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《中南大学》 2003年
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高性能快速修补混凝土的研究与应用

尹健  
【摘要】: 本文以超细粉煤灰为基材,研制并开发出粉煤灰复合超细粉快速 修补专用掺合料(CUFA Ⅱ)系列产品,等量取代水泥≥30%,配制的 高性能快速修补砼(HPRRC)在12~48h内达到开放交通的要求,解 决了破损的水泥砼路面整板翻修后快速开放交通这一问题,并大大降 低工程成本。该产品是一种新型的环保绿色建材,应用前景十分广阔。 本文主要研究成果如下: 1、在系统研究了超细粉煤灰的物理性能、形貌、粉体效应微观机 理的基础上,采用粉体优化组合、活化激发技术,复配的CUFA Ⅱ产品 与32.5R及以上的普通硅酸盐水泥配制的HPRRC可达到12~48h开放 交通所需的最低强度指标要求;该产品己工业化生产并推广应用。以 粉煤灰为基材的CUFA Ⅱ用于水泥混凝土路面整板快速修补工程中,国 内外未见报道。 2、在大量试验研究的基础上,考虑到耐久性对化学成分的要求, 参照即将出台的《高强高性能砼用矿物外加剂》(报批稿)和国外相 关标准参加编制了本产品国内第一个超细粉煤灰矿物外加剂的企业 标准Q/DBAA001—2002。 3、采用有限元方法,建立数值模型,模拟在标准轴载条件下新 老砼的受力状态,得出了修补区砼开放交通新老砼界面的临界粘结强 度。根据我国标准的规定,参考国外的研究成果,提出了修补区砼开 放交通的控制参数。 4、采用多元回归分析方法探讨了影响12h、24h、28d高性能快速 修补砼抗折强度的因素;还对影响HPRRC干缩性能、耐久性能的因素 进行了分析,确定了HPRRC配合比设计参数。配制出和易性优良(坍 落度30mm)12~48h能满足开放交通的HPRRC。 5、HPRRC力学性能、耐久性能试验结果表明:无论早期还是后期, 其折压比均比普通砼的有所提高,脆性有所降低;新老砼粘结性能优 良;并具有优异的抗冻性、抗渗性、耐磨性,抗氯离子渗透能力强; 体积稳定性大为提高,抗裂性好。 6、通过优化HPRRC的配比,用与老混凝土强度接近的新混凝土 对老混凝土进行修补后,在普通试验机和MTS试验机上对新老混凝土 的本构关系进行了试验研究,结果表明:在等应力条件下老砼、HPRRC 博士学位论文.中文摘要 的应变与新一老硷的相比,应变的比率在普通试验机上为82.4一 105%,在川、S上为90一121.3%,即三者变形是基本接近的。新一老硅 及HPRRC应力一应变全曲线建议采用两段式拟合:上升段采用三次抛 物线方程模拟,下降段采用有理分式模拟,理论值与试验结果吻合较 好。该研究成果为新老混凝土结合面抗裂能力的提高提供了前期的理 论基础。 7、自行研制的混凝土表面粗糙度测定仪,仪器设备简单,测试精 度高,数据采集自动化,为评价混凝上断裂面的粗糙度提供了一种快 速有效的测试仪器。线分数维D、灌砂平均深度h与新老硷界面粘结 强度的试验结果表明:用线分数维来表征老硅表面的粗糙度,预测新 老混凝土粘结强度结果的精度更高。 8、硬化浆体的化学结合水量、XRD、SEM试验结果表明:在12一 24h内,矿物外加剂C、激发剂D的加入,可以促进掺粉煤灰的水泥 浆体早期的水化速度,密实了水泥基材,改善了水泥石的孔结构;粉 煤灰水泥石的cH峰值明显降低,AFt的谱峰大幅度增加;粉煤灰活性 成分的二次水化反应,消耗了cH晶体,晶粒得到细化,并可明显地 看出粉煤灰颗粒表面被水化硅酸钙凝胶所覆盖,生成了大量的钙矾石 柱状晶体,到3d龄期可明显看出粉煤灰表面受到了严重的侵蚀。cUFA n粉体减水增强效应、火山灰效应和微集料密实填充效应,大大提高 了硬化水泥石的早期强度。 9、HPRRC现已推广应用9.34万矿,使用至今未发现有开裂现象, 耐久性优良,用户反映良好。为用户节约资金8377万元,厂家产生 直接经济效益647万元,社会效益、环保效益非常显著。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU528

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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4 许启发;基于时间序列矩属性的金融波动模型研究[D];天津大学;2005年
5 张玉敏;不同应变率下混凝土力学性能的试验研究[D];北京工业大学;2012年
6 吕谋超;溶质在土壤中运动的微观机理及其在滴灌施肥中的应用[D];西北农林科技大学;2008年
7 原海燕;配筋活性粉末混凝土受拉性能试验研究及理论分析[D];北京交通大学;2009年
8 王达;时间序列数据挖掘研究与应用[D];浙江大学;2004年
9 王英章;高精高速微孔PCB数控钻床关键技术的研究与应用[D];重庆大学;2004年
10 邢玉忠;裂缝性潜山油藏裂缝网络模型及其应用[D];中国地质大学(北京);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张隆阁;分数维微积分在自适应控制中的应用[D];西安电子科技大学;2005年
2 董延玲;混凝土界面区组分梯度分布的改善及其对混凝土性能影响[D];郑州大学;2004年
3 陆云清;分段连续系统的两种特征行为[D];扬州大学;2003年
4 王硕;适于灰度图像分数维及方向角计算方法的研究[D];中国海洋大学;2006年
5 王妍;基于“黄金分割点细分内插法”的海岸线模拟算法[D];东北师范大学;2008年
6 施韬;掺矿渣活性粉末混凝土及其高耐久性的研究[D];浙江工业大学;2004年
7 李鑫;雪花形状的研究及飘落场景的实现[D];东北师范大学;2008年
8 陈宏兵;GIS若干技术的研究与应用[D];南京工业大学;2003年
9 刘畅;松嫩平原2种圆锥型植物枝构型的分形研究[D];东北师范大学;2007年
10 李兰荣;环式耦合的3个lorenz系统的同步[D];北京交通大学;2008年
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