课程文献中心 更多>>

关键词： 碱激发新型注浆材料   工作特性   微观特性   耐久性   外加剂  

摘要： 随着国家科技战略发展规划的逐步实施,我国隧道与地下工程得到高速发展,现在运用在隧道内的注浆材料耐腐蚀性差,而且成本高,亟需研发成本低、绿色环保型的注浆材料。本文通过高温煅烧的方式激发电解锰渣的胶凝活性以及机械研磨的物理手段提高煤渣的胶凝活性,利用电解锰渣和煤渣并辅以高炉矿渣为原材料制备碱激发新型注浆材料,建立电解锰渣协同煤渣制备新型注浆材料的配比设计方法、物理化学特性、工作特性（具有方便于施工操作的优良特性）、力学特征、环境安全性、重金属固化特征以及硬化试样的微观结构特征。最后研究了贵阳岩溶地区地下水、Na2SO4溶液和Na Cl溶液对碱激发新型注浆材料结石体力学特性、微观特性以及抗离子侵蚀特性的影响规律。研究结果对我国工业固体废物资源化利用和隧道注浆材料研发具有重大意义。本文主要研究内容和结果如下: （1）通过室内试验系统研究了电解锰渣和煤渣以不同质量配比的形式与高炉矿渣复合掺入以及水灰比、碱性激发剂对新型注浆材料的新拌合特性、力学特性和微观特性的影响,优化固废材料之间的原材料配比设计。在三种固废材料的复合掺入下可产生协同效应,有效改善浆液的流动度,大大促进硬化试样抗压抗折强度的增长。碱激发新型注浆浆液的凝结时间随煤渣掺量的增加而减小,经析水率试验研究结果表明,新型注浆浆液稳定性较好。电解锰渣对新型注浆材料具有一定缓凝作用,能降低硬化试样的脆性;煤渣能显著提高其流动性和后期强度;加入一定量的高炉矿渣能大大提高硬化试样的力学强度,加速生成大量的C-（A）-S-H凝胶。孔隙液p H随着电解锰渣掺量的增加而降低。 （2）以碱激发新型注浆材料为主体,同时分别辅以减水剂和速凝剂,探究碱激发新型注浆浆液在外加剂的作用下表现出来的浆液性质,并通过室内试验研究材料配比和外加剂浓度对注浆浆液工作性能、力学性能和微观性能的影响。减水剂的掺入对注浆浆液流动性能的提高发挥了巨大作用,浆液的凝结时间均呈现先降后增的趋势;而加入速凝剂会降低浆体的流动性。速凝剂能加速新型注浆材料的凝结硬化,减水剂会对新型注浆材料的力学特性产生负面影响,增加了新型注浆材料结石体孔隙率。掺入速凝剂对新型注浆材料的力学强度具有提高效果,能有效降低新型注浆材料结石体的孔隙体积,提高水化胶凝产物的生成量,以及提高体系的致密性。3天、14天、28天抗压强度分别为13.70MPa、23.86MPa和27.7MPa。 （3）根据注浆浆液的耐久性以及环境性要求,分别对碱激发新型注浆材料的抗岩溶地区地下水、Na2SO4溶液和Na Cl溶液侵蚀特性进行试验研究。Na Cl溶液的侵蚀作用最为显著,其次是Na2SO4溶液侵蚀,最后是地下水溶液侵蚀。其中A4（25%EMR+55%CSS+20%GGBS质量配比）试验组具有良好的抗离子侵蚀性能。从微观试验结果看出,在Na Cl溶液中侵蚀的硬化试样基体内产生的水化凝胶产物最不明显,微观照片大多具有明显的裂纹和孔洞,其次是Na2SO4溶液和地下水溶液。碱激发新型注浆胶凝材料抵抗离子侵蚀作用效果明显,性能良好。由毒性浸出试验结果可知,碱激发新型注浆材料对重金属离子具有良好的固化效果。

关键词： 混凝土收缩   矿物掺合料   外加剂   机制砂  

摘要： 大跨度桥梁一般建造在山地之间,由于桥梁跨度大、主体高,通常采用超高泵送混凝土的施工方式。山区由于缺乏天然砂石,往往使用机制砂石替代。机制砂石棱角多,表面粗糙且石粉含量高,这必然会影响混凝土的各项性能。大体积混凝土收缩变形较大,从而引起的约束内力也较大,结构开裂情况经常发生,影响其正常使用。混凝土收缩是一种内在的物理性质,当收缩超过其抗拉强度时,就会产生裂缝,影响其耐久性。为了实现超高泵送机制砂高强混凝土,在降低混凝土收缩的前提下确保混凝土具有高强度指标和大流动性,使用大掺量矿物掺合料和外加剂是有效的途径。 针对以上问题,使用多元掺合料和外加剂,来解决流动性与混凝土收缩之间的矛盾、流动性与抗压强度之间的矛盾以及掺合料用量与抗压强度之间的矛盾,分析多元掺合料和外加剂对混凝土宏观性能及微观结构的影响,揭示多元掺合料作用下混凝土收缩机理。得出以下结果。 (1)分析水胶比对混凝土收缩、抗压性能和流动性能的影响规律,在一定的水胶比内,水胶比越大,收缩越大,流动性越好,确定水胶比为0.39进行后续试验,此时混凝土收缩不大且抗压强度和流动性能表现优异。 (2)研究掺合料总掺量对混凝土收缩、抗压性能和流动性能的影响规律,结果表明,掺入矿物掺合料能够有效的减小混凝土收缩,同时可以增大抗压强度和流动性,矿物掺合料总掺量最佳比例在20%～30%之间,为了能够更多的掺加矿物掺合料,选用30%掺量进行试验。 (3)研究不同掺合料配比对混凝土收缩、抗压强度和流动性的影响规律,结果表明,粉煤灰和矿粉起到了火山灰和填充的作用,减小了混凝土的收缩,同时也改善了混凝土的流动性能和抗压强度;硅灰对混凝土收缩和流动性能都有着不良影响。粉煤灰与矿粉最佳掺量为10%,硅灰掺量不超过5%。利用压汞及背散射技术,揭示了掺入三元体系掺合料后,混凝土宏观性能与微观结构特性之间的联系,三元体系掺合料可极大优化混凝土的孔隙结构特性和界面过渡区性能,进而提高混凝土抗压强度。 (4)研究外加剂对混凝土收缩、抗压强度和流动性能的影响规律,结果表明,膨胀剂可以有效减小混凝土收缩,且能够提升混凝土抗压强度,但对流动性产生不利影响,引气剂能够增大混凝土流动性,但不能减小收缩,SAP能够减小混凝土收缩和提高流动性,但对抗压强度有不利影响。

关键词： 混凝土外加剂   粉煤灰   理化特性   力学性能   流动性  

摘要： 粉煤灰作为一种重要的矿物掺合料，在现代建筑工程中扮演着关键的角色，其应用前景十分广泛。了解粉煤灰的理化特性对混凝土外加剂作用的影响，对于混凝土工程的设计、施工以及工程质量的提升具有重要意义。在当前的建筑行业中，通过运用粉煤灰与混凝土外加剂是提高混凝土性能和耐久性的重要研究方向。混凝土外加剂如聚羧酸减水剂、纤维素醚、引气剂等的应用可以提高混凝土结构的使用寿命和安全性。粉煤灰的理化特性包括烧失量、细度和硫酸盐含量等因素，通过研究粉煤灰的理化特性对混凝土外加剂作用的影响，为混凝土工程的设计与施工提供科学依据和技术支持。　　在本研究中，通过将不同理化特性的粉煤灰与混凝土外加剂掺入到硅酸盐水泥熟料中，采用 X射线衍射（XRD）和热分析（DTG）方法研究了粉煤灰理化特性如何影响混凝土外加剂在水泥水化中的作用;通过胶砂抗压抗折强度测试以及线性膨胀率测试，分析其对混凝土外加剂在水泥宏观性能中作用的影响;通过水泥净浆流动度试验分析其对混凝土外加剂在水泥流动性方面作用的影响;通过吸附动力学测试研究聚羧酸减水剂在不同理化特性粉煤灰上的吸附量，以深入理解粉煤灰理化特性如何影响聚羧酸减水剂在混凝土中的分散机理。本文主要研究结果及结论如下：　　（1）粉煤灰的烧失量、细度以及硫酸盐含量均能影响混凝土外加剂在水泥水化过程中的作用。高烧失量的粉煤灰中的未燃尽碳能够抑制聚羧酸减水剂和纤维素醚促进水泥水化产物的生成，并且高烧失量粉煤灰中的碳颗粒能够有效吸附引气剂，从而减弱引气剂对水泥水化产物生成的影响。细度越细和硫酸盐含量越高的粉煤灰能更有效地与减水剂、纤维素醚协同作用，并且改善引气剂产生的气泡形态与均匀分布，有利于钙矾石的形成。　　（2）粉煤灰的烧失量越高越能够抑制减水剂对水泥砂浆试件力学性能提高的作用，高烧失量粉煤灰中的碳颗粒可能阻碍了纤维素醚分子深入水泥颗粒中，并且粉煤灰中碳颗粒能够有效吸附引气剂分子，减少了气泡带来的孔隙结构，降低了引气剂对水泥砂浆试件力学性能的影响;粉煤灰的细度越粗越能有效减弱减水剂对水泥砂浆试件力学性能的提高，粗粉煤灰与纤维素醚共同作用时更加降低了水泥砂浆试件力学性能;细粉煤灰通过改善引气剂所产生的气泡均匀分布，在结合引气剂时相比于粗粉煤灰，细粉煤灰有助于提高试件的力学性能;粉煤灰硫酸盐掺量小于 5%的试件能保持良好的力学性能，但随着硫酸盐含量增加，导致产生过多的水泥水化产物，并在掺加纤维素醚和引气剂时进一步降低了水泥砂浆试件的力学性能。　　（3）通过水泥净浆试件的线性膨胀率变化分析发现，高烧失量粉煤灰中未燃尽的碳颗粒导致的水泥基材料的孔隙率增加，从而减弱了纤维素醚和引气剂降低线性膨胀率的作用;粉煤灰细度的粗细也能影响纤维素醚和引气剂的降低线性膨胀率作用的效果;粉煤灰中的硫酸盐掺量增加带来的钙矾石增多，从而进一步抑制纤维素醚和引气剂对线性膨胀率降低的作用。　　（4）通过水泥净浆流动度试验分析表明，高烧失量粉煤灰通过吸附减水剂分子，有效地抑制了聚羧酸减水剂提升流动度的效果，并与纤维素醚协同作用进一步降低了水泥净浆的流动性。此外，高烧失量粉煤灰中的碳颗粒通过吸附引气剂分子，抑制了引气剂与纤维素醚共同作用降低流动度的作用;细度较细的粉煤灰能有效削弱聚羧酸减水剂提升流动度的效果，而粗细度的粉煤灰即使在纤维素醚与引气剂共同作用下仍能保持一定的流动度;粉煤灰中超过 10%的硫酸盐掺量会导致快速水化反应，并产生过量水化产物，从而影响聚羧酸减水剂提高水泥浆体流动性的作用。粉煤灰中的硫酸盐能通过影响引气剂所产生的气泡的形态，粗大的气泡能提高水泥浆体的流动性。　　（5）通过粉煤灰不同理化特性对聚羧酸减水剂的吸附动力学曲线发现，烧失量较高的粉煤灰对聚羧酸减水剂具有更强的吸附能力;粉煤灰的细度越细，其吸附聚羧酸减水剂的能力越强;适量的硫酸盐（以煅烧无水石膏形式）掺量能减少粉煤灰对减水剂的吸附，但过量的硫酸盐会增加对减水剂的吸附作用。

关键词： 渣土混凝土   流动性   抗压强度   外加剂   掺和料  

摘要： 针对工程渣土在建筑垃圾中占比大、利用率低的现状，为实现其二次利用，本文研究了外加剂及掺和料对渣土混凝土流动性和抗压强度的影响规律，以及外加剂及掺和料取最优值时对渣土混凝土性能的影响。实验结果表明，当加入渣土混凝土的外加剂与掺和料取值均为最优值时，掺有粉煤灰的渣土混凝土抗压强度最高，掺有早强剂的渣土混凝土抗压强度最低。通过上述实验，本文旨在帮助施工单位不断提高房屋建筑工程中渣土混凝土的利用效率与水平，推动绿色施工技术的创新发展。

关键词： “四真三化”   土木工程材料课程   教学目标达成度  

摘要： 以“四真三化”课程建设模式为基础，研究土木工程材料课程教学目标达成度评价方法。通过一级矩阵将课程支撑的毕业要求具体化，明确毕业要求与课程教学目标间的关系，通过二级矩阵、三级矩阵明确教学内容及考核方式，建立课程的学习效果、课点、任务和评价指标，构建土木工程材料课程目标达成度评价方法。

关键词： 建筑工程   新型混凝土材料   工程应用  

摘要： 混凝土是建筑工程项目实施中重要的建筑材料，其质量直接影响建筑工程建造和使用。随着建筑工程的快速发展，传统混凝土材料已然无法满足建筑工程发展的需要。本文首先从裂缝、适用性和耐久性方面分析了传统混凝土材料在建筑工程项目应用中存在的问题。其次，文章阐述了新型混凝土材料的概念和应用的必要性。最后，本文分析了目前市场上一些代表性新型混凝土，活性微粉混凝土、高性能混凝土、碾压混凝土、智能混凝土以及纤维混凝土的特点和应用方法，希望能为我国新型混凝土材料在建筑工程项目中的应用提供参考。