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《武汉大学》 2004年
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外加剂对水泥基材料早期变形性能影响的研究

王信刚  
【摘要】:近年来,因非荷载作用引起的混凝土早期收缩开裂问题尤其受到关注。化学外加剂在水泥基材料中的应用已经非常广泛,是高性能水泥基材料的必要组分,但是目前缺乏关于化学外加剂对其早期收缩开裂及其开裂敏感性影响的系统研究。因此,研究化学外加剂对水泥基材料早期收缩开裂及其开裂敏感性的影响,以期为建立水泥基材料体积稳定性模型奠定基础,就显得十分紧迫。 本文就外加剂对水泥基材料早期收缩开裂及其开裂敏感性的影响进行了较为系统的研究,主要包括:比较研究了粉煤灰和硅粉等矿物外加剂、萘系和聚羧酸类高效减水剂以及木钙等化学外加剂对水泥基材料早期收缩开裂及其开裂敏感性的影响;分析了抗收缩剂对水泥基材料早期收缩开裂及其开裂敏感性的改善作用;探索了化学外加剂对水泥基材料早期收缩开裂的影响机理。采用了椭圆环约束收缩试验方法直接评价砂浆的早期收缩开裂趋势,并采用与椭圆环试验同步的砂浆自由收缩试验以及浆体化学收缩试验来研究了化学外加剂对水泥基材料收缩性能的影响。借助于非接触式电阻率试验方法测试并分析了化学外加剂对浆体早期水化过程及微结构形成的影响。 研究结果表明:本文提出的采用椭圆环法和与椭圆环同步的自由收缩试验以及化学收缩试验方法能较好的反映水泥基材料的早期收缩开裂性能及其开裂敏感性;从砂浆强度、自由收缩和开裂敏感性角度来考虑,在本试验条件下,复掺5%的硅粉和40%的粉煤灰是最佳的;掺化学外加剂延长了砂浆初始开裂时间,从而降低了砂浆的开裂敏感性——高效减水剂比木质素系减水剂更能有效的降低砂浆的开裂敏感性,聚羧酸类减水剂比萘系高效减水剂更能有效的降低砂浆的开裂敏感性,高浓型萘系高效减水剂比普通型的更能有效的降低砂浆的开裂敏感性。就减水剂降低砂浆开裂敏感性而言,聚羧酸类减水剂和高浓型萘系高效减水剂是行之有效的;抗收缩剂明显降低了砂浆的开裂敏感性。掺化学外加剂不一定会减小砂浆最大裂纹宽度,最终开裂的程度与化学外加剂的种类有关,掺0.5%抗收缩剂的砂浆28d最大裂纹宽度远远小于基准样的。 在固定水胶比和水泥浆体量的情况下,与基准样相比,掺高效减水剂增大了砂浆自由收缩值,掺木钙增大了砂浆早期自由收缩值、降低了砂浆后期自由收缩值;抗收缩剂明显降低了砂浆的自由收缩,28d的自由收缩值降低了50%左右。电阻率试验和化学收缩试验表明,掺聚羧酸类减水剂、抗收缩剂延缓了浆体微结构的形成 武汉大学硕士学位论文 摘要 时间,降低了浆体的早期化学收缩值,浆体的电阻率和早期化学收缩之间有着很好 的相关性。本文最后探索了化学外加剂对水泥基材料早期收缩开裂的影响机理,提 出了混凝土自收缩和干燥收缩引起开裂的收缩开裂分析模型。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU528

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【引证文献】
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【同被引文献】
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9 本报记者 徐彦泓 王桂兰;“高性能水泥制备和应用的基础研究”成果骄人[N];中国建材报;2004年
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6 吴俊华;水泥净浆组合圆环试验的研究[D];天津大学;2010年
7 吴志娟;熟料矿物组成对水泥与减水剂适应性的影响[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 张亦涛;应力作用下水泥基材料碳化和渗透特性研究[D];河海大学;2004年
9 宋婷;水泥基材中耐碱玻璃纤维的损伤形式研究[D];大连交通大学;2010年
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