;沙爱民;杜少文;;半刚性面层复合材料浆体-集料界面显微硬度研究[J];材料科学与工程学报;2007年04期
6 徐江萍,马建,金雷,王秉纲;贫砼基层材料温度收缩系数的研究[J];重庆交通学院学报;2003年01期
7 罗许国,钟新谷,戴公连;高性能混凝土梁长期变形性能试验研究[J];铁道科学与工程学报;2005年04期
8 胡曙光;何永佳;吕林女;;调节混凝土内部相对湿度的释水因子技术及其应用[J];铁道科学与工程学报;2006年02期
9 邢林生;坝工混凝土工程碳化机理及实例分析[J];大坝与安全;2003年02期
10 张树青,杨全兵;矿粉混凝土的自收缩性能[J];低温建筑技术;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马保国;鄢佳佳;王明远;温小栋;;多环境下水泥基材料体积变形测试方法研究及应用[A];2007'中国商品混凝土可持续发展论坛论文集[C];2007年
2 刘才林;胡小亮;杨军校;;不同质量密度混凝土的特色与应用[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
3 杨长辉;谭盐宾;吴芳;;矿物掺合料对结构轻集料混凝土氯离子渗透性能的影响[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
4 刘加平;田倩;唐明述;;膨胀剂和减缩剂对于高性能混凝土收缩开裂的影响[A];第五届混凝土结构耐久性科技论坛论文集[C];2006年
5 焦双健;魏巍;杜群乐;;一种海洋倾倒物利用技术及其在公路中的应用[A];中国海洋学会2007年学术年会论文集(下册)[C];2007年
6 郭玉顺;丁建彤;郭自力;张志龄;;GB/T 17431中陶粒强度标号的测试方法[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
7 孙家瑛;陈志源;吴初航;陈建祥;;硅灰裹石掺粉煤灰提高混凝土路用性能研究[A];吴中伟院士从事科教工作六十年学术讨论会论文集[C];2004年
8 王信刚;马保国;李相国;高小建;;不同减水剂对砂浆早期收缩开裂的影响[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年
9 詹树林;钱晓倩;;起始养护时间对混凝土早期收缩的影响[A];第三届全国商品混凝土信息技术交流大会暨2006全国商品混凝土年会论文集[C];2006年
10 田倩;刘加平;缪昌文;;膨胀和减缩两种技术途径对于高性能混凝土收缩变形的影响[A];混凝土膨胀剂及其应用——混凝土裂渗控制新技术——第四届全国混凝土膨胀剂学术交流会论文集[C];2006年
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1 曹东伟;连续配筋混凝土路面结构研究[D];长安大学;2001年
2 邓志恒;预应力巨型框筒悬挂阻尼控制结构体系若干问题研究[D];广西大学;2002年
3 王智;流化床燃煤固硫渣特性及其建材资源化研究[D];重庆大学;2002年
4 陈强;先简支后连续结构体系研究[D];浙江大学;2002年
5 彭小平;低热高性能高贝利特水泥大坝混凝土的研究[D];重庆大学;2002年
6 曾志兴;钢纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究及损伤断裂分析[D];天津大学;2003年
7 王发洲;高性能轻集料混凝土研究与应用[D];武汉理工大学;2003年
8 程晓东;大跨度钢管混凝土拱桥的三维非线性层合元分析研究[D];浙江大学;2004年
9 刘文珽;钢筋混凝土异形柱—板柱结构设计理论研究[D];大连理工大学;2003年
10 奚新国;高孔隙率低碱度胶凝材料的研究[D];南京工业大学;2003年
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1 汤道义;橡胶胶乳改性陶粒混凝土力学性能研究[D];武汉理工大学;2007年
2 屈涛;大体积混凝土温度应力及裂缝扩展的研究[D];武汉理工大学;2007年
3 曾波;武汉长江隧道C50管片混凝土的设计与制备[D];武汉理工大学;2007年
4 杨文;基于内部相对湿度调节的钢管混凝土体积变形的研究[D];武汉理工大学;2007年
5 金宇;梯度混凝土材料渗透性能的研究[D];武汉理工大学;2007年
6 邹云峰;卫型节能墙体功能特性研究[D];大连理工大学;2005年
7 日和田 希与志;轻骨料混凝土多轴强度与变形性能研究[D];大连理工大学;2005年
8 王晓;不同养护制度下混合水泥体系水化特性研究[D];武汉理工大学;2005年
9 王晴;索菲高强型陶粒及自释放水源高强混凝土的研究[D];大连理工大学;2000年
10 蒋应军;水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究[D];长安大学;2001年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑秀华,张宝生;预湿程度对页岩陶粒混凝土显微结构及强度的影响[J];材料工程;2005年10期
2 冯奇,巴恒静,刘光明;二级界面对水泥基材料孔结构和性能的影响[J];材料研究学报;2003年05期
3 张国强,覃维祖;掺粉煤灰混凝土抗盐冻剥蚀性能研究[J];低温建筑技术;2000年04期
4 马新伟,钮长仁,伊彦科;早龄期高强混凝土自收缩的测量[J];低温建筑技术;2002年04期
5 杨全兵,朱蓓蓉,黄土元;对混凝土引气剂的新认识[J];低温建筑技术;1998年03期
6 刘巽伯;轻集料强度和强度标号[J];房材与应用;1999年01期
7 刘巽伯;粉煤灰陶粒混凝土的收缩和徐变[J];粉煤灰;1999年04期
8 冯奇,巴恒静,范征宇,杨英姿,高小建;微粉增强水泥基复合材料的早期界面显微结构研究[J];复合材料学报;2003年04期
9 陈惠苏;孙伟;赵庆新;;截面分析法对任意凸形粒子周围界面过渡区厚度过高估计的解析解[J];复合材料学报;2006年04期
10 王补宣,王仁;含湿建筑材料的导热系数[J];工程热物理学报;1983年02期
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1 周明凯;宁琰;;辉绿岩碎石细砂混凝土离析泌水原因分析及改进措施[A];HPC2002第四届全国高性能混凝土学术研讨会论文集[C];2002年
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1 宋小软;预应力轻骨料混凝土采油平台罐体模型的试验研究[D];大连理工大学;2002年
2 王发洲;高性能轻集料混凝土研究与应用[D];武汉理工大学;2003年
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1 孙大明;轻骨料混凝土塑性收缩及耐久性研究[D];重庆大学;2004年
2 田耀刚;高强次轻混凝土的研究[D];武汉理工大学;2005年
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1 俞苗庭;;陶粒混凝土施工小议[J];混凝土;1980年03期
2 屈志中;;原苏联在现浇陶粒混凝土墙体工程中应用防冻剂的经验[J];建筑技术;1993年10期
3 李彦昌,隗功辉,于万春;陶粒混凝土泵送问题探讨[J];市政技术;2001年04期
4 夏星辉,夏双辉;粘土陶粒混凝土空心砌块砌体力学性能试验研究[J];江西建材;2003年03期
5 李臻;刘旭;刘汉朝;;陶粒混凝土墙体泵送施工[J];施工技术;2006年03期
6 辛世海,张淑清,李生庆;高强陶粒混凝土物理力学性能评论[J];房材与应用;1996年05期
7 蒋利学,邓景纹,忻鼎康,贡春成;陶粒混凝土异形柱框架抗震性能试验研究[J];建筑结构;2003年09期
8 杨华峰;;浅谈陶粒混凝土在拱桥维修加固中的应用[J];北方交通;2010年04期
9 陈力;;陶粒混凝土施工工艺[J];建筑技术;1982年01期
10 陈上伟;陈惟时;;陶粒的“微泵”作用研究[J];重庆建筑大学学报;1983年03期
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1 刘枫;高日;李秀伟;;高架车站结构及陶粒混凝土在其中的应用[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
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3 林文雄;;陶粒混凝土工程实例与应用分析[A];第二届浙江省建设工程质量检测技术研讨会论文集[C];2005年
4 李悦;闫茜茜;;复合水泥浆体内部相对湿度与自收缩的相关性研究[A];中国硅酸盐学会水泥分会第三届学术年会暨第十二届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文摘要集[C];2011年
5 罗小平;;陶粒混凝土实心砌块在建筑工程中的构造与施工[A];2004“第七届全国轻骨料混凝土学术讨论会”暨“第一届海峡两岸轻骨料混凝土产制与应用技术研讨会”论文集[C];2004年
6 张荫济;;泵送陶粒混凝土生产和施工技术要求(陶粒混凝土泵送技术研究报告)[A];2004“第七届全国轻骨料混凝土学术讨论会”暨“第一届海峡两岸轻骨料混凝土产制与应用技术研讨会”论文集[C];2004年
7 蒋正武;孙振平;王培铭;;水泥浆体中早期内部相对湿度分布的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
8 丁艳;杨正宏;陈刚;尹义林;;陶粒混凝土性能研究[A];“第八届全国轻骨料及轻骨料混凝土学术讨论会”暨“第二届海峡两岸轻骨料混凝土产制与应用技术研讨会”论文集[C];2006年
9 麻建锁;卫纪德;;钢筋轻骨料混凝土的锚固可靠度分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
10 麻建锁;刘汉阳;;变形钢筋在陶粒混凝土中的粘结应力分布[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ卷)[C];1998年
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1 ;我国陶粒混凝土发展前景[N];广东建设报;2003年
2 许绍群 杨时元;保温隔热净化环境看陶粒[N];中国建材报;2004年
3 本报实习记者 任震宇;SOLO:墙体变更引发收房纠纷[N];中国消费者报;2004年
4 ;开发商de精明[N];中华建筑报;2000年
5 凌学敏;新型墙材且用且说[N];中国化工报;2000年
6 记者 薛秀泓;我国首例整体钢结构抗震住宅落户青川[N];中国改革报;2008年
7 丰讯;粉煤灰免烧结陶粒用途广[N];中华建筑报;2001年
8 新文;以群众性技术创新为重点 开滦深化降成本增效益活动[N];中国煤炭报;2001年
9 记者 兰良增;石狮6家企业申报泉州科技进步奖[N];石狮日报;2011年
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1 董淑慧;内部湿度对陶粒混凝土界面区结构与收缩影响的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 董淑慧;内部湿度对陶粒混凝土界面区结构与收缩影响的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 蒋建华;气候环境作用定量模式及其在混凝土结构寿命预计中应用[D];中国矿业大学;2011年
4 李春秋;干湿交替下表层混凝土中水分与离子传输过程研究[D];清华大学;2009年
5 张登祥;混凝土早期收缩开裂理论与控制技术及其在桥梁工程中的应用研究[D];长沙理工大学;2010年
6 彭全敏;超长混凝土结构收缩裂缝控制研究[D];天津大学;2012年
7 杨婷婷;基于集料功能设计的水泥石界面性能研究[D];武汉理工大学;2010年
8 吴静;多重螺旋箍筋增韧轻质混凝土抗震性能研究[D];武汉理工大学;2010年
9 党玉栋;减缩剂与内养护对水泥基材料体积稳定性的影响[D];重庆大学;2012年
10 李美利;混凝土潮湿养护效率的电阻率评价方法研究[D];重庆大学;2011年
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1 王彦;陶粒混凝土的施工性能研究[D];长沙理工大学;2009年
2 杨毅;陶粒混凝土的若干基本性能与构件承载力可靠性研究[D];长沙理工大学;2009年
3 郑伟琴;旧房拆迁废弃建筑粘土砖的再利用研究[D];南京理工大学;2013年
4 俞静;陶粒混凝土自保温结构体系相关技术研究[D];宁波大学;2012年
5 何丹;陶粒混凝土梁斜截面受力性能研究[D];长沙理工大学;2010年
6 张高勇;陶粒钢筋混凝土连续梁塑性内力重分布的试验研究[D];广西大学;2005年
7 张子荣;轻骨料混凝土力学性能试验研究及密肋复合墙体有限元分析[D];北京交通大学;2010年
8 黄小平;陶粒混凝土受压力学性能试验研究[D];广西大学;2003年
9 汤道义;橡胶胶乳改性陶粒混凝土力学性能研究[D];武汉理工大学;2007年
10 杨文;基于内部相对湿度调节的钢管混凝土体积变形的研究[D];武汉理工大学;2007年
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