發(fā)布時(shí)間：2017-08-04 19:12

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)制砂粒形與級(jí)配特性及其對(duì)混凝土性能的影響

  更多相關(guān)文章： 機(jī)制砂 粒形 級(jí)配 混凝土性能 漿體包裹層

【摘要】：細(xì)骨料是混凝土的重要組成部分之一,對(duì)混凝土的性能影響重大。隨著河砂的短缺,使用機(jī)制砂替代河砂作為混凝土細(xì)骨料是混凝土發(fā)展的一種趨勢(shì)。相比于河砂,機(jī)制砂的不規(guī)則粒形和級(jí)配顯著影響混凝土的性能。通過(guò)對(duì)機(jī)制砂的粒形和級(jí)配的優(yōu)選來(lái)達(dá)到優(yōu)化混凝土的配合比和性能,是當(dāng)前研究機(jī)制砂應(yīng)用于混凝土的一個(gè)熱點(diǎn)。本文對(duì)機(jī)制砂的粒形評(píng)價(jià)方法、級(jí)配評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、粒形和級(jí)配與漿體包裹層厚度的關(guān)系以及基于粒形和級(jí)配的混凝土優(yōu)化設(shè)計(jì)展開(kāi)了系統(tǒng)研究,探討了機(jī)制砂粒形與級(jí)配對(duì)機(jī)制砂顆粒的堆積密度、砂漿和混凝土新拌漿體工作性能和硬化體性能的影響,可為機(jī)制砂的生產(chǎn)、應(yīng)用以及機(jī)制砂混凝土的推廣提供理論指導(dǎo)。具體研究成果如下:使用數(shù)字圖像法(DIP)獲取了石灰?guī)r機(jī)制砂、花崗巖機(jī)制砂和河砂的粒形參數(shù),包括長(zhǎng)寬比(L_x/L_y)、圓度以及扁平比(L_Z/L_y)等,綜合反映了細(xì)骨料在長(zhǎng)寬高三個(gè)方向及輪廓上的均勻性。其中石灰?guī)r機(jī)制砂、花崗巖機(jī)制砂和河砂的長(zhǎng)寬比分別為:1.37、1.53、1.39;圓度分別為:0.64、0.62、0.65;扁平比分別為:0.45、0.35、0.49。細(xì)骨料的棱角性從強(qiáng)到弱依次為花崗巖機(jī)制砂、石灰?guī)r機(jī)制砂、河砂。將細(xì)骨料二維和三維方向上的粒形參數(shù)按不同權(quán)重組合,建立了顆粒粒形綜合指數(shù)公式:粒形綜合指數(shù)=∑(粒形表征參數(shù)×權(quán)重)。粒形綜合指數(shù)越高,細(xì)骨料粒形越好,本研究所用石灰?guī)r機(jī)制砂、花崗巖機(jī)制砂和河砂粒形綜合指數(shù)分別為0.76、0.68和0.80。機(jī)制砂的堆積空隙率隨粒形綜合指數(shù)的減小而增大。相同配合比下,粒形綜合指數(shù)高的石灰?guī)r機(jī)制砂制備的砂漿工作性能、力學(xué)性能更優(yōu),但干燥收縮更大。相同配合比下,石灰?guī)r機(jī)制砂制備的混凝土的工作性能、力學(xué)性能和抗氯離子滲透性更好。設(shè)計(jì)了顆粒范圍為1.25~5mm、0.63~1.25mm、0.315~0.63mm、0.08~0.315mm的四區(qū)間級(jí)配,并以與泰波級(jí)配的偏差值R~2作為級(jí)配評(píng)價(jià)指標(biāo)。為達(dá)到較小的堆積空隙率,1.25~5mm的顆粒含量應(yīng)高一些,而0.315~0.63mm顆粒含量應(yīng)低一些�？傮w上機(jī)制砂的堆積空隙率隨偏差值R~2的增大而增大,從偏差值R~2對(duì)堆積空隙率影響的散點(diǎn)圖分布規(guī)律分析,可以將偏差值R~2劃分為5個(gè)區(qū)間:R~2≤300×10~(-4)、300×10~(-4)R~2≤600×10~(-4)、600×10~(-4)R~2≤1000×10~(-4)、1000×10~(-4)R~2≤1500×10~(-4)和R~21500×10~(-4),分別對(duì)應(yīng)機(jī)制砂一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)和五級(jí)這5個(gè)級(jí)配等級(jí);等級(jí)越大,堆積空隙率越大,級(jí)配越差。不同級(jí)配的機(jī)制砂制備的砂漿,當(dāng)R~2≤300×10~(-4)時(shí),砂漿的工作性能和力學(xué)性能更好。不同級(jí)配的機(jī)制砂制備C30和C60強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,級(jí)配R~2=43×10~(-4)時(shí)工作性能和力學(xué)性能更好。建立了細(xì)骨料顆粒尺寸d與漿體包裹層厚度h之間的關(guān)系:h=kd+b。k值與細(xì)骨料粒形相關(guān),通過(guò)線性擬合,得到本研究所用石灰?guī)r機(jī)制砂、花崗巖機(jī)制砂和河砂的k值,分別為34.8、53.5和27.5。以漿體包裹層厚度為基礎(chǔ),基于粒形和級(jí)配優(yōu)化設(shè)計(jì)砂漿和混凝土配合比,可以更好地應(yīng)用不同粒形和級(jí)配的機(jī)制砂。在顆粒表面漿體包裹層厚度為16μm時(shí),級(jí)配R~2=43×10~(-4)石灰?guī)r機(jī)制砂制備的砂漿膠材用量最小且砂漿性能最好。石灰?guī)r機(jī)制砂的級(jí)配R~2=438×10~(-4)時(shí),C30強(qiáng)度等級(jí)混凝土膠凝材料用量最小且性能良好;而級(jí)配R~2=43×10~(-4)時(shí)C60強(qiáng)度等級(jí)混凝土膠材用量較少且性能優(yōu)越,28天抗壓強(qiáng)度可達(dá)80MPa。在配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r,可以優(yōu)選二級(jí)級(jí)配機(jī)制砂(300×10~(-4)R~2≤600×10~(-4)),其四區(qū)間顆粒1.25~5mm、0.63~1.25mm、0.315~0.63mm、0.08~0.315mm的分布范圍分別為29%~39%、15%~33%、12%~33%和9%~31%;配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r,應(yīng)優(yōu)選一級(jí)級(jí)配機(jī)制砂(R~2≤300×10~(-4)),其四區(qū)間顆粒1.25~5mm、0.63~1.25mm、0.315~0.63mm、0.08~0.315mm的分布范圍分別為35%~42%、10%~28%、8%~24%和20%~35%。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)制砂 粒形 級(jí)配 混凝土性能 漿體包裹層
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究背景與意義12-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.1 粒形對(duì)混凝土性能的影響15-16
• 1.2.2 級(jí)配對(duì)混凝土性能影響16-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線圖17-19
• 1.3.1 研究目的17-18
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容18
• 1.3.3 技術(shù)路線圖18-19
• 第二章 原材料與試驗(yàn)方法19-27
• 2.1 原材料19-21
• 2.1.1 水泥與礦物摻合料19
• 2.1.2 細(xì)骨料19-20
• 2.1.3 粗骨料20
• 2.1.4 拌合水20-21
• 2.1.5 減水劑21
• 2.2 試驗(yàn)方法21-27
• 2.2.1 細(xì)骨料的篩分和級(jí)配調(diào)整21
• 2.2.2 細(xì)骨料粒形參數(shù)提取21-23
• 2.2.3 細(xì)骨料堆積空隙率測(cè)試23
• 2.2.4 砂漿與混凝土工作性能測(cè)試23-24
• 2.2.5 硬化砂漿細(xì)骨料間距測(cè)試24-25
• 2.2.6 砂漿及混凝土力學(xué)性能測(cè)試25
• 2.2.7 砂漿與混凝土體積穩(wěn)定性測(cè)試25
• 2.2.8 砂漿及混凝土耐久性測(cè)試25-27
• 第三章 機(jī)制砂粒形特性及其對(duì)混凝土性能的影響27-45
• 3.1 機(jī)制砂粒形的表征27-33
• 3.1.1 機(jī)制砂的粒形參數(shù)28-31
• 3.1.2 機(jī)制砂的比表面積31-32
• 3.1.3 機(jī)制砂棱角性測(cè)試32-33
• 3.2 粒形的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)33-35
• 3.2.1 粒形各評(píng)價(jià)參數(shù)的權(quán)重劃分33-34
• 3.2.2 粒形各評(píng)價(jià)參數(shù)值的歸一化處理34
• 3.2.3 粒形綜合指數(shù)的計(jì)算34-35
• 3.3 粒形對(duì)機(jī)制砂堆積空隙率的影響35-37
• 3.3.1 粒形對(duì)單粒級(jí)機(jī)制砂堆積空隙率的影響35-36
• 3.3.2 粒形對(duì)連續(xù)級(jí)配機(jī)制砂堆積空隙率的影響36-37
• 3.4 機(jī)制砂粒形對(duì)砂漿性能的影響37-40
• 3.4.1 機(jī)制砂粒形對(duì)砂漿工作性能的影響37-38
• 3.4.2 機(jī)制砂粒形對(duì)砂漿力學(xué)性能的影響38-39
• 3.4.3 機(jī)制砂粒形對(duì)砂漿干燥收縮的影響39-40
• 3.5 機(jī)制砂粒形對(duì)混凝土性能的影響40-43
• 3.5.1 機(jī)制砂粒形對(duì)混凝土工作性能的影響40-41
• 3.5.2 機(jī)制砂粒形對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響41-42
• 3.5.3 機(jī)制砂粒形對(duì)混凝土耐久性的影響42-43
• 3.6 本章小結(jié)43-45
• 第四章 機(jī)制砂級(jí)配特性及其對(duì)混凝土性能的影響45-65
• 4.1 機(jī)制砂級(jí)配設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)45-49
• 4.1.1 四區(qū)間級(jí)配設(shè)計(jì)45-47
• 4.1.2 機(jī)制砂級(jí)配評(píng)價(jià)47-49
• 4.2 級(jí)配對(duì)機(jī)制砂堆積性能的影響49-57
• 4.2.1 四區(qū)間級(jí)配對(duì)機(jī)制砂堆積空隙率的影響49-54
• 4.2.2 機(jī)制砂模擬軟件顆粒堆積54-55
• 4.2.3 石粉含量對(duì)機(jī)制砂堆積性能的影響55-57
• 4.3 機(jī)制砂級(jí)配對(duì)砂漿性能的的影響57-61
• 4.3.1 機(jī)制砂級(jí)配對(duì)砂漿工作性性能的影響57-58
• 4.3.2 機(jī)制砂級(jí)配對(duì)砂漿力學(xué)性能的影響58
• 4.3.3 機(jī)制砂級(jí)配對(duì)砂漿干燥收縮的影響58-59
• 4.3.4 石粉對(duì)砂漿性能的影響59-61
• 4.4 機(jī)制砂級(jí)配對(duì)混凝土性能的影響61-63
• 4.4.1 機(jī)制砂級(jí)配對(duì)混凝土工作性能的影響61-62
• 4.4.2 機(jī)制砂級(jí)配對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響62-63
• 4.4.3 機(jī)制砂級(jí)配對(duì)混凝土耐久性的影響63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第五章 基于機(jī)制砂粒形和級(jí)配的混凝土優(yōu)化設(shè)計(jì)65-79
• 5.1 機(jī)制砂粒形和級(jí)配與漿體包裹層厚度的關(guān)系65-69
• 5.1.1 漿體包裹層厚度理論計(jì)算65-66
• 5.1.2 機(jī)制砂粒形和級(jí)配對(duì)漿體包裹層厚度的影響66-68
• 5.1.3 漿體包裹層厚度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值的比較68-69
• 5.2 基于機(jī)制砂粒形和級(jí)配的砂漿優(yōu)化設(shè)計(jì)69-73
• 5.2.1 機(jī)制砂粒形和級(jí)配對(duì)漿體包裹層厚度和砂漿性能的影響分析69-70
• 5.2.2 基于機(jī)制砂粒形和級(jí)配的砂漿優(yōu)化設(shè)計(jì)70-73
• 5.3 基于機(jī)制砂粒形和級(jí)配的混凝土優(yōu)化設(shè)計(jì)73-77
• 5.3.1 相同漿體包裹層厚度不同粒形機(jī)制砂混凝土設(shè)計(jì)73-75
• 5.3.2 相同漿體包裹層厚度不同級(jí)配機(jī)制砂混凝土設(shè)計(jì)75-77
• 5.4 本章小結(jié)77-79
• 第六章 結(jié)論與展望79-82
• 1. 結(jié)論79-80
• 2. 展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果86-87
• 致謝87-89
• 答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)89

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 高偉;;機(jī)制砂的制備工藝及應(yīng)用分析[J];中國(guó)建材科技;2011年03期

2 蔣正武;吳建林;;貴州地區(qū)機(jī)制砂在混凝土中應(yīng)用存在的問(wèn)題及建議[J];商品混凝土;2011年08期

3 安銀萍;;機(jī)制砂混凝土在摩天嶺隧道的應(yīng)用[J];西部探礦工程;2012年03期

4 丁玉萍;劉伯虎;;花崗巖機(jī)制砂的生產(chǎn)及應(yīng)用[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2012年14期

5 陳淑麗;陳鵬;;談?wù)剻C(jī)制砂在工程中的應(yīng)用[J];城市道橋與防洪;2012年07期

6 董瑞;陳曉芳;鐘建鋒;沈衛(wèi)國(guó);;石灰?guī)r性機(jī)制砂特性研究[J];混凝土;2013年03期

7 劉慈軍;周玉娟;占文;秦明強(qiáng);;寧波機(jī)制砂資源分布及應(yīng)用現(xiàn)狀[J];混凝土世界;2013年04期

8 趙新科;;機(jī)制砂性能及其應(yīng)用簡(jiǎn)析[J];廣東建材;2013年09期

9 李洪偉;李包公;余青;;機(jī)制砂在商品混凝土應(yīng)用[J];江西建材;2014年12期

10 王倩男;;機(jī)制砂混凝土性能及施工技術(shù)[J];山東交通科技;2014年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王子明;韋慶東;蘭明章;;國(guó)內(nèi)外機(jī)制砂和機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土現(xiàn)狀及發(fā)展[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)水泥分會(huì)首屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

2 李勇軍;;淺述機(jī)制砂的使用特性[A];第三屆廣西青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（自然科學(xué)篇）[C];2004年

3 顏海榮;毛迪輝;朱家瑜;;宏業(yè)采石廠生產(chǎn)機(jī)制砂在混凝土中的應(yīng)用[A];“全國(guó)特種混凝土技術(shù)及工程應(yīng)用”學(xué)術(shù)交流會(huì)暨2008年混凝土質(zhì)量專業(yè)委員會(huì)年會(huì)論文集[C];2008年

4 陳家全;白延平;金超;;整形機(jī)制砂混凝土應(yīng)用技術(shù)[A];科技創(chuàng)新 綠色交通——第十一次全國(guó)城市道路交通學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

5 吳建林;任啟欣;蔣正武;張長(zhǎng)貴;;機(jī)制砂高強(qiáng)高性能混凝土的配制研究[A];首屆機(jī)制砂石生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)論壇論文匯編[C];2010年

6 韋慶東;冷發(fā)光;周永祥;田冠飛;王子明;;國(guó)內(nèi)外機(jī)制砂和機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土應(yīng)用現(xiàn)狀[A];“全國(guó)特種混凝土技術(shù)及工程應(yīng)用”學(xué)術(shù)交流會(huì)暨2008年混凝土質(zhì)量專業(yè)委員會(huì)年會(huì)論文集[C];2008年

7 蔣正武;任啟欣;吳建林;張長(zhǎng)貴;;機(jī)制砂特性及其在混凝土中應(yīng)用相關(guān)問(wèn)題研究[A];首屆機(jī)制砂石生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)論壇論文匯編[C];2010年

8 張軍旺;;水泥砼中機(jī)制砂的應(yīng)用與質(zhì)量控制[A];2014年3月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2014年

9 張勝;周以林;;一種機(jī)制砂混凝土配合比試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法[A];貴州省巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

10 孟剛;吳超;張凱峰;馮濤濤;歐陽(yáng)孟學(xué);王曉峰;;西北地區(qū)機(jī)制砂混凝土的配合比設(shè)計(jì)及性能研究[A];中國(guó)砂石協(xié)會(huì)2013年會(huì)第二屆砂石行業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展論壇論文匯編[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者 馮tD;寧波加快發(fā)展機(jī)制砂[N];寧波日?qǐng)?bào);2011年

2 袁竟;浙江 寧波加快發(fā)展機(jī)制砂[N];中國(guó)建材報(bào);2011年

3 北京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院 王子明 韋慶東 蘭明章;機(jī)制砂在高強(qiáng)混凝土中的作用[N];中國(guó)建材報(bào);2008年

4 卜祥;機(jī)制砂在混凝土工程中的應(yīng)用[N];中華建筑報(bào);2012年

5 本報(bào)首席記者 齊澤萍;忻阜高速：科技帶來(lái)生態(tài)環(huán)保[N];山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2009年

6 鄭河;鵬勝治理廢礦山賺大錢[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2002年

7 見(jiàn)習(xí)記者 黃合 記者 龔哲明;市人大常委會(huì)會(huì)議通過(guò)決定廢止《寧波市砂石灰市場(chǎng)管理規(guī)定》[N];寧波日?qǐng)?bào);2011年

8 本報(bào)首席記者 齊澤萍;忻阜高速:科技應(yīng)用的全國(guó)典范[N];山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2010年

9 高海龍;忻阜科技示范工程主打“節(jié)約”牌[N];中國(guó)交通報(bào);2010年

10 遠(yuǎn)方;黨員先進(jìn)性在工地閃光[N];中華建筑報(bào);2005年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 蔡基偉;石粉對(duì)機(jī)制砂混凝土性能的影響及機(jī)理研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

2 何盛東;機(jī)制砂混凝土及其預(yù)應(yīng)力梁受力性能研究[D];鄭州大學(xué);2012年

3 王稷良;機(jī)制砂特性對(duì)混凝土性能的影響及機(jī)理研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

4 王雨利;低強(qiáng)度等級(jí)泵送高石粉機(jī)制砂混凝土的研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

5 鄭怡;石灰?guī)r質(zhì)機(jī)制砂混凝土的長(zhǎng)期變形性能研究[D];華中科技大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 蔣符發(fā);高性能機(jī)制砂水泥混凝土性能的試驗(yàn)研究[D];重慶交通大學(xué);2012年

2 程興旺;機(jī)制砂混凝土性能研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

3 趙社民;機(jī)制砂品質(zhì)對(duì)混凝土性能的影響[D];太原理工大學(xué);2016年

4 于俊杰;機(jī)制砂混凝土的抗硫酸鹽侵蝕研究[D];福州大學(xué);2013年

5 李澤剛;昆明地區(qū)地下結(jié)構(gòu)機(jī)制砂混凝土材料性能研究[D];西南交通大學(xué);2016年

6 嚴(yán)睿;昆明地區(qū)地下結(jié)構(gòu)機(jī)制砂混凝土構(gòu)件性能研究[D];西南交通大學(xué);2016年

7 謝華兵;機(jī)制砂粒形與級(jí)配特性及其對(duì)混凝土性能的影響[D];華南理工大學(xué);2016年

8 鄭濤;機(jī)制砂在混凝土結(jié)構(gòu)物中的適用性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年

9 李婷婷;機(jī)制砂在吉茶高速公路中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

10 范晴;云南部分地區(qū)機(jī)制砂混凝土性能研究[D];重慶交通大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：621216