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《中国建筑材料科学研究总院》 2011年
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高贝利特水泥水工构筑物混凝土性能研究

王可良  
【摘要】:与硅酸盐水泥相比,高贝利特水泥的水化热低,能够降低水化温升,在水工构筑物混凝土中具有良好的应用前景。为了体现高贝利特水泥在水工构筑物混凝土温控方面的优势,解决标准试件高贝利特水泥混凝土早期强度低的问题,有必要基于混凝土尺寸效应,系统研究不同尺寸的高贝利特水泥水工构筑物混凝土的温控、力学、体积稳定性和耐久性能。混凝土的裂缝扩展能力和岩基混凝土的抗滑稳定性关系着水工构筑物的安全运行,因此,研究高贝利特水泥混凝土的断裂性能和岩基-混凝土的抗剪性能具有重要的应用价值。 本文采用室内试验和青州仁河水库现场试验相结合,制作了尺寸为Ф200mm×100mm的标准试件及尺寸分别为Ф1000mm×500mm、Ф2000mm×1000mm、Ф4000mm×2000mm的大尺寸混凝土试件。研究了高贝利特水泥混凝土的温控和自生体积变形,并与硅酸盐水泥混凝土进行了比较。通过对混凝土进行钻芯取样,比较了混凝土在不同尺寸、不同部位、不同龄期的力学和耐久性能的差异。运用三点弯曲梁试验,研究了混凝土的断裂性能。在临朐县淌水崖水库现场,采用平推法试验了高贝利特水泥混凝土与岩基的抗剪性能。采用压汞仪对混凝土的微观结构进行了表征。 试验结果表明,与硅酸盐水泥混凝土相比,高贝利特水泥混凝土的极限拉伸值大、抗拉强度高、体积稳定性好、抗裂指数大,有利于提高大体积混凝土的抗裂性。在混凝土温控方面,与相同尺寸的硅酸盐水泥混凝土比较,高贝利特水泥混凝土能显著节约冷却水用量。高贝利特水泥混凝土中20nm~100nm的孔含量高于硅酸盐水泥混凝土,而大于200nm的孔含量明显低于硅酸盐水泥混凝土。相同尺寸和位置的高贝利特水泥混凝土抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值、抗拉弹性模量等力学性能和抗冻融、抗渗、抗侵蚀等耐久性能均优于硅酸盐水泥混凝土。 高贝利特水泥混凝土试件的力学及耐久性能具有明显的尺寸效应。尺寸分别为Ф1000mm×500mm、Ф2000mm×1000mm、Ф4000mm×2000mm的高贝利特水泥混凝土试件的7d抗压强度明显大于尺寸为Ф200mm×100mm的高贝利特水泥混凝土试件。不同尺寸、不同位置的混凝土力学性能及耐久性能差异较大。混凝土试件中部(从试件中心到混凝土边缘处的中间位置,下同),20nm~100nm的少害孔比例最大,大于200nm的多害孔比例最少,各龄期的抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值及抗拉弹性模量最大。两种水泥混凝土标准试件的抗冻融、抗渗、抗硫酸镁侵蚀等耐久性能优于尺寸为4000mm×2000mm的混凝土。混凝土的自生体积变形具有明显的尺寸效应。机理研究分析表明,混凝土尺寸大,孔径小于20nm的凝胶孔所占比例大,毛细孔壁负压大,混凝土自生体积收缩变形增加。基于此,建立了混凝土自生体积变形尺寸效应理论。与硅酸盐水泥混凝土比较,高贝利特水泥混凝土中小于20nm的孔的比例含量小,自生体积变形(收缩)增加的幅度较小。 高贝利特水泥混凝土断裂能大,起裂韧度和失稳韧度分别是硅酸盐水泥混凝土的1.17倍和1.24倍,水工构筑物混凝土抵御裂缝扩展能力增强。高贝利特水泥混凝土与岩基的摩擦系数为1.204,远高于硅酸盐水泥混凝土与岩基的摩擦系数0.790;抗剪摩擦系数几乎是硅酸盐水泥混凝土的2倍,这有利于岩基混凝土构筑物的抗滑稳定性。 高贝利特水泥混凝土的力学性能、耐久性能、体积稳定性和温控等方面均优于硅酸盐水泥混凝土。大尺寸高贝利特水泥混凝土7d龄期的抗压强度高于标准试件,解决了工程实际应用中标准试件高贝利特水泥混凝土早期强度低问题。高贝利特水泥混凝土断裂韧度大,混凝土与基岩的抗剪断和抗剪性能优于硅酸盐水泥混凝土,有望为水工构筑物混凝土裂缝扩展与抗滑稳定性提供一种有效的解决方法。基于混凝土自生体积变形效应理论,可为预防水工构筑物混凝土裂缝提供一定理论基础。
【学位授予单位】:中国建筑材料科学研究总院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TV431

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王泽云;不同强度等级混凝土尺寸效应的讨论[J];四川建筑科学研究;2005年01期
2 王元丰,梁亚平;高性能混凝土的弹性模量与泊松比[J];北方交通大学学报;2004年01期
3 朱尔玉,杨威,王建海,林文泉;不同形状尺寸C20混凝土试件抗压强度的关系[J];北京交通大学学报;2005年01期
4 郝彩哲,李慧剑,贾志宁,严小丽;混凝土剪切断裂的尺寸效应试验研究[J];燕山大学学报;2005年05期
5 王彩英;;矿渣微粉-粉煤灰复合灰混凝土微观孔结构以及形貌分析[J];粉煤灰;2008年06期
6 张秀芳;徐世烺;;用能量方法研究混凝土断裂过程区的力学性能[J];工程力学;2008年07期
7 梁振西;王解军;;桥梁大体积混凝土承台施工中的温度控制[J];中外公路;2006年03期
8 李金玉,彭小平,曹建国,陈改新,田军涛,王秀军,林莉,王爱勤,隋同波,文寨军,张超然,史振寰,李文伟,陈文跃;高贝利特水泥低热高抗裂大坝混凝土性能的研究[J];硅酸盐学报;2004年03期
9 王可良;隋同波;刘玲;胡廷正;徐运海;杨全文;;基岩-高贝利特水泥混凝土现场抗剪(断)性能[J];硅酸盐学报;2010年09期
10 黄闽莉;王向东;曹亮;;支承形式对楔入劈拉试件断裂韧度K_(IC)的影响[J];河海大学学报(自然科学版);2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄海燕;混凝土尺寸效应理论研究与断裂参数分析[D];河海大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马景才;姚继涛;;混凝土结构耐久性及各国最小保护层厚度对比分析[J];四川建筑科学研究;2008年04期
2 冯磊;刘红彬;彭培火;王会杰;盛国华;李康乐;鞠杨;;高强与活性粉末混凝土尺寸效应的分析[J];四川建筑科学研究;2010年03期
3 李大华;徐龙;;现浇混凝土GBF高强薄壁管空心楼板的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年06期
4 刘光云,葛勇;清水混凝土耐久性的影响因素及其改进措施[J];安徽建筑;2003年04期
5 邹道金;;一种少见的混凝土病害检测与分析[J];安徽建筑;2008年06期
6 石星;万玲;邓涛;唐小林;;循环载荷作用下混凝土的压缩特性研究[J];地下空间与工程学报;2008年02期
7 陈聪;杨林德;张杰;;地铁结构的耐久性研究[J];地下空间与工程学报;2008年05期
8 蒋维;邓建;李隐;;基于对数正态分布的岩石损伤本构模型研究[J];地下空间与工程学报;2010年06期
9 张金喜;陈炜林;金珊珊;陈春珍;杨荣俊;;煤矸石集料混凝土耐久性研究[J];北京工业大学学报;2011年01期
10 李新宇,方坤河;水工碾压混凝土渗透溶蚀特性研究[J];长江科学院院报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡少伟;陆俊;范向前;;混凝土断裂试验中的声发射特性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 刘建忠;孙伟;缪昌文;刘加平;;弯曲荷载与盐溶液复合作用下混凝土冻融损伤[A];第五届混凝土结构耐久性科技论坛论文集[C];2006年
3 王发洲;周宇飞;胡曙光;;基于湿度补偿原理的混凝土自收缩控制方法[A];中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品分会七届二次理事会议暨学术交流会论文集[C];2007年
4 牛晨亮;李战国;黄新;;利用粉煤灰和磷石膏制备混凝土膨胀剂的试验研究[A];2008中国商品混凝土可持续发展论坛暨第五届全国商品混凝土技术交流大会论文集[C];2008年
5 王雨利;管学茂;杨雷;周明凯;李北星;;细集料的表面干湿状况对低强度等级混凝土性能的影响[A];2008中国商品混凝土可持续发展论坛暨第五届全国商品混凝土技术交流大会论文集[C];2008年
6 梅宽杰;李东旭;;钢渣在干粉砂浆中的应用研究[A];中国硅酸盐学会水泥分会首届学术年会论文集[C];2009年
7 鲍俊玲;李悦;谢冰;周孝军;王敏;;水泥混凝土孔结构研究进展[A];中国混凝土进展2010[C];2010年
8 陆学富;岑君秀;;水工型双卧轴混凝土搅拌机叶片角度与排列探究[A];中国混凝土进展2010[C];2010年
9 莫立武;邓敏;;氧化镁膨胀剂的研究现状[A];混凝土膨胀剂及其裂渗控制技术——第五届全国混凝土膨胀剂学术交流会论文集[C];2010年
10 张守治;刘加平;田倩;;轻烧MgO膨胀剂的制备与性能研究[A];混凝土膨胀剂及其裂渗控制技术——第五届全国混凝土膨胀剂学术交流会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋兵;桩侧摩阻力特性的研究[D];华南理工大学;2010年
2 于湖生;黄麻纤维用于混凝土增强的研究[D];东华大学;2010年
3 李妍;混凝土多孔砖墙体裂缝控制的相关力学性能研究[D];吉林大学;2011年
4 刘润清;多因素影响下低温混凝土抗冻临界强度的研究[D];大连理工大学;2011年
5 王四巍;单轴和三轴应力下塑性混凝土性能研究[D];郑州大学;2010年
6 张方;大跨度预应力混凝土梁桥时变性能及分析方法研究[D];西南交通大学;2011年
7 李静;任丘潜山型碳酸盐岩储层微观分析及裂缝预测研究[D];中国石油大学;2011年
8 万小梅;力学荷载及环境复合因素作用下混凝土结构劣化机理研究[D];西安建筑科技大学;2011年
9 张亮;型钢高强高性能混凝土柱的受力性能及设计计算理论研究[D];西安建筑科技大学;2011年
10 王立闻;活性粉末混凝土高温后动力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周国栋;钢筋锈蚀耐久性基础研究[D];郑州大学;2010年
2 蔡秀兰;再生细集料混合砂浆配合比及物理性能试验研究[D];郑州大学;2010年
3 张庆新;混凝土抗冻性能研究及在冷却塔中的应用[D];郑州大学;2009年
4 刘秦;再生废砖粗骨料混凝土配合比及物理性能试验研究[D];郑州大学;2010年
5 陈雷;引气水泥混凝土路用性能试验研究[D];长沙理工大学;2010年
6 王阵地;多因素耦合作用下混凝土性能劣化的评价及研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
7 魏丽颖;高镁硫铝酸钙改性硅酸盐水泥的制备及性能研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
8 曹磊;PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能试验研究[D];河南理工大学;2010年
9 董宜森;硫酸盐侵蚀环境下混凝土耐久性能试验研究[D];浙江大学;2011年
10 刘文剑;没食子酸生产废液和废渣的处理与利用[D];中南林业科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张立新,陈兵,吕伟民;集料对混凝土断裂性能影响的研究[J];四川建筑科学研究;2000年03期
2 王泽云;不同强度等级混凝土尺寸效应的讨论[J];四川建筑科学研究;2005年01期
3 朱海堂;张启明;高丹盈;王占桥;;钢纤维高强混凝土的断裂韧性及缺口敏感性研究[J];四川建筑科学研究;2009年03期
4 王平,朱自强;二维非结构网格的生成及其Euler方程解[J];北京航空航天大学学报;2000年02期
5 阎培渝;郑峰;;水泥水化反应与混凝土自收缩的动力学模型[J];铁道科学与工程学报;2006年01期
6 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
7 徐世烺,赵国藩,刘毅,叶丽达;三点弯曲梁法研究混凝土断裂能及其试件尺寸影响[J];大连理工大学学报;1991年01期
8 张秀芳;徐世烺;高洪波;;混凝土楔入劈拉试件双K断裂参数叠加计算及其边界效应[J];大连理工大学学报;2006年06期
9 吴智敏,赵国藩;骨料粒径对混凝土断裂参数的影响[J];大连理工大学学报;1994年05期
10 吴智敏,赵国藩;混凝土裂缝扩展的CTODc准则[J];大连理工大学学报;1995年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵平,刘克忠,隋同波,郭随华,刘云,王显斌,王晶;高贝利特水泥混凝土耐久性的评价[J];混凝土与水泥制品;2000年06期
2 郭随华,隋同波,刘克忠;高性能混凝土型胶凝材料高贝利特水泥早强指标分析[J];建筑技术;1998年01期
3 范磊,隋同波,文寨军,王晶,张忠伦;高贝利特水泥与高效减水剂适应性的研究[J];建材技术与应用;2002年06期
4 彭小平,李金玉;高贝利特水泥(HBC)的性能分析[J];混凝土与水泥制品;2001年06期
5 ;混凝土新型胶凝材料 高性能低热硅酸盐水泥(高贝利特水泥)[J];建材工业信息;2001年05期
6 隋同波 ,文寨军;低能源资源消耗、低环境负荷和高性能水泥——高贝利特水泥[J];中国建材;2003年09期
7 田承宇;方坤河;杨华山;;高贝利特水泥配制水工大体积混凝土的性能研究[J];混凝土与水泥制品;2010年05期
8 王世忠;用高贝利特水泥的高性能混凝土[J];中国建材科技;1998年04期
9 谷章昭;用高贝利特水泥制成大流动度C90混凝土[J];上海建设科技;1998年03期
10 王政;巴恒静;张玉珍;;高贝利特水泥混凝土的耐久性[J];低温建筑技术;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 隋同波;范磊;文寨军;王晶;张忠伦;;高贝利特水泥混凝土性能的研究[A];华北地区硅酸盐学会第八届学术技术交流会论文集[C];2005年
2 王小林;;混凝土公司贯彻ISO9001标准的控制要点[A];河南省土木建筑学会2008年学术交流会论文集[C];2008年
3 赵平;刘克忠;隋同波;;高贝利特水泥混凝土耐久性的评价[A];第五届全国混凝土耐久性学术交流会论文集[C];2000年
4 隋同波;王晶;文寨军;张忠伦;刘云;王显斌;郭随华;刘克忠;黄泰东;阳运霞;刘永东;张水建;王玉强;周军;;高贝利特水泥的强度与孔结构[A];第七届北京青年科技论文评选获奖论文集[C];2003年
5 王安岭;路来军;;耐海水腐蚀混凝土控制技术[A];全国混凝土新技术、新标准及工程应用——“全国混凝土新技术、新标准及工程应用”学术交流会暨混凝土质量委员会和建筑材料测试技术委员会2010年年会论文集[C];2010年
6 张占亭;谢信全;姚泉智;;浅谈工地搅拌站自拌混凝土的控制要点[A];土木建筑学术文库(第11卷)[C];2009年
7 张振;马树军;孙永军;任必穷;;人工砂混凝土性能试验研究[A];第七届全国混凝土耐久性学术交流会论文集[C];2008年
8 杨春菊;;水泥混凝土的质量控制[A];海南省公路学会2005年年会学术交流论文集[C];2005年
9 辛杰;牛鹏翔;;钢筋混凝土结构裂缝产生原因及施工技术控制措施[A];矿山建设工程新进展——2007全国矿山建设学术会议文集[C];2007年
10 胡琳臻;曹保良;;浅议影响混凝土和易性的因素[A];土木建筑学术文库(第8卷)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨斌;工业和生活废弃物的利用与混凝土的使用安全[N];中国建材报;2011年
2 商运;商机无限 仍有不足[N];中华建筑报;2004年
3 本报记者 石元清;创新的魅力[N];乐山日报;2011年
4 罗斯华;潜力巨大 我建材俄罗斯觅商机[N];中国建设报;2005年
5 本报记者 兰建国;又好又快发展[N];中国冶金报;2007年
6 记者 郑惠荣;让混凝土更“健康长寿”[N];中国建材报;2000年
7 记者 陈葳;巴斯夫高强度混凝土外加剂在沪使用[N];中国化工报;2008年
8 柯蕾 黄仕阶 帅希文 柯科杰;浅谈混凝土外加剂与水泥的适应性及对混凝土性能的影响[N];中华建筑报;2010年
9 本报记者 兰建国 通讯员 赵红;营销预警机制+核心技术研发[N];中国冶金报;2007年
10 ;关于《张掖市商品混凝土管理实施办法》有关问题答记者问[N];张掖日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王可良;高贝利特水泥水工构筑物混凝土性能研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2011年
2 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
3 汪振双;架构混凝土基础理论研究[D];大连理工大学;2012年
4 梁丽敏;生态种植型混凝土的制备、多孔结构及其伪装特性[D];南京航空航天大学;2010年
5 王军;相变控温混凝土的理论基础研究和制备[D];武汉理工大学;2011年
6 侯东伟;混凝土自身与干燥收缩一体化及相关问题研究[D];清华大学;2010年
7 曹建安;无碴轨道大跨度预应力混凝土桥梁后期徐变变形和控制方法研究[D];中南大学;2011年
8 杨文萃;无机盐对混凝土孔结构和抗冻性影响的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 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
10 李林;珊瑚混凝土的基本特性研究[D];广西大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范磊;高贝利特水泥高性能混凝土的研究[D];中国建筑材料科学研究院;2003年
2 殷宏辉;基于支持向量机的混凝土性能研究[D];湖南大学;2012年
3 薛忠泉;橡胶集料的掺量和级配对混凝土性能影响研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 陈帅;混凝土斜方体抗压试验研究[D];天津大学;2012年
5 李鑫鑫;孔隙水对混凝土静力特性的影响研究[D];重庆交通大学;2011年
6 王明亮;激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在商品混凝土中的应用[D];北京交通大学;2011年
7 王晓中;重混凝土性能的试验研究与应用[D];北京工业大学;2012年
8 薛龙;混凝土的抗裂性研究[D];青岛理工大学;2012年
9 邱晨;掺加聚羧酸减水剂的混凝土性能研究[D];大连交通大学;2012年
10 吴文选;内养护混凝土的微观结构及其性能研究[D];武汉理工大学;2010年
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