掺矿渣粉混凝土的架构理论研究

【摘要】：混凝土架构模型是由王立久教授提出的具有重大意义的混凝土研究理论,该理论指出,混凝土中的粗集料在搅拌、振捣及重力作用下,按一定的当量配位最紧密堆积而形成混凝土的主要骨架,并用一定砂灰比的砂浆来填充粗集料空隙,进而胶结龛固混凝土的粗集料,形成了具有一定的强度特性的混凝土结构模型。混凝土架构模型和传统混凝土水泥石模型一样,都是一种研究混凝土基本理论的方式方法。在传统混凝土水泥石模型中,它突出了水灰比参数对混凝土强度的贡献,而在混凝土架构模型中,则强调砂浆比、砂灰比及水胶比对混凝土强度的综合作用,强调粗集料架构对混凝土强度贡献。 本文以混凝土的架构理论为研究基点,进行了掺入矿物掺合料之后的混凝土的架构特性研究,具体研究内容包括以下几方面： 1.对比传统混凝土水泥石模型理论与王立久教授的混凝土架构模型理论,总结归纳混凝土架构理论的特点和要义,点明混凝土的粗集料架构层、水泥砂浆层和界面过渡层的三圆结构,强调了粗集料的骨架和体积稳定性增强作用。 2.从传统混凝土入手,选择不同最大粒径,不同空隙率的碎石集料,得到混凝土和相应砂浆强度,利用公式fcu=Pgfm+(1-Pg)·fg,计算掺入矿粉混凝土的粗集料架构贡献强度,进而完成以砂灰比、单位用水量和砂浆比为基本参数的掺矿粉架构混凝土配合比的设计,得到掺矿粉混凝土的架构配比设计和具体计算过程。 3.对比架构与普通混凝土的力学性能,分别使用传统规范的配合比设计方法和架构混凝土配合比设计方法,分析两种模型下的混凝土的强度性能差异。并从水泥使用量的角度比较两种模型下的配合比差异,分析架构混凝土的经济价值,结合最终获得的硬化混凝土的强度值考虑其使用性能。 4.研究架构混凝士的耐久性,选用了抗冻性、抗渗性和抗碳化性的标准试验方法,对比架构混凝土与普通混凝土的抗冻性、抗渗性和抗碳化性能情况,并讨论架构混凝土的实际使用价值,验证混凝土架构模型有着与传统混凝土模型相当的性能及更优越的经济性。 5.着重考虑矿物掺合料对架构作用的影响,分析单掺30%矿粉和复掺15%粉煤灰和15%矿粉的混凝土的性能。分析有无掺合料及不同掺合料情况下混凝土架构性能,证明在有掺合料存在的情况下,混凝上架构理论依然成立,并具有更优良的性能。