矿物微粉在水泥基复合胶凝材料中的颗粒级配效应研究

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1、湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：。所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：≯呻作]月Ij曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手

2、段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“4”)作者签名导师签名日期：妒4年]月iIE1日期：加_}c年7月f之日坝Ij学位沦义摘要本文通过可压缩堆积密实度(CPM)模型，从矿物细掺料的密实填充效应方面，研究了矿物微粉的级配效应对低水胶比水泥基复合胶凝材料的流变性能和硬化浆体性能的影响。本文首先论述了CPM模型的理论基础、计算方法、程序以及CPM模型应用于粉体颗粒体系堆积密实度计算时所遇到的问题和解决方法。我们通过最小需水量法对两个堆积密实度模型cPM模型和Toufar模型进行了试验比较，结果表明CPM模型具有显著的优越

3、性。接着我们利用CPM模型分析了不同粒径不同掺量的颗粒对颗粒混合物体系堆积密实度的影响。在此基础上，本文通过试验研究了矿物微粉的掺量、细度以及水胶比变化对新拌浆体流变性能和硬化浆体性能的影响，并结合CPM模型密实度计算结果探讨了矿物微粉的级配效应对新拌浆体流变性能和硬化浆体抗压强度和干缩率的影响。研究结果表明：1)CPM模型能够有效预测粉体颗粒体系的堆积密实度：2)矿物微粉与水泥的级配对固体颗粒混合物体系的堆积密实度有着重要影响，颗粒级配越好，固体颗粒体系的堆积密实度越高。3)颗粒级配与新拌浆体的流变特性和经时变化有着密切联系。在相同用水量条件下，随着固体颗粒体系堆积密实度的提高，颗粒级配

4、的改善，新拌浆体的屈服剪应力和塑性粘度都有不同程度的降低，浆体经时损失也减小。4)颗粒级配与水泥硬化浆体的抗压强度有着密切的关系。颗粒级配越好，固体颗粒体系的堆积密实度越高，在低用水量下，颗粒堆积结构更紧密，从而提高浆体的抗压强度。5)水胶比越小，颗粒级配对新拌浆体和硬化浆体的密实填充效应就越显著，矿物微粉的密实填充效应只有在低水胶比下才+能充分发挥。6)颗粒级配与水泥硬化浆体的收缩率有着一定的关系。当矿物微粉粒径大小在一定范围内时，随着固体颗粒体系堆积密实度的提高，硬化浆体的干缩率都有不同程度的减小。但当颗粒粒径太小时，掺入水泥浆体后会大量消耗自由水量，反而会增加硬化浆体的干缩。7)利用

5、CPM模型计算分析固体颗粒的堆积密实度是优化复合胶凝材料配合比设计的有效手段。关键词：密实度模型：矿物细掺料：水泥基复合胶凝材料；级配效应；流变性能抗压强度；干缩率AbStractThethesisstudiestheinfluenceofgradingeffectsofmineralparticlesontherheologicalandhardenedpropertiesofcement-basedcompoundcementitiousmaterialswithlowwater-binderratiousingCompressiblepackingmodel(CPM)．First，t

6、heCPMisfullyinvestigatedintermsofitstheoreticalbasis，computationalalgorithmsandcomputerprogram．TheproblemswhenCPMisappliedtofinesystemsaremtackedaswell．Thenthecomparisonoftwooftenusedpackingmodels，CPMandToufarmodel，arecarriedoutbyminimumwaterrequirementtest．ThecomparisonshowsthesuperiorofCPMtotheT

7、oufarmodel．TheinfluenceofparticledistributionandvolumetriccontentonpackingdensityisstudiedusingCPM．Baseduponthoseobservations，experimentalstudiesarecarriedoutontherheologicalpropertiesoffleshpastesaswellasthestre